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The metal weighs 300 grams. Yet the personalized prosthesis implanted at Madrid's Gregorio Marañón Hospital can withstand more than 500 kilograms of load, according to the hospital's account. Nearly a year after surgery, the 38-year-old man treated for a high-grade tibia sarcoma has had no infection or related complications, kept his knee alignment and mobility, and can often walk without crutches.
Le métal pèse 300 grammes. Pourtant, la prothèse personnalisée implantée à l’hôpital Gregorio Marañón de Madrid peut résister à une charge de plus de 500 kilogrammes, selon le récit de l’hôpital. Près d’un an après l’intervention, l’homme de 38 ans traité pour un sarcome de haut grade du tibia n’a présenté ni infection ni complication associée, a conservé l’alignement et la mobilité de son genou, et peut souvent marcher sans béquilles.
The problem was not just a missing section of bone. An infection and a severe loss of bone density meant the tibia could not support a conventional implant, while available options could not remove the tumor and preserve knee mobility. The hospital's oncological surgeons therefore turned to UPAM3D, its Advanced Planning and 3D Manufacturing Unit, working with the Gregorio Marañón Health Research Institute and the Polytechnic University of Madrid.
Le problème ne se résumait pas à une section d’os manquante. Une infection et une perte sévère de densité osseuse empêchaient le tibia de supporter un implant classique, tandis que les options disponibles ne permettaient pas de retirer la tumeur tout en préservant la mobilité du genou. Les chirurgiens oncologiques de l’hôpital se sont donc tournés vers l’UPAM3D, son Unité de planification avancée et de fabrication 3D, en collaboration avec l’Institut de recherche en santé Gregorio Marañón et l’Université polytechnique de Madrid.
The prosthesis uses a metamaterial structure: millimeter-scale rods arranged to recreate the form and function of bone. Instead of replacing the bone as a solid block, the lattice is designed to absorb mechanical loads and help prevent nearby bone from weakening through disuse. The team created a digital twin of the patient's healthy leg from radiological images, simulated forces generated by walking, climbing stairs and stumbling, then configured the internal lattice point by point. Fixation screws were aimed at the areas with the best bone quality.
La prothèse repose sur une structure en métamatériau : des tiges de l’ordre du millimètre disposées pour reproduire la forme et la fonction de l’os. Plutôt que de remplacer l’os par un bloc plein, la structure réticulaire est conçue pour absorber les charges mécaniques et contribuer à éviter que l’os voisin ne s’affaiblisse par manque de sollicitation. L’équipe a créé un jumeau numérique de la jambe saine du patient à partir d’images radiologiques, simulé les forces produites par la marche, la montée d’escaliers et les faux pas, puis configuré la structure interne point par point. Les vis de fixation ont été orientées vers les zones présentant la meilleure qualité osseuse.
During the operation, the team filled the titanium structure with cancellous, or spongy, bone from Gregorio Marañón's Bone and Osteotendinous Tissue Bank. The graft became interwoven with the metal, supporting bone integration and implant fixation. Follow-up imaging confirmed favorable adaptation, and the operation itself proceeded without complications.
Pendant l’intervention, l’équipe a rempli la structure en titane avec de l’os spongieux provenant de la banque d’os et de tissus ostéotendineux de Gregorio Marañón. La greffe s’est entrelacée avec le métal, favorisant l’intégration osseuse et la fixation de l’implant. Les images de suivi ont confirmé une adaptation favorable, et l’intervention elle-même s’est déroulée sans complication.
So what changes in practice? For this patient, a device made inside a hospital was matched to his anatomy, the defect left by tumor treatment and the loads his leg needed to carry, rather than forcing a standard implant into an unsuitable bone. The case also fits Spain's broader move toward certified hospital manufacturing of customized devices, but the clinical evidence remains a single patient followed for almost a year; the hospital's reported outcome is encouraging, not yet a general result.
Qu’est-ce que cela change dans la pratique ? Pour ce patient, un dispositif fabriqué au sein d’un hôpital a été adapté à son anatomie, au défaut laissé par le traitement de la tumeur et aux charges que sa jambe devait supporter, au lieu d’imposer un implant standard à un os inadapté. Ce cas s’inscrit également dans l’évolution plus large de l’Espagne vers la fabrication hospitalière certifiée de dispositifs personnalisés, mais les données cliniques restent limitées à un seul patient suivi pendant près d’un an ; le résultat rapporté par l’hôpital est encourageant, sans constituer encore un résultat généralisable.