IN20: INNOVACIÓN BIOMÉDICA EN CIRUGIA OSTEOARTICULAR

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IN20: Innovación Biomédica en cirugía osteoarticular

El grupo de Innovación Biomédica en Cirugía Osteoarticular surge por el interés en mantener una colaboración entre profesionales sanitarios y de otras áreas de conocimiento en el campo de la cirugía osteoarticular, especialmente en los campos de la ingeniería y tecnologías informáticas.

Las áreas de trabajo preferente son la fabricación aditiva (impresión 3D) aplicada a la cirugía osteoarticular, la innovación organizativa en el ámbito sanitario y la investigación en resultados en Cirugía Ortopédica y Traumatología (COT).

Estas áreas, se han venido trabajando desde hace unos dos años, comprobando que tienen un alto interés para el fortalecimiento de la capacidad investigadora de los profesionales que participan en el mismo y el desarrollo de estructuras estables para la innovación biomédica en el campo de la cirugía ortopédica, traumatología e ingeniería en el campo de la salud.

Se ha buscado que las líneas de trabajo permitan obtener resultados protegibles a través del registro de la propiedad intelectual o industrial, en forma de patentes, modelos de utilidad, etc., según sea pertinente en cada caso. El grupo está trabajando en colaboración con la OTT-SSPA para coordinar todo el proceso de valorización y protección de resultados, habiendo presentado hasta el momento dos solicitudes para la protección de resultados, a pesar de no haber contado hasta ahora con ayudas para su financiación.

El grupo considera necesario orientar sus trabajos también a la valorización de los resultados a través de acuerdos de colaboración con empresas y posible licencia de explotación de las patentes generadas. Para ello se han firmado a través del INiBICA, dos acuerdos de confidencialidad con empresas y una declaración de interés en los resultados de un proyecto de innovación presentado a la convocatoria 2019 de la Consejería de Salud y Familias.

