Biomateriales y Dispositivos Quirúrgicos: Aplicaciones Clínicas
Biomateriales en Cirugía Maxilofacial
Implantes Dentales
Un implante dental es un implante endoóseo, es decir, un material endoplástico insertado quirúrgicamente en un reborde óseo residual, principalmente como soporte de una prótesis dental.
Históricamente, los primeros implantes enroscados en el siglo XX (como los de Vitallium, 1940-1950) buscaban la fibrointegración, que es la interposición de fibras entre el implante y el hueso, pero no la unión directa. Con Brånemark, en 1988, nace la implantología contemporánea y se establece el concepto de osteointegración, al descubrir la unión directa del titanio con el hueso.
Los implantes endoóseos estándar son de titanio (tipo tornillo). (DIBUJO PARTS DIENTE)
Osteointegración: Fases y Factores Clave
La osteointegración es el proceso de unión directa, estructural y funcional entre el hueso vivo y organizado y la superficie de un implante sometido a carga funcional. Consta de varias fases:
- Fase de establecimiento y unión: Formación del hueso reticular, desde el primer día hasta la cuarta o sexta semana.
- Adaptación de la masa ósea a la carga: Durante el segundo mes.
- Adaptación de la estructura ósea a la carga: Desde el tercer mes y durante toda la vida.
La osteointegración depende de varios factores:
- La biocompatibilidad, el diseño y las condiciones de la superficie del implante de titanio.
- El estado del lecho óseo.
- La técnica quirúrgica de inserción.
- Las condiciones de carga protésica aplicadas posteriormente.
Es importante considerar la forma, la superficie, el diámetro y la longitud del implante. Biomecánicamente, la carga ideal debe centrarse en el eje vertical del implante. Durante la inserción del implante, es crucial controlar que la temperatura no supere los 47 °C.
Anatomía de la Superficie del Implante
Las superficies de los implantes pueden ser modificadas para mejorar la osteointegración:
- Rugosas:
- Adición: De hidroxiapatita (HA) o plasma de titanio (Ti) por pulverización.
- Sustracción: Mediante ataque ácido, arenado u oxidación anódica.
Parámetros y Longevidad del Implante
Es crucial tener en cuenta que los implantes pueden desgastarse con el tiempo.
Materiales para Osteosíntesis
La osteosíntesis es la colocación de un material de diversos tipos aplicado al hueso para ayudar a estabilizar una fractura. Son dispositivos utilizados para fijar y estabilizar una fractura.
- En 1973, Michelet introdujo las miniplacas.
- En 1978, Champy.
- Últimos avances.
Tipos de materiales osteosintéticos:
- Metálicos:
- Acero: Se abandonó su uso por corrosión y toxicidad.
- Vitallium: No es osteointegrable.
- Titanio: Es el material de elección.
- Reabsorbibles: Son los más utilizados actualmente en osteosíntesis.
Malformaciones Congénitas del Sistema Urinario
Son malformaciones presentes desde el nacimiento.
1. Estenosis Congénita Pieloureteral
Consiste en una obstrucción congénita de la unión pieloureteral (la unión que forma la pelvis renal con el uréter). El riñón se divide en dos procesos: la fabricación de orina (parénquima renal) y el sistema de conducción. (Dibujo riñón con dilatación y la vejiga F y M).
Si en la unión pieloureteral hay una obstrucción, se dilata el sistema de conducción, destruyendo el parénquima renal, lo que se conoce como hidronefrosis. La hidronefrosis es una hinchazón o dilatación del sistema que recoge la orina de un riñón debido a una acumulación o represamiento de orina, ya que esta no se evacúa normalmente. (3 dibujos – Corte de la zona afectada)
Para corregirlo, se reseca la parte afectada y posteriormente se vuelve a unir. Un catéter se coloca temporalmente desde esta zona hasta la vejiga para permitir la salida de la orina.
Fístula Urinaria
Una fístula es la extravasación de orina fuera del aparato urinario. La solución es la colocación de un catéter.
Tipos de Suturas
Las suturas se dividen en dos grupos:
- Reabsorbibles: El material se degrada con el tiempo.
- No reabsorbibles: El material permanece.
Cualquier tipo de sutura que esté en contacto con la orina debe ser reabsorbible, ya que, de no ser así, se podría originar un cálculo debido a las sales que contiene la orina.
2. Unión Ureterovesical
Es la unión del uréter con la vejiga.
Tipos de musculatura de la vejiga: musculatura lisa y musculatura estriada (voluntaria).
