Resumen
La artroplastia inversa de hombro es una de las técnicas quirúrgicas más utilizadas en la actualidad, está indicada principalmente en pacientes con fractura irreparable de húmero proximal, en la artropatía degenerativa del manguito rotador, en cirugías de revisión y en patología tumoral, sin embargo, no está exenta de complicaciones. El escapular notching, el efecto rocking, la inestabilidad o el aflojamiento del componente glenoideo entre otras, derivan en dolor, pérdida de funcionalidad incluso reintervención quirúrgica. Un análisis preoperatorio acerca de la adaptabilidad del implante a las características morfológicas del paciente junto con un estudio del sistema de fijación y orientación de la prótesis para asegurar una unión firme pueden reducir estas complicaciones.
A partir de imágenes obtenidas por tomografía computarizada de tres pacientes, se describe un procedimiento con el que poder modelizar con el 3D Slicer cualquier estructura ósea, en este caso la escápula y húmero. Los modelos resultantes se procesan en Geomagic y se exportan en STEP a un modelo CAD con el que se desarrolla una metodología para definir la posición y orientación idóneas de la metaglena y componente humeral. Una vez obtenidos los modelos de hombro con prótesis, es posible evaluar a través de la dinámica de la articulación, las distintas combinaciones de diseños de componentes, lo que permite definir la composición protésica óptima atendiendo al cambio dimensional que experimentan los músculos tras la intervención.
La aplicabilidad de este estudio a la práctica quirúrgica se realiza a través del diseño y fabricación, mediante el modelado por deposición fundida, de un útil de guiado personalizado. Se plantean dos posibles diseños de guías: una; aprovecha la morfología de la cavidad glenoidea para reproducir su superficie y acoplarse de forma inequívoca sobre ella, el otro diseño busca minimizar errores en el posicionamiento tomando puntos de apoyo más alejados, con el inconveniente de tener que efectuar una mayor labor de limpieza previa de tejidos blandos para asegurar el correcto ajuste del útil.
La investigación incluye el cálculo de las desviaciones acumuladas a lo largo de todo el proceso productivo, considerando la segmentación de las imágenes de TC, el procesamiento de los modelos y la propia impresión 3D. Con todo ello, se ha determinado el desvío máximo que puede llegar a darse en el direccionado de la herramienta quirúrgica según se utilice un tipo u otro de guía.
Desde la perspectiva médica, esta Tesis puede ser entendida como una metodología de trabajo a la hora de la reconstrucción de modelos óseos, donde la fabricación aditiva, además de mejorar la técnica quirúrgica, puede facilitar la visualización de la patología a tratar y convierte en tangible el estudio preoperatorio sobre las vías de abordaje óptimas o magnitud de la intervención quirúrgica. Paralelamente a la reconstrucción y fabricación a partir de la información obtenida de imágenes DICOM, la impresión 3D admite otras múltiples aplicaciones en el mundo de la medicina, convirtiendo a la ingeniería de procesos en un papel clave en ello.
