Un dispositivo per migliorare lo stato di guarigione delle fratture ossee

Le fratture ossee sono tra le problematiche mediche più diffuse a livello mondiale. Solo nel 2019 sono state registrate 178 milioni di fratture nel corso dell’anno. Ad esse si sono sommati 455 milioni di casi di sintomi acuti o a lungo-termine ad esse correlati.
A seconda della severità del problema, i metodi di cura prevedono l’immobilizzazione o l’utilizzo di viti metalliche, chiodi intra-midollari o fissatori esterni.

I rischi legati alle fratture

Ma a risultare particolarmente complesso è il monitoraggio dello stato di guarigione, che avviene solo tramite esami diagnostici come risonanza magnetica o TAC.
Tutto ciò può rappresentare un limite gravoso per i pazienti affetti da osteopenia o osteoporosi, per cui il tempo di degenza in ospedale, in caso di frattura, risulta più lungo che per gli infarti.
Fratture che, in aggiunta, possono essere causa di elevata mortalità e di disabilità a lungo termine. 

Cure ortopediche individualizzate

Da queste riflessioni nasce il lavoro di un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Arizona. Tale ricerca ha favorito lo sviluppo di un dispositivo ultra sottile capace di monitorare lo stato di salute dell’osso, in termini di carico, deformazione e temperatura.
Le misurazioni raccolte grazie all’elettronica di superficie ossea, in inglese osseosurface electronics, consentiranno infatti di fornire ai pazienti cure ortopediche personalizzate, con l’obiettivo di accelerare la riabilitazione e massimizzare la funzione dopo lesioni traumatiche.

Struttura del dispositivo

Più nello specifico, il dispositivo presenta una struttura molto sottile (2,5 cm x 1,5 cm e un peso di circa 170 mg). Tale struttura gli consente di aderire alla curvatura dell’osso, senza irritare i tessuti circostanti. Inoltre, la superficie del device, ottenuta da particelle di calcio fosfato, le quali hanno una struttura simile a quelle ossee, facilita l’integrazione permanente con l’osso stesso.
E il dispositivo non necessita di batteria, grazie al metodo della comunicazione di prossimità, su cui si basa, per esempio, la tecnologia di pagamento contactless.

Applicazioni e sviluppi

Sebbene non siano ancora stati testati sull’uomo, gli osseosurface electronic devices puntano a monitorare e soprattutto a migliorare lo stato di guarigione dell’osso. Permetteranno infatti di modificare il trattamento in base ai dati rilevati.
Questi ultimi aiuteranno infatti i medici a decidere quando e se rimuovere viti o placche o come variare la terapia farmacologica. 

La sfida, nel prossimo futuro, è di rendere tale sensore sicuro ed economico, affinché diventi un dispositivo comune e accessibile nella pratica clinica. 

Fonti: biomedicalcue.it, theengineer.co.uk
Fonte immagine: Gutruf Lab

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