La unión ureterovesical puede estar alterada por dos causas:
- Reflujo
- Estenosis
Para evitar el reflujo, el uréter entra inclinado en la vejiga y se contrae por la acción del propio músculo vesical.
Sondas y Catéteres Uretrales
El pabellón de la sonda indica la cantidad de líquido que se puede introducir en el balón (Ej: entre 6 – 8 
). También indica el diámetro de la sonda (Ej: 14 Fr). 1 Fr = 
Fr.
El material de las sondas puede ser:
- Látex: Se emplean para casos transitorios, por ejemplo, 48 horas.
- Silicona: Es más cara, pero se coloca cuando el paciente necesita la sonda por un tiempo prolongado, ya que este material resiste mejor la calcificación.
Las sondas, tanto de tres vías como las de dos vías, contienen dos conductos en el interior. En las de tres vías, dos de ellos comparten un conducto.
Patología Prostática y Sondas Uretrales
La patología más frecuente en hombres es la de la próstata. La glándula prostática tiene dos partes: craneal y caudal. En la glándula caudal se desencadena el cáncer de próstata. En la glándula craneal se desarrollan los procesos benignos.
Si la uretra se obstruye por la presión de la glándula prostática, la vejiga se llena. Por esto, se utilizan sondas o catéteres uretrales. (Dibujo copa con esfínter).
Tipos de Sondas Uretrales
Existen dos tipos principales de sondas uretrales:
- Sondas sin balón (Sonda de Nelaton): No son fijas; se insertan y se retiran. Son utilizadas principalmente en casos de urgencia. (Dibujo sonda simple).
- Sondas con balón (Sonda Foley): Por la vía del balón, se llenará el «globo» de líquido. La sonda con balón también es llamada Sonda Foley, por su creador, Eugenio Foley. Con respecto a las sondas de tres vías, por una de ellas entra la solución para irrigación en pacientes con hematuria (sangre en la orina) que requieren lavados vesicales constantes. El otro orificio es por donde sale la orina. Si no es necesario el lavado, se usaría una sonda Foley de dos vías. (Dibujo sonda con 3 vías).
Sonda Suprapúbica
Una sonda (catéter) suprapúbica drena orina de la vejiga. Se inserta en la vejiga a través de una pequeña incisión en el abdomen. Puede ser necesaria debido a incontinencia urinaria (escape), retención urinaria (incapacidad para orinar), cirugía que requirió su colocación u otro problema de salud. (Dibujo vejiga nube).
Según el llenado de la vejiga, el peritoneo estará más o menos comprimido.
Nefrostomía
La nefrostomía consiste en puncionar el riñón para permitir el paso de la orina a través de un catéter que se introduce. Es una solución transitoria para evitar la muerte del paciente.
Tipos de Catéteres para Nefrostomía
- Catéter Mono-J o Catéter J: Conduce la orina directamente a una bolsa colectora externa. En los extremos, el catéter tiene una serie de orificios que permiten el paso de la orina. (Dibujo sonda Mono-J a bolsa orina). Para la nefrostomía se utiliza solo el catéter Mono-J.
- Catéter Doble J: Conduce la orina del riñón a la vejiga. El catéter «Doble J» transporta la orina desde la pelvis renal hasta la vejiga, evitando que se pierda orina. Es guiado por una guía metálica. (2 dibujos, S con orificios, y sonda Doble J a vejiga).
Este catéter doble J es una sonda flexible de pequeño calibre con curvaturas en ambos extremos y múltiples orificios (lo que evita su desplazamiento). Uno de sus extremos se sitúa en la pelvis renal y el otro en la vejiga. Su función es asegurar el paso de orina desde el riñón a la vejiga en caso de uréter obstruido.
Catéter Ureteral
Es un catéter recto. La guía se utiliza para darle mayor rigidez, a diferencia de los anteriores que eran para colocar o dejar el «J».
Todos estos materiales se miden con la unidad de medida French (Fr), que indica el diámetro del material fungible y se mide en números pares (6, 8, 10,…, hasta 26 Fr). Ej: 8 Fr.
Incontinencia y Prolapso
Incontinencia Urinaria
La incontinencia es el escape de orina involuntario. Este sistema puede fallar por intervención quirúrgica, por embarazo en el caso de la mujer, etc. (Dibujo globo y estrías y diana).
Hay dos manguitos de fibra estriada porque uno es de contracción lenta y otro de contracción rápida. El de fibras de contracción lenta está siempre en funcionamiento. Este sistema esfinteriano puede alterarse.
