30845 Suppl Giot.pdf - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

Biomateriali e biotecnologie in chirurgia della mano
a. Merolli, F. Catalano
INTrODuzIONE
I progressi scientifici e tecnologici nel campo dei Biomateriali e
delle Biotecnologie sono stati applicati in Chirurgia della Mano al
pari di altri settori dell’Ortopedia e Traumatologia. Solo in tempi
recenti, tuttavia, si è evidenziato come vi siano delle peculiarità
che richiedono una caratterizzazione più accentuata delle tecnologie
impiegate specificatamente per la Chirurgia della Mano. Per
fare un esempio di facile comprensione si prenda la metodica, oramai
ampiamente applicata, del rivestimento di impianti protesici
mediante “plasma-spray” di Idrossiapatite: le piccole dimensioni
e le elevate curvature degli impianti utilizzati in Chirurgia della
Mano costituiscono delle difficoltà aggiuntive che non si riscontrano
nella produzione, ad esempio, di protesi d’anca o di ginocchio.
Altra differenza si può ritrovare nei carichi applicati: essi sono,
quasi sempre, di modesta entità ma provenienti da un numero di
direzioni molto grande.
Riteniamo che il tardivo riconoscimento delle peculiarità proprie
della Chirurgia della Mano nella ricerca sui Biomateriali e le
Biotecnologie sia anche legato al limitato numero di ricercatori ed
utilizzatori coinvolti, certamente inferiore a quello di settori quali
la chirurgia protesica delle grandi articolazioni e la chirurgia vertebrale.
Storicamente, però, i contributi della Chirurgia della Mano sono
andati di pari passo con gli altri campi. Si pensi alla chirurgia protesica
delle articolazioni metacarpo-falangee ed inter-falangee: nella
letteratura, dagli anni ’50 del secolo scorso ad oggi, si possono ritrovare
studi che hanno evidenziato, via via, il problema dello “stressshielding”;
della frammentazione del cemento acrilico; dell’usura
del poli-etilene; del vantaggio del rivestimento in metallo poroso;
dell’efficacia dell’idrossiapatite; dell’impiego del piro-carbonio.
Di certo questi studi si caratterizzano per l’eseguità del loro numero
rispetto a quelli condotti in altri campi in cui queste medesime
applicazioni venivano utilizzate 1 .
Più di recente, le Biotecnologie stanno dando un nuovo impulso alla
ricerca sulla rigenerazione e/o sostituzione tendinea 2 nonché allo
sviluppo di guide neurali artificiali per la rigenerazione dei nervi
periferici 3 ; in questi campi la Chirurgia della Mano sta assumendo
un ruolo trainante.
Rimandando una complessiva esposizione dell’argomento a testi
Unità di Ortopedia e Chirurgia della Mano, Università Cattolica del Sacro Cuore,
Complesso “Columbus”, via Moscati 31, 00168 Roma.
Indirizzo per la corrispondenza:
E-mail: antonio.merolli@rm.unicatt.it
G.I.O.T. 2010;36(suppl. 1):S301-S307
monografici, e non volendo sovrapporci a parallele relazioni su
temi specifici, vogliamo approfondire due settori particolari sui
quali da tempo conduciamo studi e ricerche: essi sono, rispettivamente,
quello delle protesi delle articolazioni metacarpo-falangee e
quello delle guide neurali artificiali.
La SOSTITuzIONE PrOTESICa
DELLE arTICOLazIONI METaCarPO-FaLaNGEE
La sostituzione protesica completa delle articolazioni metacarpofalangee
delle dita lunghe venne proposta dalla prima metà degli
anni ’50 del secolo scorso, per i pazienti affetti da completa degenerazione
o distruzione articolare 4 .
Oggi sappiamo che la biomeccanica delle articolazioni metacarpofalangee
delle dita lunghe (da ora in avanti definite MCF) risulta
molto complessa, con un accoppiamento dei movimenti di flessoestensione
con quelli di ab-adduzione e rotazione assiale 5 ; tuttavia,
gran parte dei modelli proposti inizialmente furono disegni di
protesi a giunto cilindrico vincolate, che consentivano in maniera
estremamente rigida la sola flesso-estensione nel piano perpendicolare
al palmo della mano.
Per risolvere i problemi legati alla precoce mobilizzazione di tali
protesi vincolate si intrapresero due strade: la cementazione e l’introduzione
di protesi flessibili in gomma siliconica.
La cementazione non risolse i problemi legati alla rigidità dei disegni
delle protesi vincolate ed è interessante notare come, precocemente,
vennero evidenziati quei problemi legati alle mobilizzazione
ed alla produzione di detriti di metilmetacrilato e polietilene che
saranno, poi, universalmente riconosciuti nel campo delle protesi
d’anca.
Le protesi in gomma siliconica 6 , delle quali il modello proposto da
Swanson rimane (anche dopo 40 anni) il riferimento, non possono
definirsi a rigore delle protesi in quanto non riproducono la funzione
e l’anatomia della articolazione sostituita; più appropriato risulta
il termine di “spaziatori” articolari. Esse, tuttavia, oltre a consentire
la flesso-estensione, concedono una certa tolleranza ai movimenti
di rotazione assiale ed ab-adduzione e mantengono, inoltre, passivamente
una posizione nello stato di riposo, controbilanciando
così la tendenza alla sublussazione volare ed alla deviazione ulnare
proprie dei pazienti reumatoidi. Infine, danno la possibilità di un
movimento a stantuffo lungo l’asse della falange e del metacarpo
che facilita il raggiungimento dell’escursione articolare richiesta.
Tuttavia proprio la mancata riproduzione della funzione articolare
ed il fatto che il carico applicabile fosse molto modesto, al fine
di evitare la rottura o la mobilizzazione (sia nelle protesi vincolate
rigide che in quelle flessibili), ha portato allo studio di nuove
protesi anatomiche di rivestimento la cui geometria estremamente
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