Impianti di graffette per cavi stampati in 3D per lesioni pelviche dall’ospedale universitario di Würzburg

 Nuovi impianti di clip per cavi nelle lesioni pelviche 
Sebbene le fratture pelviche siano fratture rare, possono essere pericolose per la vita. E nonostante la medicina modernaimpiantiil trattamento chirurgico delle lesioni dell’anello pelvico anteriore, in particolare della sinfisi, è ancora una sfida nella chirurgia traumatologica. In molti casi vengono utilizzate piastre e viti in acciaio, che ben si adattano al trattamento delle fratture ossee, ma presentano degli svantaggi quando si tratta di trattare la sinfisi, che in realtà è una connessione fibrocartilaginea flessibile. Un team interdisciplinare dell’ospedale universitario di Würzburg e dei partner regionali haDFG-progetto di ricerca finanziato che ora utilizza la stampa 3D di fermacavi alternativo-impiantisviluppati che possono possibilmente compensare questi deficit.
 
Le lesioni pelviche accidentali possono colpire chiunque di qualsiasi età. ilArteTuttavia, la lesione differisce in termini di meccanismo dell’incidente e l’età della persona interessata. Il giovane motociclista dopo una collisione frontale, l’agile donna anziana dopo essere caduta da una e-bike o l’anziano che è inciampato mentre camminava sono pazienti tipici con modelli di lesioni a volte molto diversi. Ciò che hanno tutti in comune è che una forza che agisce frontalmente sul bacino può causare la rottura della sinfisi. Qui si verifica la connessione fibrocartilaginea non ossea all’anello pelvico anteriore e la cosiddetta lesione a libro aperto del bacino. Il bacino è spalancato come un libro aperto. Questa lacuna deve essere chiusa chirurgicamente. Tuttavia, il successo del trattamento convenzionale con placca e viti della sinfisi dipende spesso dall’età della vittima dell’incidente.

Alto tasso di fallimento con impianti convenzionali

Privatdozent Dott. Martin Jordan, dirigente medico senior della clinica e del policlinico per la chirurgia degli incidenti, della mano, plastica e ricostruttiva presso l’ospedale universitario di Würzburg, spiega il problema delle rotture della sinfisi, che non sono una classica frattura ossea, ma sono trattate come tale in tutto il mondo: ” In realtà li stabilizziamo sinfisi flessibili con una piastra d’acciaio rigida e viti. Tuttavia, poiché non c’è guarigione ossea in questa parte cartilaginea del bacino, non si possono evitare solo micromovimenti cicatriziali e continui.” In quasi tutti i pazienti si può osservare un allentamento innocuo della placca della sinfisi. Se ci sono fattori aggiuntivi per uno scarso ancoraggio dell’impianto, come una ridotta qualità ossea, allora, tuttavia, potrebbe verificarsi molto rapidamente un cedimento dell’impianto svantaggioso. E poiché la qualità della vita è in aumento, quindi le persone anziane stanno diventando sempre più attive, il numero di lesioni pelviche con ridotta qualità ossea è in costante aumento, il che significa che l’argomento sta diventando sempre più rilevante.

In alcuni pazienti con scarsa densità ossea, i chirurghi hanno già posizionato un cavo d’acciaio attorno ai rami pubici per rafforzare la placca come aumento. Questo cosiddettoReggiaturahanno una buona stabilità aggiuntiva, ma in determinate circostanze possono tagliare l’osso se è già indebolito a causa dell’età.

Nuovi prototipi: staffe in titanio e cavo in acciaio stabilizzano la sinfisi

Cosa può essere migliorato qui? Martin Jordan e il Professor Dr. Rainer Meffert, Direttore di Chirurgia II presso UKW, insieme a Headmade Materials, un’azienda regionale di tecnologia profonda nei settori della stampa 3D e della metallurgia delle polveri. Per non irritare le strutture anatomiche circostanti come la vescica, sono necessari un ancoraggio saldo vicino all’osso, un’ampia superficie di contatto, un passaggio stabile dei cavi e tuttavia poco materiale implantare. Sono stati realizzati due prototipi, il cosiddetto fermacavoimpianti. “Le graffe in titanio con struttura guida per il cavo d’acciaio intrecciato sono saldamente fissate all’osso con due viti che non possono rompersi perché sono saldamente incastrate nell’ossoimpiantarepresa. Comprimendo i rami pubici, la sinfisi dovrebbe idealmente essere adattata in modo permanente e con meno complicazioni”, spiega Martin Jordan il principio.

Stabilità equivalente ai metodi tradizionali – nessun guasto

Per lo sviluppo e il collaudo dei prototipi nell’ambito di un progetto organizzato dalla German Research Foundation (DFG) è stato utilizzato il know-how di altre discipline dell’Università di medicina di Würzburg e della regione del Mainfranken: il dipartimento di ricerca Additive Manufacturing Technologies del South German Plastics Center ha sostenuto la fondazione del progetto. Headmade Materials è stata coinvolta nella produzione del complesso serracavoimpiantiutilizzando un innovativo processo di stampa 3D basato su metallo chiamato ColdMetalFusion. Il collaudo diimpiantiha avuto luogo nel laboratorio di biomeccanica di chirurgia traumatologica sotto la direzione della Prof.ssa Stefanie Hölscher-Doht. Risultato: il fermacavoimpiantiha mostrato una stabilità equivalente ai metodi convenzionali sia nelle ossa artificiali che nelle ossa dei donatori di corpo dall’anatomia. “Non sono peggiori e finora non significativamente migliori delle placche, ma qui non corriamo il rischio di un fallimento precoce dell’impianto”, riassume Martin Jordan.

Nuovo approccio chirurgico all’impianto

Il test di una via di accesso chirurgica precedentemente inutilizzata per l’impianto è stato effettuato in collaborazione con l’Istituto di Anatomia dell’Università Julius Maximilian sotto la direzione del Prof. Süleyman Ergün. La precisione di adattamento del serracavoimpiantiIl prof. Thorsten Bley e il suo team presso l’Institute for Diagnostic andRadiologia interventisticain VHF nel nuovo ultramoderno tomografo computerizzato a conteggio di fotoni (CT) valutato. Un’altra visione, ma sicuramente un obiettivo, un giorno basato sulCT- Stampa le cartelle dei pazienti dal giorno dell’incidente con attacchi personalizzati su misura.

Modifica e valutazione clinica

Una conclusione definitiva sulla superiorità clinica non risulta ancora dai dati finora raccolti. Tuttavia, esiste una possibilità di beneficio clinico, motivo per cui è stata avviata una domanda di brevetto internazionale (PCT) con il supporto del Centro servizi per la ricerca e il trasferimento tecnologico e della Bavarian Patent Alliance . “Sono molto lieto che siamo stati in grado di elaborare idealmente i vantaggi, i limiti ei rischi dell’impianto grazie a questa stretta ed eccellente collaborazione in loco”, afferma Martin Jordan. Nelle fasi successive, ilimpiantiessere modificato. Inoltre, la cooperazione deve essere ampliata per includere un partner industriale per il lavoro di sviluppo congiunto.

L’esempio esemplare di ricerca traslazionale è stato ora pubblicato sulla rinomata rivista Nature Communications Medicine: https://doi.org/10.1038/s43856-022-00227-z