Notícia

Prótese personalizada impressa em 3D permite, pela primeira vez, reconstruir um tornozelo inteiro

Divulgação, Universidade de Bolonha

Fonte

Universidade de Bolonha

Data

quarta-feira, 22 janeiro 2020 06:50

Áreas

Biomecânica. Manufatura Aditiva. Medicina. Ortopedia.

Uma técnica inovadora de personalização de prótese de tornozelo considera a anatomia de cada paciente e permite que seja construído um implante personalizado por impressão 3D. Um grupo de cirurgiões ortopédicos e engenheiros do Instituto Ortopédico Rizzoli e da Universidade de Bolonha, na Itália, coordenados pelo Dr. Cesare Faldini, desenvolveu e aplicou com sucesso a prótese personalizada de tornozelo pela primeira vez no mundo.

O implante foi realizado em um paciente de 57 anos que perdeu a função articular após um acidente de trânsito. Até o momento, era considerado inoperável devido à alteração anatômica grave do tornozelo; hoje, no entanto, ele caminha, graças à intervenção realizada no dia 09 de outubro de 2019.

As fraturas que comprometem completamente o tornozelo não são incomuns e são causadas principalmente por acidentes de trânsito (moto ou bicicleta, por exemplo) e acidentes de trabalho (por exemplo, quedas de altura). Afetam tipicamente pacientes jovens, que salvam o pé, mas não sua funcionalidade, e frequentemente, ao final de um longo e problemático tratamento, permanecem com sérios danos à articulação do tornozelo: a falta de movimento e dor determinam claudicação severa (fluxo de sangue insuficiente) e necessidade de calçados ortopédicos ou órteses, que limitam severamente a vida social e a capacidade de trabalho.

A aplicação de uma prótese articular em situações como essas até agora tem sido complicada pelo fato de os componentes protéticos padrão serem projetados para articulações anatomicamente regulares, com danos apenas no nível da cartilagem. Os resultados de traumas e fraturas graves, alterando significativamente o formato da articulação, tornam possível a intervenção clássica de substituição protética apenas em alguns casos, deixando os demais pacientes sem articulação devido às alterações anatômicas causadas pelo trauma. A única solução nesses casos para reduzir a dor é a artrodese, que, no entanto, consiste na fusão das duas cabeças articulares com a consequente perda total de movimento e sobrecarga nas demais articulações do pé.

“A intervenção realizada em Bolonha representa uma inovação absoluta em todo o mundo, porque é a primeira vez que um implante protético para preservação do tornozelo com isometria ligamentar é construído em impressão 3D e implantado com uma técnica de guia de corte que economizam tempo de cirurgia e tecido ósseo em um paciente que sofre de destruição articular pós-traumática”, explicou o professor Faldini.

O procedimento foi realizado em duas etapas: o paciente realizou uma tomografia computadorizada do tornozelo, em pé, algumas semanas antes da cirurgia. A partir desse exame, uma cuidadosa reconstrução em 3D permitiu obter um modelo tridimensional da perna e pé do paciente, usando o software e os procedimentos desenvolvidos no Laboratório de Análise de Movimento pela equipe de pesquisa. Cirurgiões ortopédicos e engenheiros biomédicos simularam a cirurgia no computador, trabalhando no formato e tamanho de cada componente protético para atender às características anatômicas específicas do paciente, até encontrar a combinação ideal dos componentes astrágalo (tálus) e tíbia, os dois ossos que compõem o tornozelo.

Uma vez estabelecida a geometria da prótese e seu posicionamento ideal, foi produzido um modelo correspondente na impressão 3D em material plástico para os testes manuais finais. Uma vez alcançado e verificado o resultado mais satisfatório, a prótese real do implante final foi então moldada em uma liga de cromo-cobalto-molibdênio com tecnologia EBM (processo de manufatura aditiva com fusão por feixe de elétrons).

A intervenção cirúrgica, apesar da complexidade associada à presença de uma alteração grave da anatomia, tornou-se menos invasiva pelo uso de guias personalizados, sempre construídos em impressão 3D e desenhados em um molde no osso virtual do paciente. Essas guias permitiram remover apenas a parte exata da cartilagem e do osso acessório, economizando o tecido ósseo necessário para alojar os componentes protéticos. Tanto a tíbia quanto o tálus, assim preparados, foram capazes de “receber” o implante protético feito sob medida: ao final da intervenção, na sala de cirurgia, foi possível avaliar o posicionamento perfeito e a excelente recuperação do arco de movimento da articulação do tornozelo. O protocolo pós-operatório também foi personalizado: levar uma articulação bloqueada por anos a um movimento contínuo é complexo e requer intensa colaboração com a Unidade de Medicina Física e Reabilitação.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Bolonha (em italiano)

Fonte: Universidade de Bolonha. Imagem: Simulação da prótese (esquerda) e a prótese final (direita). Fonte: Divulgação.

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