La calidad en los biomateriales

En la actualidad los implantes forman parte importante de la práctica médica cotidiana, las tecnologías y materiales para su control de calidad y uso han evolucionado en gran medida con el objetivo de ayudar a las personas a recuperar su calidad de vida.

Parte fundamental de los implantes son los materiales con los cuales se fabrican , a estos materiales se les denomina biomateriales, pero, ¿qué es un biomaterial? ¿Y dónde y por qué se utiliza?

Un biomaterial es un material diseñado para interactuar con el cuerpo, no es necesariamente biológico, este material puede ser desde metal hasta plástico y variedades de compuestos, sin embargo también puede ser bioinspirado y derivado de la naturaleza.

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¿Dónde y por qué se utilizan los biomateriales?

Por lo general, el objetivo de un biomaterial es reemplazar una parte faltante de una parte del cuerpo, replicando la estructura que ya no existe, o mejorar la función. 

Por ejemplo implantes como articulaciones de cadera, implantes óseos,  dentales, válvulas cardíacas, stents etc. 

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En este blog nos enfocaremos particularmente en el control de calidad de los implantes; si bien existen muchos implantes y filosofías de fijación diferentes, y las soluciones son diversas, los procesos de fabricación de los componentes individuales siguen siendo similares. Debido a las propiedades de sus materiales, los implantes ortopédicos se pueden clasificar según los procesos de fabricación. Esto nos permite ofrecer soluciones de calidad a medida en los segmentos individuales, lo que conduce a un aumento de la productividad en su proceso. 

Algunos tipos de implantes son los siguientes:

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Implantes dentales

Debido a la forma de los implantes dentales, la medición de la rosca de toda la superficie del componente es la más difícil.

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Implantes de hombro

Un implante de hombro consta de una esfera glenoidea, un implante glenoideo, tornillos periféricos y un vástago humeral. La medición del perfil de forma libre del vástago angosto es el mayor desafío metrológico para este tipo de implante.

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Implantes de columna

La inspección completa de barras sin referencias de datos es la mayor dificultad en la medición de implantes espinales. Para estos implantes, los discos intervertebrales se fijan mediante varillas espinales y tornillos pediculares monoaxiales.

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Implantes de cadera

Es la baja tolerancia de múltiples partes hechas de varios materiales lo que hace que la medición de los implantes de cadera sea un desafío. Estos implantes se componen de una copa acetabular, un revestimiento de polietileno, una cabeza femoral y un vástago femoral.

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Implantes de rodilla

Al medir con precisión los implantes de rodilla, es importante asegurarse de que no queden marcas blancas. Un implante de rodilla consta de componentes metálicos y plásticos.

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Implantes óseos

Los tornillos óseos y las placas óseas se utilizan para implantes en el campo de traumatismos y extremidades. El mayor desafío de metrología de las placas óseas son las mediciones multieje de orificios poco profundos en una superficie de forma libre.

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Como habíamos mencionado los implantes deben ser fabricados con materiales que sean sean compatibles, es decir que puedan interactuar perfectamente con el cuerpo humano, conozcamos el proceso de trabajo de metales y el proceso de fabricación de plástico:

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Proceso de trabajo de metales

Los implantes ortopédicos deben funcionar perfectamente incluso en las exigentes condiciones fisiológicas del cuerpo humano. Esto hace que sea un requisito fundamental para los fabricantes lograr un conocimiento profundo de los materiales ortopédicos (compuestos metálicos, cerámicos y polímeros) y la reacción orgánica resultante. Uno de los pasos más importantes en el proceso de trabajo del metal es evaluar las propiedades de las materias primas para garantizar el rendimiento del producto. Otros retos importantes son el dimensionamiento geométrico, la limpieza técnica durante el proceso de fabricación y las ganancias de eficiencia a través de la minimización de residuos.

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Proceso de fabricación de plástico

Debido al proceso de fabricación, los implantes de plástico se pueden producir de manera muy eficiente en lotes grandes, pero también individualmente. A veces, se trata de piezas personalizadas que se han fabricado específicamente para el paciente. Esto se debe a que la gran ventaja de los plásticos en medicina es que pueden moldearse de diversas formas y, por lo tanto, pueden adaptarse bien a las necesidades respectivas del paciente. Especialmente el polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) ha tenido un gran éxito en las aplicaciones de implantes médicos debido a su alta resistencia a la abrasión, alta tenacidad y gran inercia bioquímica. La fabricación precisa de piezas a veces muy pequeñas con geometrías complejas ahora es tecnológicamente posible gracias a máquinas y sistemas innovadores.

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Con la tecnología de ZEISS, le ofrecemos soluciones de calidad cumpliendo con los más estrictos estándares de calidad, lo que conlleva a un aumento de productividad en sus procesos. 

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•      Resultados reproducibles y rápidos enla inspección final

•       Aumento en el rango de aceptación utilizable al disminuir la incertidumbre de medición 

•       Combinación de la detección y clasificación de partículas en un flujo de trabajo de limpieza técnica que no solo encuentra partículas, sino que también ayuda a clasificar las por contaminación o origen del desgaste 

•       Inspección rápida de los componentes producidos para evitar fallas costosas más adelante en el proceso de fabricación

•       Determinación de la causa raíz de la falla para mejorar la confiabilidad general