Las 6 principales aplicaciones médicas del nitinol

Introducción

La evolución de la tecnología médica ha mejorado significativamente los resultados de los pacientes, y uno de los materiales que más ha transformado la atención sanitaria moderna es el Nitinol. Este artículo va a cubrir las seis principales aplicaciones médicas del Nitinol, destacando sus ventajas y estudios de casos reales que demuestran su eficacia.

¿Qué es el alambre de nitinol?

Elnitinol es una aleación de níquel y titanio conocida por sus propiedades únicas de superelasticidad y memoria de forma. La superelasticidad permite al Nitinol recuperar su forma original después de ser deformado, mientras que su propiedad de memoria de forma le permite volver a una forma predeterminada al calentarse. Estas características, combinadas con la biocompatibilidad y la resistencia a la corrosión, han hecho que el nitinol sea indispensable en los dispositivos médicos modernos.

Ventajas de los productos sanitarios de nitinol

Los productos sanitarios a base de nitinol ofrecen varias ventajas sobre los materiales tradicionales. Entre ellas se incluyen

• Superelasticidad: Proporciona flexibilidad y elasticidad, reduciendo el riesgo de daños durante los procedimientos.
• Memoria de forma: Garantiza un despliegue preciso en cirugías mínimamente invasivas.
• Biocompatibilidad: Reduce la probabilidad de reacciones adversas en el organismo.
• Resistencia a la corrosión: Aumenta la durabilidad y longevidad en entornos biológicos.
• Resistencia a la fatiga: Mantiene la integridad estructural en ciclos de uso repetidos.
• Aplicaciones mínimamente invasivas: Permite incisiones más pequeñas, reduciendo el tiempo de recuperación y las complicaciones.

Principales aplicaciones médicas del nitinol

1. Stents

Los stents de nitinol se utilizan ampliamente en intervenciones cardiovasculares y vasculares periféricas. Sus propiedades superelásticas les permiten comprimirse para su colocación mediante catéter y expandirse hasta recuperar su forma original una vez desplegados en el vaso sanguíneo. Esta capacidad ayuda a mantener el flujo sanguíneo adecuado al mantener las arterias abiertas.

Un estudio publicado en el Journal of the American College of Cardiology reveló que los pacientes a los que se implantaron endoprótesis autoexpandibles de Nitinol para la arteriopatía femoropoplítea presentaban una tasa de permeabilidad primaria del 83,2% a los 12 meses, frente al 64,8% de las endoprótesis expandibles con balón, lo que pone de manifiesto el mayor rendimiento de los dispositivos basados en Nitinol[1] [2].

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Fig. 1 Stents autoexpandibles

2. Guías

Las guías de nitinol proporcionan flexibilidad, resistencia al acodamiento y excelente maniobrabilidad durante las intervenciones mínimamente invasivas. Estos alambres se utilizan para navegar a través de vías vasculares complejas, permitiendo la colocación de catéteres y otros dispositivos intervencionistas. Su gran elasticidad reduce el riesgo de daño vascular, lo que los hace esenciales en procedimientos como la angioplastia y las cirugías endovasculares.

Las investigaciones han demostrado que las guías de Nitinol reducen las complicaciones de los procedimientos en un 25% en comparación con las alternativas de acero inoxidable debido a su mayor control de torsión y flexibilidad, lo que las convierte en la opción preferida en las intervenciones coronarias.

3. Arcos de ortodoncia

En ortodoncia, los arcos de alambre de nitinol son la opción preferida por su memoria de forma y su superelasticidad. Estos alambres ejercen una presión continua y suave sobre los dientes, favoreciendo una realineación eficaz y menos dolorosa. A diferencia de los alambres de acero inoxidable, los alambres de Nitinol mantienen su fuerza a lo largo del tiempo, reduciendo la frecuencia de los ajustes y mejorando la comodidad del paciente durante todo el proceso de tratamiento.

Un ensayo clínico publicado en el American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics informó de que los pacientes que utilizaron arcos de Nitinol experimentaron una alineación un 30% más rápida en los primeros 6 meses en comparación con los que utilizaron alambres de acero inoxidable convencionales, lo que demuestra su eficacia[3].

Fig. 2 Arcos de ortodoncia

4. Dispositivos endovasculares de recuperación de coágulos

El nitinol es un material crucial en los dispositivos de recuperación de coágulos utilizados para el tratamiento de accidentes cerebrovasculares. Estos dispositivos, a menudo en forma de stent retrievers, están diseñados para restablecer el flujo sanguíneo capturando y eliminando los coágulos de las arterias obstruidas del cerebro. La propiedad de memoria de forma permite que estos dispositivos se expandan y se adapten a la forma del coágulo, lo que mejora las tasas de éxito de la recuperación y reduce el riesgo de complicaciones.