Investigador responsable
  • José Antonio Andrés García
  • e-mail: josea.andres.sspa@juntadeandalucia.es
  • ORCID: 0000-0001-6556-7305
Líneas de investigación
  • Fabricación aditiva metálica aplicada a la cirugía osteoarticular. Esta línea, iniciada en junio de 2018, gracias a la colaboración entre investigadores del grupo TEP231 de la UCA y de los hospitales universitarios de Puerta del Mar de Cádiz y Virgen del Rocío de Sevilla, está orientada al empleo de impresoras de fabricación aditiva metálica, basadas en el sinterizado láser de polvos de aleaciones metálicas (Direct Metal Laser Sintering), para el diseño parametrizado y fabricación de instrumental y dispositivos quirúrgicos con propiedades mejoradas. En una primera fase se ha detectado el instrumental quirúrgico utilizado en COT que podría ser mejorado mediante su fabricación por DMLS. A continuación, el instrumental seleccionado se ha rediseñado al objeto de disminuir su peso, mejorar su ergonomía, personalizar su tamaño y modificar su forma para incorporar nuevas funcionalidades. En una segunda fase, se está trabajando en el diseño y desarrollo de implantes quirúrgicos personalizados en cirugía del raquis. Para ello, propone iniciar una línea de trabajo orientada al empleo de impresoras de fabricación aditiva metálica, basadas en el sinterizado láser de polvos de aleaciones metálicas, entre las que se encuentra la denominada Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Al contrario de lo que ocurre con la impresión 3D en otros materiales, las impresoras de DMLS tienen un coste elevado y, además, necesitan de una infraestructura paralela necesaria para llevar a cabo las tareas de acabado final de las piezas. La Escuela Superior de Ingeniería (ESI) de la Universidad de Cádiz, cuenta con un laboratorio de fabricación aditiva metálica completamente equipado, que es una infraestructura singular en centros públicos de investigación de Andalucía. Este equipamiento ha tenido hasta ahora un uso industrial y con el presente proyecto se pretende poner a disposición de la sanidad pública andaluza tanto la infraestructura existente como la experiencia que poseen los investigadores de la ESI en el empleo de esta tecnología.
  • Aplicaciones en COT de la fabricación aditiva en materiales no metálicos. De las diferentes tecnologías de fabricación aditiva existentes en el mercado, la que mayor implantación ha alcanzado en el sector sanitario es la denominada FDM (Fused Deposition Modeling). Esta tecnología permite construir piezas mediante la fusión y avance de un hilo fino de plástico a través de un cabezal de extrusión controlado por ordenador. Una de las ventajas de la tecnología FDM es que permite usar una gran variedad de materiales con propiedades diferentes e incluso combinarlos en una misma fabricación. De esta forma, mediante FDM es posible fabricar empleando diferentes tipos de plásticos, como ABS, Nylon, PC, ULTEM, PLA, PEEK o PET. Por otra parte, esta tecnología es la que mayor difusión está alcanzando lo cual permite iniciarse en el uso de la tecnología realizando inversiones muy bajas, pudiéndose obtener resultados de calidad a muy bajo coste. Por ello, la tecnología de FDM ha despertado mucho interés en el sector médico y de hecho, se están empezando a crear unidades de fabricación aditiva en los hospitales del SSPA, entre los que se encuentran los hospitales HUPM y HUVR de donde proceden parte de los investigadores del presente grupo. Una de las aplicaciones que está alcanzando mayor difusión es la fabricación de modelos anatómicos que son ya empleados como complemento de las pruebas de imagen como la tomografía computerizada (TC) y la resonancia magnética. Se han propuesto su utilización para formación avanzada en COT, planificación quirúrgica, desarrollo de materiales y prototipos quirúrgicos. En la bibliografía existen diversos trabajos que evalúan el uso de la tecnología de impresión 3D en COT para el desarrollo de guías quirúrgicas personalizadas para cirugía de hombro, tratamiento de fracturas complejas de diversas localizaciones.
  • Innovación organizativa en el ámbito sanitario: La gestión de procesos MQ-AH involucra un gran conjunto de decisiones complejas cuyo resultado tiene un alto impacto final en la calidad asistencial. A través de esta línea de trabajo, se pretende Desarrollar sistemas de Soporte a la Toma de Decisiones (SSD) para la gestión de procesos MQ-AH. Estos SSD buscan integrar los modelos de decisión y los procedimientos de resolución que se determinen, junto con los sistemas de información hospitalarios (SIH) disponibles en el Sistema Sanitario Público de Andalucía (SSPA). Estos SSD no solo facilitarán la gestión de la demanda del ámbito MQ-AH, sino que además proporcionarán a los decisores una herramienta para visualizar y gestionar el uso de los recursos (cómo se distribuyen los recursos entre las distintas fases en el horizonte de planificación). Con esta herramienta también será posible evaluar políticas de gestión alternativas.
  • Investigación en resultados en COT: La investigación de resultados o outcomes research (OR) es el estudio de la efectividad de las intervenciones sanitarias, es decir, en qué medida una intervención alcanza sus objetivos cuando se aplica en las condiciones habituales de trabajo en el sistema sanitario. Dado que, generalmente, la efectividad de las intervenciones es inferior a su eficacia, los estudios de OR son necesarios, ya que en ocasiones, la efectividad de una intervención o tratamiento puede resultar nula en la práctica clínica habitual. Entre las áreas de interés preferente para la investigación en resultados en Cirugía Ortopédica y Traumatología, consideramos:
    1. La evaluación del impacto de los problemas de salud (frecuencia, tendencias, variación geográfica e identificación de grupos de riesgo).
    2. Identificación de los determinantes de uso de servicios sanitarios y de intervenciones concretas.
    3. Análisis de la efectividad y eficiencia de las intervenciones de salud.
Palabras clave
Cirugía Ortopédica y Traumatología (Traumatology and Orthopaedic Surgery)
Investigador responsable

José Antonio Andrés García
  • Jefe de Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología. Hospital Universitario Puerta del Mar. Cádiz
  • e-mail: josea.andres.sspa@juntadeandalucia.es
  • ORCID: 0000-0001-6556-7305
Miembros del Equipo
  • José Antonio Andrés García (IR)
  • Tomás Vela Panés (I)
  • Juan José Domínguez Amador (I)
  • Magdalena Casas Ruiz (I)
  • Javier Tallón López (I)
  • Nicolás Cachero Rodríguez (I)
  • Inmaculada Noble Sánchez (I)
  • Fernando Oliva Moya (I)
  • Pablo Andrés Cano (I)
  • Jara Orta Chincoa (IF)
  • Alberto Pérez Cobo (IF)
Convocatorias Regionales
  1. Consejería de Salud y Familias, Junta de Andalucía, PIN-0053-2019 IP: José A Andrés García. Apoyo a la toma de decisiones en la gestión de listas de espera en la Atención Hospitalaria.