El concepto de regeneración ósea guiada por andamiaje para el tratamiento de defectos en huesos largos: aplicación clínica actual y perspectiva futura
Autores: Laubach, Markus; Hildebrand, Frank; Suresh, Sinduja; Wagels, Michael; Kobbe, Philipp; Gilbert, Fabian; Kneser, Ulrich; Holzapfel, Boris M.; Hutmacher, Dietmar W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El concepto de regeneración ósea guiada por andamiaje para el tratamiento de defectos en huesos largos: aplicación clínica actual y perspectiva futura
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Tratamiento
Defectos óseos
Impresión 3D
Andamios
Regeneración
Técnicas quirúrgicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El tratamiento de los defectos óseos sigue siendo un problema clínico desafiante con altas tasas de reintervención, morbilidad y costos significativos en la atención médica. Las técnicas quirúrgicas están en constante evolución, pero los resultados pueden verse influenciados por varios parámetros, incluyendo la edad del paciente, comorbilidades, trastornos sistémicos, la ubicación anatómica del defecto y la preferencia y experiencia del cirujano. Las modalidades terapéuticas más utilizadas para la regeneración de defectos en huesos largos incluyen la osteogénesis por distracción (transporte óseo), injertos de peroné vascularizados libres, la técnica de Masquelet, aloinjertos y (artroplastia con) mega-prótesis. En los últimos 25 años, la impresión tridimensional (3D), una tecnología de fabricación innovadora que produce piezas finales directamente a partir de datos de modelos 3D, ha despegado y transformado el tratamiento de los defectos óseos al permitir terapias personalizadas con implantes impresos en 3D altamente porosos adaptados al paciente. Por lo tanto, para reducir las morbilidades y complicaciones asociadas con los regímenes de tratamiento actuales, se han realizado esfuerzos en la investigación traslacional hacia andamios impresos en 3D para facilitar la regeneración ósea. Los andamios impresos en 3D no solo deben proporcionar superficies osteoconductivas para la adhesión celular y la posterior formación ósea, sino también proporcionar soporte físico y contención del material de injerto óseo durante el proceso de regeneración, mejorando el crecimiento óseo, mientras que simultáneamente, los implantes ortopédicos suministran resistencia mecánica con fijación externa y/o interna rígida y estable. En esta revisión de perspectiva, nos enfocamos en elaborar sobre la historia de los métodos de tratamiento de defectos óseos y evaluar los enfoques de tratamiento actuales, así como los desarrollos recientes, incluyendo la evidencia existente sobre las ventajas y desventajas de los andamios impresos en 3D para la regeneración de defectos óseos. Además, es evidente que el marco regulatorio y la organización y financiación de ensayos clínicos basados en evidencia siguen siendo muy complejos, y están surgiendo nuevos desafíos para los andamios impresos en 3D no biodegradables y biodegradables para la regeneración ósea que aún no se han abordado suficientemente, como el desarrollo de directrices para indicaciones quirúrgicas específicas, conceptos de diseño clínicamente viables para los necesarios ensayos preclínicos y clínicos multicéntricos internacionales, el estado médico-legal actual y el reembolso. Estos desafíos subrayan la necesidad de un intercambio intensivo y un debate abierto y honesto entre los líderes en el campo. Este objetivo puede abordarse en un taller de partes interesadas bien planificado y enfocado sobre el tema de andamios impresos en 3D específicos para el paciente para la regeneración de defectos en huesos largos, como se propone en esta revisión de perspectiva.
Descripción
El tratamiento de los defectos óseos sigue siendo un problema clínico desafiante con altas tasas de reintervención, morbilidad y costos significativos en la atención médica. Las técnicas quirúrgicas están en constante evolución, pero los resultados pueden verse influenciados por varios parámetros, incluyendo la edad del paciente, comorbilidades, trastornos sistémicos, la ubicación anatómica del defecto y la preferencia y experiencia del cirujano. Las modalidades terapéuticas más utilizadas para la regeneración de defectos en huesos largos incluyen la osteogénesis por distracción (transporte óseo), injertos de peroné vascularizados libres, la técnica de Masquelet, aloinjertos y (artroplastia con) mega-prótesis. En los últimos 25 años, la impresión tridimensional (3D), una tecnología de fabricación innovadora que produce piezas finales directamente a partir de datos de modelos 3D, ha despegado y transformado el tratamiento de los defectos óseos al permitir terapias personalizadas con implantes impresos en 3D altamente porosos adaptados al paciente. Por lo tanto, para reducir las morbilidades y complicaciones asociadas con los regímenes de tratamiento actuales, se han realizado esfuerzos en la investigación traslacional hacia andamios impresos en 3D para facilitar la regeneración ósea. Los andamios impresos en 3D no solo deben proporcionar superficies osteoconductivas para la adhesión celular y la posterior formación ósea, sino también proporcionar soporte físico y contención del material de injerto óseo durante el proceso de regeneración, mejorando el crecimiento óseo, mientras que simultáneamente, los implantes ortopédicos suministran resistencia mecánica con fijación externa y/o interna rígida y estable. En esta revisión de perspectiva, nos enfocamos en elaborar sobre la historia de los métodos de tratamiento de defectos óseos y evaluar los enfoques de tratamiento actuales, así como los desarrollos recientes, incluyendo la evidencia existente sobre las ventajas y desventajas de los andamios impresos en 3D para la regeneración de defectos óseos. Además, es evidente que el marco regulatorio y la organización y financiación de ensayos clínicos basados en evidencia siguen siendo muy complejos, y están surgiendo nuevos desafíos para los andamios impresos en 3D no biodegradables y biodegradables para la regeneración ósea que aún no se han abordado suficientemente, como el desarrollo de directrices para indicaciones quirúrgicas específicas, conceptos de diseño clínicamente viables para los necesarios ensayos preclínicos y clínicos multicéntricos internacionales, el estado médico-legal actual y el reembolso. Estos desafíos subrayan la necesidad de un intercambio intensivo y un debate abierto y honesto entre los líderes en el campo. Este objetivo puede abordarse en un taller de partes interesadas bien planificado y enfocado sobre el tema de andamios impresos en 3D específicos para el paciente para la regeneración de defectos en huesos largos, como se propone en esta revisión de perspectiva.