Diseño de un clavo intramedular bloqueado para huesos metacarpianos de la mano empleando biomateriales

Abstract

Los dispositivos intramedulares bloqueados conforman una vía eficaz para el tratamiento de fracturas en los huesos. La aplicación de los clavos intramedulares bloqueados en huesos metacarpianos permite una rápida consolidación de la fractura y proporciona una correcta restitución de la capacidad funcional en corto tiempo. En este trabajo especial, se estudió la necesidad de diseñar sistemas menos invasivos que estabilicen la fractura y disminuyan el tiempo de inmovilización empleando biomateriales. Utilizando criterios de diseño se logró seleccionar un material biodegradable y bioinerte llamado polidioxanona que al ser reforzada con partículas de Nitruro de Boro adquiere propiedades mecánicas suficientemente buenas como para obtener un dispositivo capaz de mejorar el proceso de osteosíntesis en los metacarpianos. Además de las características anteriores, el prototipo busca evitar una segunda intervención y ofrecer una nueva alternativa para el tratamiento de fracturas. Se utilizó un programa asistido por computadora donde los diseños preliminares fueron analizados numéricamente por el método de los elementos finitos evaluando la distribución de esfuerzos en presencia de cargas estáticas y combinadas utilizando la teoría de falla de von Mises; se evidenció la correspondencia de los resultados con las propiedades mecánicas del material descartando el riesgo de falla. Posteriormente se fabricó el prototipo. De acuerdo a los resultados obtenidos, el diseño final propuesto para el quinto metacarpiano funciona como un nuevo sistema de fijación alternativa para fracturas de los huesos metacarpianos y es lo suficientemente resistente para soportar las cargas habituales de la mano durante el proceso de recuperación; además provee una capacidad recuperativa integral y evita la una segunda intervención ya que el dispositivo comienza a ser absorbido por el cuerpo. Se recomienda según la opinión de cirujanos de la mano, inmovilización externa durante 3 semanas aproximadamente, luego de este tiempo es removida y permite al paciente volver a sus labores rutinarias.