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Rejoint está introduciendo la personalización masiva y la personalización de la terapia combinando haces de electrones (EBM) y el análisis computarizado de los datos intra y postoperatorios recogidos a través de prendas de vestir sensorizadas conectadas a la IO

Reimaginando los implantes de rodilla con tecnología aditiva e inteligencia artificial

Redacción Interempresas18/06/2020

El mercado de implantes de rodilla se estima actualmente en unos cinco millones de implantes al año en todo el mundo. En los mercados avanzados, ya en 2011 el número de procedimientos quirúrgicos era de 150 por cada 100.000 habitantes, con picos de 250 en algunos mercados como Austria y Suiza. El mayor aumento anual (7%) se produjo en los pacientes de 64 años y menores[1].

Placas tibiales impresas en el Arcam Q10plus. Foto: GE Additive
Placas tibiales impresas en el Arcam Q10plus. Foto: GE Additive.
Las articulaciones de las rodillas tienen que soportar cargas puntuales que pueden alcanzar niveles de más de 300 kilogramos. Incluso cambios dimensionales mínimos entre los elementos óseos del paciente y un implante pueden causar dolor e inflamación. Para el paciente, el exceso o la falta de tamaño significa la constante conciencia de la presencia de una articulación artificial, además de provocar el deterioro de los músculos y los ligamentos.

La retroalimentación de los pacientes después de un implante puede a veces reflejar estos problemas e indica que la insatisfacción puede ser sentida por uno de cada cinco pacientes y a veces hasta niveles de uno de cada cuatro. La insatisfacción suele estar relacionada en gran medida con el tamaño subóptimo de la prótesis implantada.

Desde la perspectiva del paciente, se ha producido un profundo cambio en los criterios para elegir una solución en relación con sus indicaciones. Mientras que algunos pacientes de edad avanzada pueden confiar totalmente en su médico para tomar esa decisión, los pacientes más jóvenes pueden conectarse a Internet para informarse mejor sobre las soluciones y las vías de tratamiento disponibles y elegir un cirujano basándose en la información que obtengan.

Arcam Q10plus.Foto: GE Additive
Arcam Q10plus.Foto: GE Additive.

Tecnología aditiva y personalización basada en datos

Con sede en Bolonia, Italia, Rejoint fue fundada en 2015 por un equipo con muchos años de experiencia en el sector ortopédico, recientemente entró en el mercado de la artroplastia de rodilla.

Esta innovadora empresa tiene como objetivo ofrecer una solución médica personalizada. Tanto la fabricación aditiva como la inteligencia artificial son parte integral de su estrategia de crecimiento.

“En lo que respecta a la fabricación aditiva, al principio estábamos indecisos sobre la solución más adecuada para las prótesis personalizadas de cromo-cobalto y estábamos evaluando el DMLM y el EBM. Ambas modalidades, de hecho, ofrecen un buen nivel de resolución y calidad, pero finalmente optamos por el sistema EBM Q10plus de GE Additive Arcam. El conocimiento y el apoyo a la industrialización que GE fue capaz de proporcionarnos y la experiencia profesional de su equipo local aquí en Italia también informaron nuestra decisión”, dice Gian Guido Riva, CEO de Rejoint.

“Por el momento, la nuestra sigue siendo la única solución para que las prótesis de rodilla fabricadas adicionalmente en cromo-cobalto sean certificadas e introducidas en el mercado”, añade.

Para producir la prótesis fabricada adicionalmente, Rejoint comienza modelando en 3D la tomografía del paciente. Se utilizan sofisticados algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) para analizar las imágenes e identificar el tamaño más adecuado para cada caso específico.

La IA se utiliza para comparar la anatomía única de un paciente en varios miles de dimensiones de prótesis, cada una con tantas variables dimensionales en áreas específicas del implante.

A continuación, se ofrece al cirujano la configuración óptima, tanto para la colocación de los componentes protésicos como para la simulación de la operación. Este análisis constituye la base para la producción de la prótesis y para las herramientas específicas del paciente para la planificación de la intervención, que se lleva a cabo con el apoyo de herramientas de cirugía asistida por ordenador.

Cóndilos femorales fuera de la máquina. Foto: GE Additive
Cóndilos femorales fuera de la máquina. Foto: GE Additive.

“Tener todos estos datos nos hizo darnos cuenta de que podíamos relacionarlos con la información registrada durante la operación. Y a su vez, estos datos podrían mejorarse aún más si pudiéramos recopilar mediante el uso de dispositivos que se puedan llevar puestos (como cintas para la cabeza y calcetines con sensor), tanto las mediciones pre como las postoperatorias, sobre cómo el paciente carga su miembro o dobla su rodilla, hasta que se hayan completado los cuestionarios de evaluación postoperatoria”, continúa Riva.

Este innovador enfoque, que ahora forma parte de la oferta de alto valor añadido de Rejoint, permite identificar una serie de correlaciones que trazan todo el proceso, desde la planificación preoperatoria interactiva hasta la fase de rehabilitación.

“Para 2022, tendremos los datos completos de miles de casos disponibles. Esto nos proporcionará una riqueza incomparable de información sobre las aplicaciones, en términos de exhaustividad, en el sector. A pesar de la venta de millones de piezas, hay poca o ninguna información sobre lo que sucede después de la venta”, continúa Riva.

Evolución futura

La empresa está actualmente en proceso de obtener la autorización 510(k) de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, FDA, que se espera para la primera mitad de 2021. La certificación significará el acceso al mercado estadounidense, que representa el 62% del mercado mundial de dispositivos ortopédicos y más del 70% del valor del mercado mundial de implantes de rodilla[2].

Rejoint está trabajando con GE Additive para reducir los costes de producción basados en el polvo, centrándose en la reducción de los tiempos de ciclo y en la optimización de los parámetros, incluso mediante el desarrollo de estaciones de control de producción a distancia.

Para pacientes más jóvenes o menos agudos, Rejoint también está desarrollando un sistema de prótesis de un solo compartimiento con un diseño mínimamente invasivo y tecnología quirúrgica robótica.

“El elemento clave, es una relación cada vez más estrecha y directa entre la compañía y el paciente. Esto aumentará aún más el grado de satisfacción postoperatoria. Estamos al comienzo de una revolución en el campo de los implantes de rodilla. El trabajo de Rejoint en la adopción de la tecnología de aditivos permitirá procedimientos más personalizados y mayores niveles de satisfacción de los pacientes a largo plazo”, añade Riva.

Cóndilos femorales terminados. Foto: GE Additive
Cóndilos femorales terminados. Foto: GE Additive.

[1] Utilization rates of knee-arthroplasty in OECD countries, Pabinger, Lothaller, Geissler, Osteoarthritis and Cartilage 23(10) - May 2015, www.researchgate.net/publication/277337697_Utilization_rates_of_knee-arthroplasty_in_OECD_countries.

[2] Orthoworld, The 2019 Orthopaedic Industry Annual Report, www.orthoworld.com/form-the-orthopaedic-industry-annual-report

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