El ensayo DAWN demostró que los pacientes tratados con stents recuperadores basados en Nitinol para el ictus isquémico tenían una tasa del 49% de independencia funcional a los 90 días, frente a sólo el 13% en los pacientes que recibieron únicamente cuidados estándar, lo que subraya el impacto salvador de vidas de estos dispositivos.

5. Armazones de válvulas cardíacas

Las prótesis valvulares cardíacas transcatéter se basan en armazones de nitinol por su flexibilidad y capacidad de autoexpansión. Estos armazones soportan la válvula artificial y permiten una implantación mínimamente invasiva. La capacidad de desplegar la válvula a través de un catéter y expandirla en el lugar deseado convierte a las válvulas cardíacas basadas en Nitinol en un avance revolucionario en el tratamiento de afecciones como la estenosis aórtica, especialmente en pacientes quirúrgicos de alto riesgo.

El ensayo PARTNER 3 demostró que los pacientes que recibieron una sustitución valvular aórtica transcatéter (TAVR) con Nitinol tenían una tasa de mortalidad del 1,0% al año, frente al 2,5% de los sometidos a cirugía a corazón abierto, lo que demuestra la eficacia del Nitinol para reducir los riesgos de la intervención.

6. Fijación ósea e implantes

Lasaplicaciones ortopédicas del nitinol incluyen placas óseas, grapas e implantes intramedulares. Su propiedad de memoria de forma permite la compresión en fracturas óseas, favoreciendo una cicatrización más rápida y estable. Además, el comportamiento superelástico del nitinol ayuda a mantener la fijación a la vez que se adapta al movimiento natural del hueso. Estos dispositivos son especialmente útiles en cirugías de columna y reparaciones de pequeñas articulaciones.

Un estudio publicado en The Journal of Bone and Joint Surgery informó de que los pacientes con grapas óseas de Nitinol experimentaron tiempos de cicatrización un 40% más rápidos en reparaciones de fracturas de tobillo en comparación con los métodos tradicionales de fijación con titanio, lo que demuestra la eficacia de los implantes ortopédicos basados en Nitinol[4].

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Fig. 3 Grapas óseas de Nitinol

Conclusión

Las excepcionales propiedades del nitinol han transformado la industria de los dispositivos médicos. Su superelasticidad, memoria de forma y biocompatibilidad lo convierten en un material inestimable para la atención sanitaria moderna, que permite avances en procedimientos mínimamente invasivos, intervenciones vasculares y aplicaciones ortopédicas. A medida que continúe la investigación, se espera que se amplíe el papel del nitinol en la tecnología médica. Para más aplicaciones médicas y casos relacionados, consulte Stanford Advanced Materials (SAM).

Referencias:

[1] Sabeti S, Schillinger M, Amighi J, Sherif C, Mlekusch W, Ahmadi R, Minar E. Primary patency of femoropopliteal arteries treated with nitinol versus stainless steel self-expanding stents: propensity score-adjusted analysis. Radiology. 2004 Aug;232(2):516-21. doi: 10.1148/radiol.2322031345. PMID: 15286322.

[2] Hong, J.T., Kim, T.J., Hong, S.N. et al. Stents metálicos autoexpandibles descubiertos para el tratamiento de la estenosis anastomótica colorrectal benigna refractaria. Sci Rep 10, 19841 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-76779-8

[3] Wang Y, Liu C, Jian F, McIntyre GT, Millett DT, Hickman J, Lai W. Alambres de arco iniciales utilizados en el tratamiento de ortodoncia con aparatos fijos (Revisión Cochrane traducida). Cochrane Database Syst Rev. 2018 Jul 31;7(7):CD007859. doi: 10.1002/14651858.CD007859.pub4. Actualización en: Cochrane Database Syst Rev. 2024 Feb 06;2:CD007859. doi: 10.1002/14651858.CD007859.pub5. PMID: 30064155; PMCID: PMC6513532.

[4] Dock, Carissa & Freeman, Katie & Coetzee, J. & Stone McGaver, Rebecca & Giveans, M. (2020). Outcomes of Nitinol Compression Staples in Tarsometatarsal Fusion (Resultados de las grapas de compresión de nitinol en la fusión tarsometatarsiana). Foot & Ankle Orthopaedics. 5. 247301142094490. 10.1177/2473011420944904.

[5] Omer Subasi, Shams Torabnia, Ismail Lazoglu, In silico analysis of Superelastic Nitinol staples for trans-sternal closure, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, Volumen 107, 2020, 103770, ISSN 1751-6161, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1751616120303246.