Implante extravascular de PEEK fabricado mediante impresión 3D
Fabricación aditiva aplicada a medicina para desarrollar soluciones personalizadas:
La fabricación aditiva está ampliando las posibilidades de la medicina y la bioingeniería, especialmente cuando se combinan diseño personalizado, materiales de alto desempeño y tecnologías de fabricación capaces de procesarlos.
Un ejemplo concreto es el desarrollo de un implante extravascular fabricado en PEEK mediante impresión 3D, utilizado en 2018 en una intervención para tratar el síndrome de Nutcracker en el Departamento de Urología del Tangdu Hospital, en China. INTAMSYS presenta el caso como el primer procedimiento de este tipo realizado con un implante humano fabricado mediante impresión 3D y PEEK biocompatible.
El desafío
El síndrome de Nutcracker, también conocido como síndrome de atrapamiento de la vena renal izquierda, se produce cuando la vena renal izquierda sufre una compresión que dificulta el flujo sanguíneo hacia la vena cava inferior.
El tratamiento quirúrgico busca aliviar esa compresión y recuperar el flujo normal.
Tradicionalmente, para este tipo de intervención se habían utilizado principalmente implantes fabricados en aleaciones de titanio. El desarrollo presentado por INTAMSYS exploró una alternativa basada en PEEK, un polímero de ingeniería de alto desempeño.
La solución: PEEK fabricado mediante impresión 3D
El equipo médico utilizó fabricación aditiva para producir un implante extravascular específicamente diseñado para la aplicación.
La elección del PEEK respondió a varias de sus características.
Entre ellas:
- Biocompatibilidad
- Buenas propiedades mecánicas
- Resistencia química
- Posibilidad de esterilización repetida
- Mayor transmisión de rayos X respecto de materiales metálicos, según el caso presentado
Estas características hacen que el PEEK resulte especialmente interesante para determinadas aplicaciones médicas en las que las propiedades del material son tan importantes como la geometría de la pieza.
El desafío de fabricar PEEK
Trabajar con PEEK mediante impresión 3D requiere controlar cuidadosamente las condiciones del proceso.
El material necesita temperaturas elevadas de extrusión y un entorno de impresión controlado para reducir problemas asociados con la contracción y el warping.
Para este desarrollo, Tangdu Hospital utilizó una impresora INTAMSYS FUNMAT HT, equipada con una cámara capaz de alcanzar hasta 90 °C y una boquilla de hasta 450 °C. Estas características permitieron trabajar con las condiciones necesarias para la fabricación del implante en PEEK.
¿Por qué es relevante este caso?
Más allá de la aplicación médica concreta, el caso muestra una de las principales oportunidades que ofrece la fabricación aditiva:
Diseñar y fabricar soluciones que antes estaban condicionadas por el proceso tradicional.
La fabricación aditiva permite trabajar directamente desde un modelo digital y producir geometrías complejas sin necesidad de desarrollar un herramental específico para cada diseño.
En aplicaciones médicas, esta posibilidad adquiere todavía mayor relevancia cuando la anatomía o las necesidades del paciente requieren soluciones específicas.
Por eso, el valor de la tecnología no está solamente en “imprimir una pieza”.
Está en poder integrar:
Datos → Diseño → Material → Proceso → Solución personalizada
PEEK y fabricación aditiva: una combinación con potencial
El caso de Tangdu Hospital demuestra cómo un material de alto desempeño como PEEK puede combinarse con fabricación aditiva para desarrollar nuevas aplicaciones médicas.
Al mismo tiempo, pone sobre la mesa un aspecto fundamental: no alcanza con tener el material o la impresora.
La aplicación exige comprender los requerimientos médicos, las propiedades del material, el diseño del componente y las condiciones necesarias para fabricar la pieza de manera adecuada.
Ese enfoque integral es el que permite transformar una tecnología de fabricación en una verdadera herramienta de ingeniería.
De fabricar piezas a desarrollar soluciones
La evolución de la fabricación aditiva no pasa solamente por imprimir más rápido o utilizar nuevos materiales.
También pasa por ampliar aquello que podemos diseñar y fabricar.
En medicina y bioingeniería, donde la personalización tiene un enorme potencial, esta evolución puede abrir nuevas alternativas para el desarrollo de implantes, ortesis y otras soluciones específicas.
PEEK + diseño digital + fabricación aditiva es una combinación que ya está demostrando aplicaciones concretas.
Y es, también, una muestra de hacia dónde puede avanzar la fabricación del futuro.