Diseño de dispositivo para apertura del conducto de Silvio, en el tratamiento de hidrocefalia en neonatos

Abstract

La hidrocefalia es una patología que, en los últimos años, se presenta con mayor frecuencia en neonatos (Misnaza Castrillón, 2012); en Colombia, se estima que 4 de cada 1.000 nacimientos resultan en niños hidrocéfalos (Giraldo, 1994). A lo largo de los años, se han propuestos diversas opciones de tratamiento de esta enfermedad, que van desde procedimientos clínicos, generalmente intervenciones quirúrgicas como la acueductoplástia por endoscopía, hasta el implante de dispositivos de derivación que permiten drenar el exceso de líquido cefalorraquídeo acumulado en la cavidad craneal, hacia otras locaciones anatómicas. No obstante, anomalías congénitas en el paciente como la estenosis del Acueducto de Silvio (AS) pueden ocasionar un caso particular de hidrocefalia que solo se puede tratar por vía quirúrgica. Algunos autores han propuesto diversas alternativas para tratar esta patología a partir del uso de dispositivos de inserción; sin embargo, estos conllevan riesgos físicos y cognitivos para el paciente, así como dificultad de manejo en el momento del procedimiento clínico. En este Trabajo de Grado se diseña un prototipo de dispositivo para la apertura del AS que consiste en un elemento tipo stent fabricado con materiales biocompatibles, con base en la metodología de diseño y desarrollo de productos de Karl Ulrich. Los resultados del prototipo han sido verificados por medio de simulación por elementos finitos y simulación computacional dinámica de fluidos, además de un prototipo de modelo a escala evaluado mediante análisis dimensional. Como resultado de lo anterior, se obtuvieron dos potenciales prototipos de stent como opción de tratamiento para la estenosis en el AS, y un sistema de liberación especial para ambos sistemas. El primer prototipo, tiene una estructura en configuración de malla y está fabricado en Nitinol®, y el segundo prototipo, posee configuración tubular y está fabricado en silicona de grado médico. Por otro lado, las simulaciones CFD para el modelo en CAD del Acueducto de Silvio (AS) difieren en los perfiles de distribución de velocidad y presión reportados en la literatura técnica. No obstante, estas discrepancias son atribuibles a la variación de la geometría del AS, así como el tercer y cuarto ventrículo, y a los parámetros de simulación implementados en los diferentes estudios.