Un equipo de investigadores de la Florida Atlantic University ha desarrollado una réplica impresa en 3D de una parte de la columna vertebral, basada en datos de tomografía computarizada de pacientes.
La construcción específica del paciente se puede unir y articular mediante una plataforma robótica y un sensor magnético suave que permite a los investigadores medir las cargas intervertebrales a medida que la columna adopta diferentes posturas. Además, el modelo también permite a los investigadores insertar un implante de disco artificial y medir qué efecto tiene sobre los movimientos y las cargas intervertebrales de la réplica espinal.
Con todo ello, esta nueva tecnología podría servir de gran ayuda para los cirujanos de columna a la hora de planificar las intervenciones quirúrgicas con antelación.
Por el momento, al tomar la decisión de recomendar un implante de disco cervical, los cirujanos a menudo tienen información muy limitada para guiar su elección. Esta información generalmente incluye datos de imágenes, que pueden no proporcionar una imagen completa y, en la actualidad, los cirujanos no tienen una forma real de medir con precisión los efectos biomecánicos del implante que están considerando. Esto puede tener consecuencias desafortunadas, en forma de falla del implante y cirugías repetidas para corregir un problema.
Permite a un cirujano crear una réplica impresa en 3D específica del paciente basada en datos de TC y luego probar cómo se mueve y articula la estructura espinal con un implante de disco artificial
Esta nueva tecnología le permite a un cirujano crear una réplica impresa en 3D específica del paciente basada en datos de TC y luego probar cómo se mueve y articula la estructura espinal con un implante de disco artificial en su lugar. Un brazo robótico funciona para articular la réplica, mientras que un sensor magnético suave proporciona datos sobre las cargas intervertebrales, junto con algoritmos de aprendizaje automático.
EVALÚA CINCO POSTURAS DIFERENTES DE LA COLUMNA
“Una matriz de sensores magnéticos flexibles es un nuevo método para crear imanes blandos y estirables mezclando silicona con polvo magnético. Estos sensores son de bajo coste, altamente sensibles y se integran fácilmente en los sistemas robóticos, ya que el medio blando se puede manipular en muchas formas y tamaños", han explicado los investigadores.
Hasta ahora, la réplica robótica ha mostrado potencial para evaluar cinco posturas diferentes de la columna (extensión media, extensión, centro, flexión media y flexión), generando datos que podrían resaltar problemas potenciales con un implante determinado.
“Este nuevo enfoque tiene un gran potencial para permitir a los cirujanos obtener una vista previa y comparar los efectos de diferentes intervenciones quirúrgicas de una manera específica para el paciente utilizando gemelos de columna vertebral accionados robóticamente”, han detallado.
“Además, el novedoso sistema podría ayudar a determinar si un dispositivo restringido, semi-restringido o no restringido podría ser el más adecuado o incluso un dispositivo de fusión. Después de la cirugía, la réplica de la columna también podría ayudarnos a estimar si hay suficiente movimiento en el nivel operado y posiblemente ayudarnos a determinar si necesitamos cambiar el programa de rehabilitación para prevenir la calcificación y la subsiguiente pérdida del movimiento deseado”, han matizado los investigadores.