El primer doctor en ingeniería y su innovación en el reemplazo de cadera

Iván Camilo López Galiano es nuestro primer graduado del Doctorado en Ingeniería, un programa de posgrado de la Facultad de Ingeniería que busca formar interdisciplinarmente a investigadores capaces de integrar el conocimiento de cada rama de la ingeniería, con el fin de favorecer y aumentar los niveles de innovación, productividad, competitividad y sostenibilidad del país.

La formación y el trabajo arduo de Iván dieron como resultado el proyecto de investigación: Diseño de vástagos femorales no cementados de aleación de titanio para prótesis de cadera adecuadas para la población adulta joven.

El proyecto nace de un acuerdo entre la Clínica Universidad de La Sabana y el programa de Ingeniería Mecánica, "Con el objetivo de desarrollar un vástago femoral para el reemplazo de cadera. Esta operación consiste en insertar un vástago en el fémur y conectarlo al acetábulo de la cadera, para reconstruir el movimiento de la articulación. El vástago se diseñó para operaciones quirúrgicas no cementadas y se manufacturó en titanio de grado biomédico", afirma el doctor Iván. Esto, teniendo en cuenta que la cadera es una de las partes anatómicas que más complicaciones presenta.

Estas fallas se deben al desgaste del acetábulo y a las fracturas del fémur, producidas por artrosis o artritis reumatoide. La respuesta a este problema es la prótesis de cadera, que mejora e incluso alivia totalmente el dolor, la rigidez, la hinchazón y la limitación de los movimientos de la cadera. Sin embargo, este elemento mecánico puede fallar a causa de un aflojamiento aséptico, una infección periprotésica profunda, fracturas femorales periprotésicas, luxaciones, errores técnicos o fractura del implante. Además, “Ha aumentado el número de pacientes jóvenes que se someten a una artroplastia total de cadera con mayores expectativas de vida y un estilo de vida más activo, lo cual requiere de prótesis con diseños mejorados capaces de soportar los requisitos mecánicos”, añade el doctor López Galiano.

Una estrategia para reducir la incidencia de las fallas de la prótesis es mejorar la vida útil de los vástagos femorales. Para esto, se formularon metodologías de selección y se realizaron evaluaciones teóricas, computacionales y experimentales. Como resultado, según Iván, “Se creó un nuevo vástago femoral, utilizando la optimización topológica como ayuda al diseño para reducir la masa en el vástago femoral y su rigidez global". Además, Mario Juha, profesor de la Facultad de Ingeniería y director de la tesis de Iván, añade que "Este nuevo diseño es más ligero, flexible y resistente para una mayor durabilidad, mejorando así la calidad de vida".

“ Ha aumentado el número de pacientes jóvenes que se someten a una artroplastia total de cadera con mayores expectativas de vida y un estilo de vida más activo, requiriendo prótesis con diseños mejorados, capaces de soportar los requisitos ” mecánicos.

Gracias a estos hallazgos, el proyecto puede apoyar a los diseñadores de prótesis femorales y cirujanos de cadera en el proceso de selección del diseño y forma del implante adecuado para cada paciente. Además, “Impulsa la manufactura nacional por medio de la utilización de un centro de maquinado de cinco ejes. Se afianza el conocimiento y la utilización de este tipo de máquinas en la industria nacional para el maquinado de elementos mecánicos de alta complejidad geométrica”, asegura el doctor López.

Todo este trabajo investigativo significó la posibilidad de seguir una vida como investigador. Así, siendo acreedor de la beca Carlos Jordana, Iván López afrontó un proyecto de esta magnitud con todos los inconvenientes generados por la pandemia, los atrasos, el presupuesto, la salud mental y la física. Todas estas adversidades forjan un carácter en cada estudiante de doctorado, que lo lleva a finalizar su proyecto de la mejor manera. El esfuerzo se ve recompensado conociendo a investigadores excelentes en cada campo y abriendo nuevas puertas en la carrera profesional.