28 de octubre de 2025

Mextli Moreno

De acuerdo la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), en 2021, México registró un estimado de 119 reemplazos de rodilla por cada 100 mil habitantes; una cifra que, al considerar una población total de 126 millones de personas, representa hasta 150 mil reemplazos de rodilla al año.

El mercado de implantes de rodilla en México está en crecimiento, con una proyección a 2030 de 286.7 millones de dólares, según datos de Horizon Grand View Research. Además, en los últimos años se ha incrementado la demanda de prótesis de rodilla debido al sobrepeso y la obesidad en México, así como al aumento de la esperanza de vida, resultado de los avances en la medicina.

La tendencia al alta en la demanda rebasa, en ocasiones, la primera adquisición y, es que una vez implantada una prótesis, uno de los requisitos principales es el mantener una actividad física moderada, ya que esfuerzos excesivos pueden dañar el implante exigiendo su reemplazo. Además del sobrepeso y la obesidad, factores como accidentes automovilísticos o predisposición genética también agravan el problema.

A decir del Dr. José Dolores Óscar Bárcenas Sánchez, investigador de la Unidad Querétaro del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), «el incremento de la esperanza de vida, por un lado, y por el otro, el aumento de los padecimientos en las articulaciones por sobrepeso -incluso por la diabetes- son las causas del aumento en la demanda de prótesis en todo el mundo, donde México no es la excepción».

La mayor parte de las prótesis utilizadas en México son importadas. Al no estar diseñadas específicamente para la morfología de la población mexicana, estas prótesis suelen no ajustarse adecuadamente a las tallas locales, lo que obliga a los cirujanos a realizar adaptaciones complejas durante las intervenciones.

La diversidad racial en México genera una gran variedad de tallas y estructuras óseas, lo que dificulta aún más el uso de modelos estandarizados. «En Latinoamérica tenemos diversidad tallas porque ha llegado gente de muchos lugares».

El costo de las prótesis es elevado y ha aumentado significativamente tras la pandemia. Antes de ella, una prótesis de rodilla y los dos días de hospitalización necesarios para su implantación costaban alrededor de 120 mil pesos. Actualmente, el costo puede superar los 180 mil pesos, lo que representa una carga económica considerable, tanto para los pacientes como para el sistema de salud.

Frente a este panorama, en la Unidad Querétaro del CICTA, el grupo de trabajo liderado por el Dr. Bárcenas Sánchez, desarrolla un simulador de prótesis de rodilla, centrado en el texturizado de las superficies para mejorar la lubricación.

En 2009, el investigador politécnico inició el estudio del efecto de una técnica específica de texturizado de superficies empleando un tribómetro; un instrumento utilizado para medir la fricción y el desgaste entre dos superficies en contacto, formado por un disco y una bola (pin) que gira de manera independiente.

A decir del Dr. Bárcenas Sánchez, «con el aparato nos dimos a la tarea de probar la hipótesis de que efectivamente la técnica de texturización de superficies empleada mejoraba la lubricación». El resultado de las pruebas fue que la texturización, realizada con materiales biocompatibles comúnmente empleados en las prótesis de rodilla, redujo la fricción.

Al demostrar que el texturizado de superficies funcionaba, en 2014, el equipo inició el desarrollo de un simulador. Tres años después, presentó una primera versión, aunque con limitaciones para replicar todos los movimientos.

La segunda versión desarrollada fue capaz de ejecutar los tres movimientos básicos (flexión-extensión, rotación tibial interna y externa, y desplazamiento anteroposterior) y soportar cargas variables (desde 20  kg hasta 160  kg) en ciclos de marcha de un segundo, cumpliendo con la norma ISO 14243‑3:2014.

La diferencia entre el simulador fabricado en el CICATA y la mayoría de los simuladores es que estos últimos utilizan mecanismos electromecánicos y la carga se aplica con medios hidráulicos. En cambio, el fabricado en el CICATA hace los movimientos con servomotores (motores eléctricos de rotación) y la carga con medios hidráulicos.

«Haber dado este salto -de controlar posición y velocidad a controlar fuerza- fue un gran logro de los estudiantes. Nuestro simulador es completamente servomecánico y cumple con los movimientos y la carga que establece la norma ISO14243-3:2014. Si no se cumple con lo que con lo que establece la norma, no podrían publicar los resultados y comprobar su validez».

Después de obtener dichos resultados, el Dr. Bárcenas Sánchez y sus colaboradores prepararon una pieza del inserto tibial con el texturizado de la superficie y encontraron que, en ciertos rangos del ciclo de la marcha, presentaba una reducción del coeficiente de fricción. «Nosotros establecemos que podemos tener una reducción de 10 % a 20 % del coeficiente de fricción».

Desde un punto de vista práctico, el impacto de una reducción de fricción está en que puede asegurar que la prótesis va a tener una mayor durabilidad. Una de las fallas cotidianas en las prótesis son el desprendimiento de material del inserto tibial por fatiga «y la fatiga se agrava cuando tenemos coeficientes de presión altos».

Al reducir el coeficiente de presión disminuyó la posibilidad de que el material falle por fatiga prematura y, con ello, incremente su durabilidad. De acuerdo con el investigador, «nuestro objetivo final es hacer que las prótesis puedan durar más y disminuir la edad de elegibilidad para recibir una prótesis».

El sistema público de salud en México establece que la edad de las personas elegibles para el implante de una prótesis de rodilla es de 60 años, debido al costo que representa para el sector. A la par, hacer revisiones de las prótesis cuando éstas suelen fallar representa un mayor gasto para el sector salud.