Incontinencia Urinaria Femenina
Puede ser causada por:
- Hiperreflexia del detrusor: Contracción involuntaria del músculo de la vejiga.
- De esfuerzo: Cuando el manguito liso no funciona debido a la hipermovilidad de la uretra (incontinencia urinaria de esfuerzo).
Para resolver este problema, hay que evitar que la uretra se mueva. Una posible solución es colocar una malla de polipropileno —material muy bien tolerado por el organismo—, que se coloca por detrás de la uretra, pero sin tensión, es decir, sus extremos no van sujetos a nada y queda inerte. Además, como es porosa, no se mueve y acaba integrándose en el organismo hasta hacerse indistinguible. De este modo, «aunque la musculatura del suelo de la pelvis se relaje por pérdida de tono, los órganos se mantienen en su posición, la vejiga no desciende y la banda le sirve de apoyo para evitar el escape de orina. Esto sucede habitualmente en situaciones cotidianas de esfuerzo o presión abdominal, como levantar peso, reír, toser, etcétera, cuando la vejiga está llena».
Este material permite el paso de células de defensa debido a que son macroporos; si fueran microporos, permitirían el paso de bacterias (que son más pequeñas) pero no el de las células de defensa. Debe haber una integración biológica entre la malla y el organismo. La extrusión de la malla es una complicación que puede ocurrir si esta integración falla. (DIBUJO MALLA).
Factores para Elegir Mallas
- Tamaño de los poros: Nos interesan los macroporos (poros > 75
):- Resistencia a la infección.
- Flexibilidad de la prótesis.
- Infiltración por los fibroblastos (cicatrización, evita formación de seromas, integración de los tejidos).
- Angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos).
- Anclaje mecánico (mejorado).
- Densidad del material: La malla se coloca entre la vejiga y la vagina. (DIBUJO Vejiga y 2 lineas).
Prótesis de Pene
Las prótesis de pene son terapias de última opción. Primero se deben considerar medidas más simples. En una erección, los sistemas nervioso, vascular y endocrino deben trabajar al unísono.
Disfunción Eréctil
La disfunción eréctil es la dificultad para lograr o mantener una erección. El pene tiene dos estados: erecto y flácido. Pasa de flacidez a erección mediante estímulos (visuales, auditivos, olfativos, táctiles) que activan el sistema neuroendocrino vascular. La testosterona activa este proceso (95% producida en los testículos, 5% en las glándulas suprarrenales, situadas por encima de los riñones).
Corte transversal del pene: (DIBUJO CORTE PENE Y TEJIDO CAVERNOSO).
Para lograr una erección, el cerebro envía impulsos a los nervios principales del pene, y estos actúan sobre los múltiples nervios de los cuerpos cavernosos para que se relajen y permitan que la sangre fluya hacia los espacios abiertos dentro de dichos tejidos, llenándolos. Esta afluencia de sangre crea presión, haciendo que los tejidos aumenten su volumen y compriman las venas que normalmente permitirían el drenaje sanguíneo, reteniéndola en su interior y prolongando así la erección. Una vez que la sangre está atrapada, los cuerpos cavernosos mantienen la erección durante el tiempo necesario.
Tipos de Prótesis de Pene
- Prótesis Tipo 1: Prótesis Maleables
Consisten en un vástago de silicona con un alambre interno que se introduce en los cuerpos cavernosos, manteniendo el pene en un estado de erección constante.
- Prótesis Tipo 2: Prótesis Hidráulica de Dos Componentes
Está compuesta por un sistema hidráulico que conecta los dos componentes (cilindros y bomba) con una bomba que se coloca en el escroto, entre o lateral a los testículos. Al ser un sistema hidráulico, el pene tendrá sus fases de erección y flacidez. Su uso, sin embargo, no es tan sencillo como el de las maleables.
- Prótesis Tipo 3: Prótesis Hidráulica de Tres Componentes
Las prótesis hidráulicas de tres componentes constan de un sistema hidráulico compuesto por dos cilindros, una bomba y un reservorio conectados entre sí. La bomba se coloca en el escroto, los cilindros en los cuerpos cavernosos y el reservorio se sitúa detrás del hueso del pubis y los músculos del abdomen. Una vez colocado todo el sistema, se rellena el reservorio con solución salina que, posteriormente, a través de la bomba, llenará los cilindros cavernosos para generar una erección. DIBUJOS(2).