La metrología ayuda a la industria médica mediante el control de calidad de los implantes

Los implantes médicos son piezas que no permiten ningún margen de error posible. A eso hay que sumarle el exhaustivo control de calidad al que se someten, como ocurre con tantas otras aplicaciones destinadas a la industria médica. Pese a la diversidad de materiales y de tipos de implantes que existen, los procesos de fabricación, son de forma estructural, los mismos. Lo que diferencia el proceso de fabricación de los implantes ortopédicos es básicamente las propiedades de los materiales con los que se elaboran.

Las aplicaciones más comunes de los implantes ortopédicos de metal en la industria médica son dentales, de hombro, de columna, de cadera, de rodilla o las relativas a lesiones traumatológicas y en extremidades. Pero más allá de clasificarlos por la parte del cuerpo al que van destinados, si lo que se busca es aumentar la productividad del proceso, la solución óptima es clasificarlos en función de las propiedades de los materiales con los que se fabrican. Para obtener implantes de que superen cualquier control de calidad es importante conocer a fondo los materiales utilizados en ortopedia (compuestos metálicos, cerámica y polímeros) y saber cómo reacciona orgánicamente el cuerpo a estos materiales. Evaluar las propiedades de las materias primas permite que se garantice el rendimiento del implante.

Es esencial realizar en primer lugar una metalografía, para analizar las características microestructurales que presenta el metal del implante ortopédico. Hay que realizar un análisis mediante microscopía para saber, a cualquier escala, qué porosidad, vacío o grietas presenta y poder así determinar dónde se encuentra el fallo y cómo se puede optimizar la fiabilidad.

Una vez se tienen las piezas brutas, el control de calidad comienza por realizar una inspección de la forma primaria de las mismas. Mediante sistemas de tomografía computarizada y rayos x se verifica que los implantes para la industria médica se produzcan de forma óptima y que no presenten posibles fisuras, grietas o inclusiones críticas. No realizar esta fase del análisis, puede comportar a posteriori fallos costosos que obliguen a repetir el proceso de fabricación de la pieza. Seguidamente, se realiza una inspección de entrada de las piezas suministradas. Aunque es un ciclo de análisis rápido cuyo fin es que no se acumulen los implantes en la cadena de producción, hay que asegurarse de que cumplen con los parámetros para su mecanizado y procesamiento.

La inspección en la etapa de procesamiento es necesaria para controlar la elaboración del implante y para poder optimizar el material empleado. Gracias a la microscopía se puede asegurar que la pieza cumple con el control de calidad superior y detectar partículas en un flujo de trabajo de limpieza técnica. A su vez, la microscopía ayuda a clasificar las partículas en función de la contaminación o el desgaste que presentan.

Los implantes médicos, al ser piezas que van destinadas a la industria médica, permiten una reducida tolerancia de perfil en las superficies pulidas y ello supone un reto para las soluciones de metrología e inspección. Opciones como la inspección CNC que propone ZEISS permiten que el tiempo de intervención del operario y de inspección manual disminuyan. Además, una de las ventajas de las de máquinas de medición por coordenadas es que se puede realizar una evaluación rápida y sin contacto de las superficies de los implantes de forma libre.

Por último, antes de que el implante ortopédico pueda aplicarse en la industria médica, se requiere efectuar una inspección visual final que analice la superficie y cumpla con el control de calidad exigido. Los parámetros del control demandan que se controle y garantice un grosor correcto y una calidad de superficie sin fallos ni fisuras. Este análisis se complica para la inspección óptica debido al pulido con espejo, pero aun así la pieza no puede presentar ninguna rugosidad imprevista.