Le tecnologie “smart” potrebbero trovare presto applicazione nella chirurgia protesica: i ricercatori della Binghamton University (nello Stato di New York) stanno cercando di realizzare protesi di ginocchio in grado di automonitorarsi e di trasmettere in tempo reale le informazioni sugli eventuali cambiamenti che possono avvenire nel tempo.
Shahrzad Towfighian, professoressa in ingegneria meccanica, è l’autrice principale di uno studio pubblicato su Smart Materials and Structures e spiega che, con il suo team, sta lavorando a «protesi che incorporano sensori in grado di rilevare la pressione esercitata sugli impianti, in modo che gli ortopedici possano avere una conoscenza più chiara e aggiornata delle forze che possono influenzarne negativamente le condizioni».
La chirurgia sostitutiva del ginocchio è la procedura più diffusa tra quelle di ortopedia protesica e viene eseguita anche in pazienti giovani e quindi, nonostante il miglioramento di materiali e tecniche, sempre più spesso si rendono necessari interventi di revisione. I pazienti giovani e attivi, dopo essersi sottoposti all’intervento, dovrebbero mantenere dei buoni livelli di attività fisica, essenziale per una buona salute generale, con l’inconveniente che l’impianto è portato a logorarsi più rapidamente. Gli effetti negativi di esercizi eccessivi o impropri manifestano i loro effetti, attraverso sintomi percepiti dal paziente, quando ormai è troppo tardi e il danno all’impianto si è ormai compiuto: a quel punto, non resta che ricorrere a un intervento di revisione. Trovare un buon equilibrio dei livelli di attività fisica, tale da giovare alla salute del paziente senza logorare eccessivamente l’impianto, non è facile e in questo senso le protesi intelligenti potrebbero fornire un aiuto prezioso, riducendo o dilazionando la necessità di interventi di revisione.
Tra i diversi problemi ingegneristici affrontati dal team della Binghamton, uno è particolarmente interessante: ovviamente gli autori volevano evitare di alimentare i sensori con una batteria da sostituire periodicamente, perché questo avrebbe ogni volta determinato il ricorso a una procedura invasiva. Hanno così messo a punto un sistema in cui è lo stesso movimento del ginocchio a generare l’energia necessaria per mantenere in funzione i sensori.
I feedback forniti da questi impianti intelligenti non serviranno soltanto ai medici, ma aiuteranno anche i ricercatori nello sviluppo degli impianti futuri. «I sensori – ha spiegato Wathiq Ibrahim, un altro degli autori – ci diranno di più sulle sollecitazioni che ricevono gli impianti e queste nuove conoscenze potranno portare a ulteriori miglioramenti».
Renato Torlaschi
Giornalista Tabloid di Ortopedia
