Con il suo team all’Università del Saarland, Bergita Ganse ha scoperto che dispositivi già disponibili in commercio per l’analisi del flusso sanguigno e della saturazione di ossigeno nella pelle e nei muscoli possono essere utilizzati anche per monitorare il processo di guarigione delle fratture ossee. La rigenerazione ossea può essere osservata in modo rapido e semplice utilizzando luce vicino all’infrarosso, evitando l’uso di radiazioni Crediti: Oliver Dietze
Un team di ricerca dell’Università del Saarland, in Germania, ha messo a punto un innovativo metodo, presentato su Biosensors and Bioelectronics, per monitorare la guarigione delle fratture ossee in modo continuo, non invasivo e senza esposizione a radiazioni ionizzanti, utilizzando luce vicino all’infrarosso.
La tecnica si basa sulla rilevazione del flusso sanguigno e della saturazione dell’ossigeno nel tessuto della frattura tramite dispositivi già disponibili in commercio, normalmente impiegati per la valutazione della perfusione cutanea e muscolare. Lo studio, applicato inizialmente a pazienti con frattura della tibia, dimostra che la luce Led e laser è in grado di penetrare fino all’osso, consentendo una valutazione diretta dello stato di rigenerazione anche attraverso il gesso, a condizione che vi sia un’apertura per il contatto con la cute. «Il nostro metodo non intende sostituire la radiografia, ma offrire un controllo rapido e complementare in quelle fasi in cui le tecniche tradizionali mostrano limiti», ha affermato la coordinatrice dello studio Bergita Ganse. L’imaging radiologico, infatti, non rileva la formazione iniziale di tessuto molle né i primi segnali di guarigione, poiché la mineralizzazione – e dunque l’aumento di densità ossea – si verifica solo successivamente. Il nuovo sistema consente invece di osservare i cambiamenti precoci nella perfusione e nell’ossigenazione, parametri che seguono un andamento caratteristico: il flusso ematico aumenta rapidamente per poi calare dopo due-tre settimane, mentre la saturazione dell’ossigeno inizialmente si riduce, risalendo nella stessa finestra temporale con la formazione di nuovi vasi. Se tali valori non tornano alla norma, può trattarsi di un segnale precoce di guarigione alterata. «In 14 casi su 100, le fratture della gamba presentano complicanze che spesso vengono individuate troppo tardi – ha sottolineato Ganse –. Un intervento tempestivo migliora gli esiti e consente l’uso mirato di terapie complementari, come ultrasuoni pulsati, onde d’urto o campi magnetici».
La misurazione viene effettuata con un dispositivo che combina tecnologia laser doppler per il flusso sanguigno e spettroscopia a luce bianca per l’ossigenazione. I dati sono stati raccolti su 55 pazienti e confrontati con 51 soggetti sani, fornendo per la prima volta una rappresentazione dettagliata e dinamica del processo di guarigione ossea in vivo. Attualmente, la profondità di misurazione resta limitata a circa cinque centimetri, ma il team sta lavorando a una miniaturizzazione dei sensori per integrarli in chiodi intramidollari.
Parallelamente, il gruppo guidato da Ganse è impegnato nello sviluppo di impianti intelligenti. Sono già stati realizzati prototipi brevettati di placche fratturative capaci non solo di monitorare la guarigione ma anche di favorirla attivamente, modulando ad esempio la rigidità o fornendo stimolazione meccanica. L’integrazione dei dati raccolti con i nuovi sensori ottici nei prossimi impianti rappresenta un ulteriore passo verso una gestione personalizzata e proattiva delle fratture. Secondo Ganse, la diffusione di dispositivi semplici e a basso costo potrà migliorare la cura delle fratture anche in contesti remoti o privi di accesso a radiologia avanzata. Il gruppo sta già estendendo il metodo ad altre sedi scheletriche e patologie ossee, con l’obiettivo dichiarato di portare questa tecnologia innovativa rapidamente nella pratica clinica quotidiana.
Renato Torlaschi
Giornalista Tabloid di Ortopedia
