Vol.XXXVII, Suppl. 1 - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

EspEriEnZa cLinica:
stiMoLaZionE dEL tEssuto
ossEo
clinical experience: bone stimulation
riassunto
La stimolazione biofisica della osteogenesi è utilizzata da oltre
30 anni con successo nella pratica clinica dell’Ortopedico
per il trattamento di quelle patologie dove il processo riparativo
osseo sia rallentato oppure si sia fermato, come nei
ritardi di consolidazione, pseudoartrosi, necrosi della testa
femorale. Viene anche utilizzata nelle fratture a rischio di
mancata consolidazione e per favorire la fusione di artrodesi
vertebrali. Può essere eseguita attraverso 4 metodiche:
faradica, induttiva, capacitiva e meccanica. L’energia fisica
ha come target di azione la membrana cellulare dove, attraverso
l’attivazione dei canali del calcio, promuove la proliferazione
cellulare e la produzione di fattori di crescita. Per
ottenere i migliori risultati dalla stimolazione biofisica questa
deve essere attuata soltanto con strumenti di provata efficacia
e sicurezza biologica, con le modalità e i dosaggi indicati
in letteratura. La stimolazione biofisica dell’osteogenesi agisce
sul processo di guarigione della frattura e deve essere
eseguita in presenza di un trattamento ortopedico adeguato
per quel che concerne la stabilità meccanica e la riduzione
dei frammenti di frattura. La scelta della metodica da usare
dipende dalla sede da trattare, dalle caratteristiche della frattura,
dalla accessibilità alla cute. La presenza di mezzi di
sintesi non ne controindica l’utilizzo.
parole chiave: terapia biofisica, stimolazione dell’osteogenesi,
campi elettromagnetici, campi elettrici, ultrasuoni
summary
Biophysic stimulation of osteogenesis have been successfully
used for 30 years in everyday orthopaedic practice for the
treatment of disorders in which osteogenesis has stopped or
needs to be enhanced, such as delayed unions, non unions,
avascular necrosis of the femoral head. It is also used in the
treatment of fracture at risk of non union and to favour spinal
fusion. Biophysical therapy can be performed using inductive,
capacitive, mechanic or implanted devices. The mechanism of
action of physical stimuli is at a membrane level where the ac-
V. soLLaZZo, f. carinci * , s. sEtti * , L. Massari
Istituto di Clinica Ortopedica, Università di Ferrara;
* Istituto di Chirurgia Maxillofacciale Università di Ferrara,
Laboratorio di Biofisica Clinica, ICEmB-Igea, Carpi (MO)
Indirizzo per la corrispondenza:
Vincenzo Sollazzo
Clinica Ortopedica, Università di Ferrara
C.so Giovecca 203, 44120 Ferrara
Tel. +39 053 2236573 - Fax +39 053 2209250
E-mail: slv@unife.it
agosto2011;37(suppl.1):205-210 s205
tivation of calcium channels determine the enhancement of cell
proliferation and the production of growth factors. Biophysical
therapy should be performed using devices and modalities
described in the literature. The biophysical stimulation of
osteogenesis is effective in the enhancement of the biology of
fracture healing in presence of a correct orthopaedic treatment
in terms of good alignment and stabilization at the fracture
site. The choice of which methodic have to be used it depends
on the segment of bone that has to be treated, the type of
fracture and if it is possible to apply the device on the skin.
The presence of internal or external fixation devices is not a
contraindication.
Key words: biophysical therapy, stimulation of osteogenesis,
electromagnetic fields, electric fields, ultrasound
introduZionE
Gli studi di Fukada e Yasuda e di Basset e Becker hanno
molto contribuito alla conoscenza delle proprietà elettriche
dell’osso 1 2 . Quest’ultimo si comporta come un trasduttore
meccanico-elettrico 1 2 . In altri termini, una sollecitazione
meccanica deformante esercitata sull’osso,
attraverso un trasduttore, rappresentato dai sistemi piezoelettrici
dell’osso, traduce il segnale meccanico in segnale
elettrico biologicamente significativo che sollecita
la neoproduzione di tessuto osseo, il quale a sua volta,
tenderà ad opporsi allo stimolo meccanico deformante.
L’osso si comporta quindi come un piezoelettrico, capace
cioè di trasformare gli stimoli meccanici in segnali elettrici
e viceversa 3 .
La comprensione delle proprietà elettriche dell’osso e l’acquisizione
che nel callo di frattura ed in generale dove
vi sia un focolaio osteogenetico si sviluppi un potenziale
elettronegativo ha spinto gli Ortopedici ad utilizzare
la stimolazione elettrica come metodica terapeutica per
promuovere l’osteogenesi in tutte quelle patologie dove
quest’ultima si dimostra poco vivace o del tutto assente
(come nei ritardi di consolidazione, nelle pseudoartrosi,
nelle necrosi della testa del femore ecc.) 4 .
La stimolazione dell’osteogenesi è una metodica terapeutica
che fa capo alla “biofisica clinica”, branca di interesse
medico che si occupa dello studio dell’impiego nella
pratica clinica delle energie fisiche applicate ai sistemi
biologici (Tab. I) 5 . La stimolazione biofisica dell’osteogenesi
può essere ottenuta: A) con sistemi faradici, che
comportano l’impianto di elettrodi direttamente sul segmento
di osso da trattare; B) con sistemi capacitivi, che
si avvalgono dell’applicazione di campi elettrici all’osso;
C) con l’impiego di ultrasuoni che esplicano la propria
azione attraverso l’applicazione di vibrazioni meccaniche
al tessuto osseo; D) con sistemi induttivi, i campi elettromagnetici
pulsanti (CEMP), che producono un campo
magnetico il quale a sua volta induce nel tessuto osseo un
campo elettrico 6 . L’attività biologica dei CEMP è legata al
campo magnetico ed al campo elettrico indotto nei tessuti
dal campo magnetico 7 .