TALLER DE SELECCIÓN DE MATERIALES

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PORTADA

• TALLER DE SELECCIÓN DE MATERIALES.

• MATEO CARCAMO Y JUAN CORDOBA.

• UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO- 2021.

1.  INTRODUCCION

El reemplazo total de cadera, es una de las intervenciones más comunes en cirugía ortopédica, y uno de los adelantos quirúrgicos más importantes del siglo XX, ya que ha revolucionado la calidad de vida de los pacientes con osteoartritis con muy buenos resultados a largo plazo en términos de supervivencia de la prótesis, para esto se emplean materiales de alta calidad en general para que la prótesis tenga la resistencia, durabilidad y represente riesgos para la salud humana entre los materiales usados en la cirugía están: aleación de CROMO-COBALTO; TITANIO, CERAMICA, ACERO INOXIDABLE (POCO UTILIZADO), POLIMERO (POLITILENO).

El reemplazo total de cadera ha tenido mucho éxito, principalmente por la introducción del cemento óseo para la fijación de la prótesis al hueso, la cual le da más fuerza y fijación a la prótesis.

Lo que un ingeniero mecánico debe tener en cuenta al momento de elegir los materiales es tener claro en que se utilizaran, para una prótesis de cadera se necesitara que sea fuerte, para poder resistir el peso corporal y que tenga buen acabado para que el movimiento sea suave y no sea obstruido.

2.  TEMA A DESARROLLAR

A). Identifique los componentes de la sección a reemplazar (partes de la cadera, características mecánicas, cómo funciona, geometría, etc.).

La articulación de la cadera está compuesta por 2 partes principales. Una o ambas partes se pueden reemplazar durante una cirugía:

• La cavidad de la cadera (una parte del hueso de la pelvis llamada acetábulo)
• El extremo superior del fémur (llamado cabeza femoral)

La nueva cadera que cambiara a la antigua cadera, esta se compone por las siguientes partes:

• Una copa, a menudo hecha de metal resistente.
• Un revestimiento, el cual encaja dentro de la copa o acetábulo. Casi siempre es de plástico. Algunos cirujanos ahora están ensayando con otros materiales como cerámica o metal. El revestimiento permite a la cadera moverse fácilmente.
• Una esfera de metal o cerámica que reemplazará a la cabeza redonda (superior) del fémur.
• Un vástago de metal que se encaja en el fémur para sujetar la articulación.

Primero que todo para conocer las características mecánicas se necesita saber cuáles son los planos en los cuales se pueden explicar el movimiento humano, este se realiza dentro de 3 planos:

1. Plano sagital. Divide al cuerpo en dos mitades: derecha e izquierda. En este plano se dan los movimientos de flexión y extensión.
2. Plano frontal. Divide al cuerpo en dos mitades: anterior y posterior. En este plano se dan los movimientos de abducción (separación) y aducción (aproximación).
3. Plano transversal. Divide al cuerpo en dos mitades: superior e inferior. En este plano se dan los movimientos de rotación.

Es importante conocer que la articulación de la cadera dispone de tres grados de libertad:

1. Realiza movimientos de flexión y extensión, dentro del plano sagital y sobre el eje transversal.
2. Realiza movimientos de abducción y aducción, dentro de un plano frontal y sobre el eje anteroposterior.
3. Realiza movimientos de rotación interna y rotación externa, dentro de un plano transversal y sobre el eje longitudinal.

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Geometría de la cadera enartrosis (esfera- cavidad) permite la movilidad en tres planos diferentes, con cambios en los puntos de apoyo durante el movimiento.

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B). Materiales empleados en la fabricación. (tipos de materiales, propiedades, etc.)

Una prótesis de cadera es formada por los siguientes componentes:

• Vástago, que siempre es metálico. Puede ser de titanio, acero inoxidable (poco utilizada) o una aleación de Cromo-Cobalto.

• Cabeza, puede ser metálica (Cromo-Cobalto) o cerámica

• Inserto, puede ser de polímero (polietileno) o cerámica

• Componente acetabular, se conforma del mismo material que el vástago, siempre metálico (acero inoxidable, titanio o aleación de Cromo-Cobalto).

Propiedades de los materiales utilizados en la sustitución de cadera:

CROMO-COBALTO (CR-CO):

Esta aleación no magnética a base de cobalto, cromo y molibdeno presenta una resistencia mecánica elevada además de una alta resistencia a la corrosión y a la fatiga. Es habitualmente utilizada para la fabricación de piezas mecanizadas o forjadas para la industria ortopédica y las cirugías de reemplazo completo de articulaciones, pero también para la fabricación de prótesis dentales a medida.

• Excelente resistencia a la corrosión.
• Excelente resistencia a la fatiga.
• Biocompatibilidad.

TITANIO:

La alta resistencia a la tracción y la característica de peso ligero al titanio hace que este metal ideal para la cirugía reconstructiva.

ACERO INOXIDADABLE:

El acero inoxidable es un metal de aleación. Mediante la adición del elemento cromo (16%) al acero inoxidable, este metal se vuelve resistente a la corrosión. La adición de carbono y níquel (7%) ayuda a estabilizar la austenita en el acero.

Uno de los problemas más evidentes con el uso de implantes magnéticos es su susceptibilidad a la calefacción que podría cambiar la forma o la posición estructural de este implante metálico.

CERAMICA:

Se considera como el material ideal por sus propiedades físicas, biológicas y ópticas que permiten mantener el color con el paso del tiempo, resistir la abrasión, además de poseer gran estabilidad en el medio oral, Biocompatibilidad elevada y aspecto natural en cuanto a translucidez, brillo y fluorescencia.

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