A pesar de que cada fractura ósea es diferente, el tratamiento de estas se basa en atornillar una placa en el hueso para estabilizarlo. El procedimiento es el mismo cuando se encuentran torcidos, doblados o aplastados, por ello, en un 10% de los casos surgen complicaciones. Con el objetivo de mejorar este proceso, un equipo de médicos del Centro Médico de la Universidad de Saarland, junto con socios del campo de la mecánica aplicada, la mecatrónica y la informática, está desarrollando implantes inteligentes que pueden controlar la curación de las fracturas sin necesidad de que el médico intervenga.
"Si surgen problemas, el propio implante debería contrarrestarlos activamente moviéndose o endureciéndose, sin necesidad de más intervenciones”
Una de las metas de estos implantes es detectar y responder a la carga incorrecta de peso que produce un hueso fracturado. Los expertos apuntan que si se aplica demasiada presión o peso sobre la fractura, el implante se endurece y alivia la tensión sobre el hueso. Por otro lado, si un paciente es demasiado sedentario, el implante cambia de forma y se vuelve más flexible, aumentando de esta manera presión sobre el hueso.
"Con esta nueva clase de implantes queremos monitorizar permanentemente la rigidez y el desplazamiento directamente en el sitio de la fractura. Si surgen problemas, el propio implante debería contrarrestarlos activamente moviéndose o endureciéndose, sin necesidad de más intervenciones”, explica Bergita Ganse, profesora de Desarrollo innovador de implantes en la Universidad de Saarland en Alemania.
Los investigadores evaluarán a personas que sufran de una fractura en la parte inferior de la pierna mediante una plantilla inteligenteinstalada en el zapato. Esta dispone de 16 sensores de presión que analizan 82 parámetros por paso dado, permitiendo así a los expertos, identificar las fuerzas que actúan sobre un hueso afectado. Estos datos sirven para realizar simulaciones y experimentos que determinarán exactamente qué sucede con los huesos cuando se exponen a la presión y la tensión diaria. Además de ser la base de los proyectos para fabricar componentes de varias formas y tamaños para tratar de manera individualizada la fractura.
“Las tecnologías innovadoras podrían hacer que el tratamiento de las fracturas óseas sea más seguro, más personalizado y más rentable"
Una de las partes más importantes de la investigación es la incorporación de la inteligencia artificial para diferenciar los comportamientos que promueven la curación y los que la empeoran. Los informáticos encargados de este proceso definen valores límite para diversos parámetros como el estrés físico o la deformación y emplean técnicas de imagen para pronosticar la curación sobre la base de imágenes.
El equipo del proyecto tiene como fecha fijada el año 2025 para completar las pruebas iniciales en animales, aunque tendrán que esperar otras dos décadas para poder usarse en humanos, debido a la complejidad de los procedimientos.
“Las tecnologías innovadoras podrían hacer que el tratamiento de las fracturas óseas sea más seguro, más personalizado y más rentable. Las aplicaciones inteligentes ya son estándar en una variedad de áreas como la tecnología automotriz. No hay ninguna razón por la que las innovaciones de la ciencia de los materiales no puedan ser de gran beneficio también en la medicina”, concluye el Dr. Marcel Orth, que dirige el proyecto en el Centro Médico de la Universidad de Saarland.