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Por Meg Flippin, Benzinga

La inteligencia artificial no está reservada exclusivamente para los chatbots y los vehículos autónomos; también es cada vez más importante en varios otros campos, como la ortopedia, especialmente para las cirugías de reemplazo de rodilla y cadera.

De las casi 800,000 cirugías de reemplazo total de rodilla realizadas anualmente en los EE. UU., el 88% todavía se realizan de forma manual, poniendo a los pacientes en riesgo de posibles errores humanos y tiempos de recuperación potencialmente más largos. Luego están los implantes. Muchos de los implantes utilizados en la actualidad son "talla única para todos", que no se adaptan perfectamente a todos los pacientes. Los problemas principales de hoy en el reemplazo de articulaciones incluyen el aflojamiento mecánico, la pérdida ósea, la luxación, la facilidad de revisión y la fractura. Unas 100,000 fallan reemplazos de cadera y rodilla cada año, y el 36% de los pacientes lamentan su procedimiento en su totalidad.

La inteligencia artificial está ayudando a abordar estos desafíos, acelerando las cirugías y potencialmente mejorando los resultados para los pacientes. Al analizar los datos de los pacientes, incluidos los registros médicos y las imágenes médicas, la IA puede ayudar a los cirujanos a proporcionar a los pacientes diagnósticos precisos y exactos, identificando patrones o anomalías que serían difíciles de detectar a simple vista. En la etapa de planificación, en el futuro, la IA podría ayudar a dar a los cirujanos ideas valiosas sobre dónde colocar los implantes y cómo predecir mejor los resultados quirúrgicos. La inteligencia artificial también puede ayudar a los cirujanos en el quirófano con robots que aprovechan la planificación preoperatoria impulsada por IA que brinda orientación en tiempo real para cortar huesos de manera eficiente para la colocación precisa de implantes. No olvidemos la etapa de recuperación: incluso allí, en el futuro, la IA podría resultar útil para ayudar a los cirujanos a desarrollar tratamientos personalizados analizando el rango de movimiento, la fuerza muscular y la marcha del paciente.

Monogram Orthopedics Inc. (NASDAQ: MGRM) utilizará la IA (aprendizaje automático) y la robótica para ofrecer la próxima generación de atención al paciente y mejorar los implantes para mejorar el ajuste y la eficiencia de capital. La empresa de dispositivos médicos con sede en Austin, Texas está a la vanguardia, apostando a que la personalización de los implantes según las necesidades únicas de los pacientes será de gran ayuda para mejorar los resultados de las innumerables personas que necesitan reemplazos de cadera y rodilla cada año, con algoritmos de aprendizaje automático que podrían identificar los puntos anatómicos críticos para ayudar a informar el diseño del implante. Estas tecnologías aún no están comerciales ni autorizadas por la FDA.

"Nuestra misión es hacer que la ortopedia sea personal. El estándar actual de atención es muy impersonal", afirma el CEO de Monogram, Benjamin Sexson. "En términos simples, los pacientes están amputando hueso artrítico de manera permanente e irreversible para reemplazarlo con un implante genérico prefabricado que, en términos no clínicos, se coloca a martillazos." Simplificando, nuestro objetivo es reemplazar articulaciones con implantes diseñados para un ajuste más personalizado y colocados con robots avanzados. Estamos trabajando para mitigar los riesgos de la artroplastia con tecnología que impulsa la personalización."

Monogram tiene como objetivo revolucionar la ortopedia con el lanzamiento de su tecnología robótica mBôs, que vincula la impresión en 3D y la robótica con imágenes preoperatorias avanzadas. Los robots tienen como objetivo ayudar a los cirujanos a planificar dónde colocar el implante para lograr valores de holgura objetivo bajo estrés. Junto con el robot, hay implantes "mejor adaptados" que la empresa cree que podrían mejorar la personalización de lo que está disponible hoy en día.

La idea es llegar a un punto en el que los cirujanos utilicen implantes impresos en 3D que estén diseñados en función de las características únicas del paciente. Los implantes personalizados podrían reducir la necesidad de llevar inventario excesivo y se ajustarían a presión (no necesitarían cemento para mantenerlos en su lugar). Los robots de Monogram están diseñados para cortar los huesos con precisión para ayudar a los cirujanos a colocar los implantes personalizados en el paciente. Con más hueso del paciente preservado, esto podría resultar en un diseño más protector para el hueso. Con la plataforma de software Monogram y la arquitectura de solución de productos alimentados por IA y aprendizaje automático, la visión es que los cirujanos puedan diseñar implantes optimizados que ellos anticipan podrían mejorar la estabilidad y la carga fisiológica. La compañía está investigando los posibles beneficios de sus diseños y no ha realizado ensayos clínicos. La impresión en 3D de construcción rápida también podría permitir una eficiencia logística y clínica máxima, lo que permitiría a los representantes clínicos procesar datos de imágenes de pacientes utilizando algoritmos de aprendizaje automático líderes en la industria y procesos automatizados, dice Monogram. Esto podría reducir el tiempo de procesamiento de casos, reduciendo el costo de la cirugía.

"El hueso es un compuesto. Consiste en hueso compacto en la periferia, hueso esponjoso y médula ósea. Nuestros implantes están diseñados para maximizar el contacto con la pared cortical interna (superficie interna del hueso compactado en la periferia) para mejorar la estabilidad inicial", dice Sexson. "El propósito principal de los algoritmos de aprendizaje automático es segmentar el hueso (corteza interna y externa) a partir de las tomografías computarizadas, así como identificar los puntos anatómicos críticos que informan los algoritmos de diseño de implantes".

Monogram está apostando fuertemente por la IA. Con la tecnología de Monogram, los cirujanos podrían obtener planificación eficiente del caso, registro rápido y corte eficiente. Monogram ha indicado que estará en gran medida completa con su verificación y validación en la primera mitad de 2024, con una presentación planificada para la aprobación 510 (k) de la FDA en la segunda mitad de 2024.

Los avances tecnológicos como la IA están transformando la atención médica, particularmente cuando se trata de cirugías de reemplazo de articulaciones, y por una buena razón. Los enfoques actuales son obsoletos, genéricos y pueden ser ineficaces (el 20% de los pacientes no están satisfechos con su reemplazo de rodilla). Monogram espera poder cambiar eso, aprovechando la tecnología para personalizar lo que ha sido un procedimiento no personalizado hasta la fecha.

Foto destacada cortesía de Monogram Orthopedics.

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