El hospital Gregorio Marañón salva la pierna de Pierre, un paciente con sarcoma, gracias a la primera prótesis ósea personalizada de metamaterial

El Hospital General Universitario Gregorio Marañón de Madrid ha diseñado, fabricado e implantado la primera prótesis ósea personalizada de metamaterial del mundo, una tecnología que ha permitido conservar la pierna a Pierre, un paciente de 38 años con un sarcoma óseo de alto grado en la tibia. El dispositivo imita el comportamiento del hueso y está diseñado para integrarse con él, abriendo la puerta a una nueva generación de implantes a medida en la sanidad pública.

El dispositivo ha sido desarrollado por la Unidad de Planificación Avanzada y Manufactura 3D (UPAM3D) del hospital, en colaboración con el Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Se trata de una estructura fabricada en una aleación de titanio mediante impresión 3D dentro del propio hospital y formada por barras de escala milimétrica que permiten reproducir la forma y la función del hueso.

El caso presentaba una especial complejidad. El paciente había sufrido una infección y una pérdida severa de densidad ósea, por lo que su tibia ya no podía sostener un implante convencional. Los especialistas determinaron que no existía en el mercado una solución capaz de conservar su pierna sin comprometer la movilidad de la rodilla. “Por eso nos tuvimos que ir a la solución académica”, ha explicado el cirujano oncológico Rubén Pérez.

Una prótesis diseñada para cada paciente

El equipo optó por desarrollar una prótesis completamente personalizada, adaptada no solo a la anatomía del paciente, sino también a la función que debía desempeñar su extremidad. El diseño partió de las imágenes radiológicas del paciente, con las que los especialistas construyeron un gemelo digital de su pierna sana. Sobre este modelo se simularon las cargas reales que soporta una tibia durante actividades como caminar, subir escaleras o tropezar.

A partir de esos datos se calculó, punto por punto, cómo debía ser la red interna de la pieza para que las cargas se transmitieran exactamente a las zonas donde el hueso podía asumirlas. El procedimiento también permitió orientar los tornillos de fijación hacia las áreas de mayor calidad ósea y planificar la cirugía con precisión milimétrica. A diferencia de una prótesis convencional, la estructura está diseñada para imitar el comportamiento mecánico del hueso e integrarse con él.

El implante es hueco y fue rellenado con hueso esponjoso procedente del Banco de Huesos y Tejidos Osteotendinosos del Gregorio Marañón. El injerto quedó entrelazado dentro de la estructura metálica, favoreciendo la integración ósea y la fijación del dispositivo. Según explicó Pérez, esto permite que “el cuerpo humano lo tome como suyo”, evitando así el denominado rechazo mecánico.

El ingeniero de la UPM Luis Saucedo explicó que la estructura está diseñada para compartir con el hueso las cargas que soporta la pierna: “Integrado en el hueso, comparte el esfuerzo que necesita la pierna al caminar, subir escaleras o al saltar; y de esa manera la prótesis no absorbe todo el peso y el hueso de alrededor sano no se debilita por la falta de uso”, según recoge Efe.

300 gramos frente a varios kilos

Una de las principales ventajas de la nueva tecnología es su reducido peso. La prótesis implantada en este paciente pesa 300 gramos y, según los datos facilitados por el hospital, soporta más de 500 kilos de carga. Frente a algunas prótesis convencionales, que pueden pesar varios kilos, esta reducción busca minimizar los desequilibrios y alteraciones funcionales que pueden provocar los implantes más pesados.

Casi un año después de la intervención, el paciente no ha presentado infección ni complicaciones relacionadas con la cirugía. Mantiene la alineación y la movilidad de la rodilla y su recuperación ha sido satisfactoria, hasta el punto de que ya puede caminar, en muchos casos sin necesidad de muletas. Durante este periodo sufrió además una aparatosa caída que le provocó fracturas en los huesos de la pierna contraria. El implante, sin embargo, permaneció estable.

De la ingeniería aeroespacial al hospital público

Los metamateriales son estructuras cuyas propiedades mecánicas dependen en gran medida de su geometría interna. En este caso, las barras de escala milimétrica permiten reducir el peso y controlar cómo se transmiten las fuerzas a través de la pieza. Se trata de una tecnología empleada en ingeniería aeroespacial que el Gregorio Marañón ha trasladado al ámbito sanitario mediante la colaboración entre especialistas médicos e ingenieros.

El coste de la impresión 3D del dispositivo ronda los 3.000 euros, frente a las decenas de miles de euros que pueden alcanzar algunas prótesis convencionales. Los responsables del proyecto también señalan que la personalización puede reducir los tiempos quirúrgicos prácticamente a la mitad y, con ello, disminuir algunos riesgos asociados a este tipo de intervenciones, como el sangrado o las infecciones.

El Gregorio Marañón ya ha realizado una segunda intervención similar y trabaja en otros dos implantes personalizados, destinados a una muñeca y un esternón. El objetivo es extender esta tecnología dentro de la sanidad pública para que, como aspira el equipo, “cualquier paciente a futuro pueda tener derecho a una solución a medida”. Por ahora, la prioridad serán los pacientes con sarcoma, un área en la que el hospital es centro de referencia nacional (CSUR) y atiende alrededor de 600 casos al año.