Proyectos
DESARROLLO DE IMPLANTES ÓSEOS CON GEOMETRÍA INDIVIDUALIZADA: DISEÑO, ANÁLISIS BIOMECÁNICO Y FABRICACIÓN.
Resumen
En esta propuesta se plantea el fortalecimiento de las lineas de investigación relacionadas con el desarrollo de implantes odontológicos y ortopédicos principalmente, a través de la configuración de una metodología integrada que permita el desarrollo de implantes con geometría individualizada (de acuerdo con las circunstancias de cada paciente), desde el diseño conceptual planteado por el especialista en el área hasta las etapas de análisis biomecánico, llegando hasta la fabricación. La propuesta implica la interacción entre el grupo de investigación en Biomecánica y el grupo de aplicación de materiales a la odontología (GRAMO). El hueso es una estructura que se remodela según las cargas a las que está sometido, el crecimiento del hueso se controla con cargas, la ausencia de cargas, genera debilitamiento y pérdida de estructura ósea (densidad y volumen). La población ha aumentado su expectativa de vida con lo cual la estructura ósea sufre procesos en los cuales se va perdiendo capacidad de remodelamiento y se debilitan las articulaciones, es por esto que existe la necesidad de reemplazar con implantes partes delas estructura ósea, con el fin de mantener funciones naturales del organismo. Para cada uno de los pacientes las condiciones son diferentes; edad, raza, sexo, tipo de alimentación, enfermedades, etc. Lo cual hace que cada caso de reemplazo con implantes sea prácticamente único, y por eso mismo cada implante debe estar diseñado a la medida. Se debe analizar en cada paciente cuales son las funciones que va a sustituir el implante y como se pueden optimizar de la mejor forma facilitando la oseointegración y distribución de cargas sobre el hueso de soporte. Es en este punto donde la odontología, biología e ingeniería convergen, para dar soluciones adecuadas para cada caso. El desarrollo individualizado de productos surge a partir de la necesidad de darle solución a problemas específicos, para esto se plantean los requerimientos de diseño, que se formulan teniendo en cuenta las necesidades del paciente, odontólogos, médicos, ingenieros e instituciones involucradas con la fabricación de implantes. Se debe realizar una adquisición de datos a través de técnicas de ingeniería inversa (escaneo láser, fotografía, tomografía axial, resonancias magnéticas, ecografías) con el fin de realizar un modelo 3D del caso y facilitar la interpretación del escenario de trabajo, este modelo se puede construir físicamente a través de técnicas como el prototipado rápido y así comprender mejor el escenario de trabajo. Con estos modelos se pueden realizar diseños conceptuales, teniendo en cuenta principios de biónica, ingeniería biomecánica, técnicas quirúrgicas, ingeniería de tejidos, regulaciones médicas, etc. Posteriormente se pretenden realizar diseños detallados con una forma, biomaterial y función determinados para dar solución a la necesidad planteada inicialmente. Este diseño detallado se logra con la ayuda de simulaciones y análisis por elementos finitos, modelación y mecanobiología. Finalmente se realizará la fabricación de prototipos. En el diseño de implantes óseos se deben tener en cuenta factores como la geometría (macro, meso, micro y nano), recubrimientos superficiales, cargas, y en especial las condiciones en las cuales trabajará el implante, condiciones que son especificas para cada uno de los pacientes. Se debe realizar investigación en como optimizar implantes para mejorar los procesos de remodelamiento óseo y oseointegración.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL FORTALECIMIENTO DE LOS GRUPOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2011-2012
Modalidad:Modalidad 2 (ALIANZAS DE GRUPOS): Fortalecimiento a grupos de investigación y creación artística con proyección nacional.
Responsable