Materiale protesico
P. Castelli
Si definisce "materiale protesico o impiantabile" ogni materiale che possa essere incorporato
nell´organismo vivente, quindi biocompatibile, allo scopo di adempiere una funzione di
sostituzione, miglioramento o recupero di organi, tessuti o funzioni deficitarie o mancanti.
Nonostante il notevole numero di materiali messi a disposizione dalla tecnologia, solo alcuni
possiedono caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche adeguate all´impianto.
Tra le applicazioni più frequenti si può ricordare la ricostruzione o sostituzione del ginocchio,
dell´articolazione dell´anca, della mascella, dell´articolazione temporo-mandibolare, del gomito, le
ricostruzioni ossee (dita,orecchio medio), dei denti, della mammella, le sostituzioni di arterie e
vene, la correzione di difetti della parete addominale, la correzione delle cardiopatie congenite ed
acquisite. In fase di sperimentazione sono: il sangue artificiale, il cuore intratoracico e membrane di
vario tipo per varie funzioni specifiche (scambi gassosi, dialisi, ultrafiltrazione di cataboliti).
Materiali metallici
Costituiscono un eccellente materiale protesico nei casi in cui è indispensabile una particolare
resistenza meccanica associata a inerzia chimica e a tolleranza biologica (chirurgia osteo-articolare).
I requisiti che maggiormente devono essere soddisfatti sono: alte resistenze alla corrosione,
buona tolleranza da parte dei tessuti, assenza di tossicità, proprietà meccaniche desiderate, alta
resistenza all´abrasione e all´usura, omogeneità strutturale.
I metalli che attualmente rispondono a queste caratteristiche sono le leghe a base di cobalto e
cromo, gli acciai lavorati, il titanio, il tantalio.
Materiali organici
Lo sviluppo più significativo nella produzione di materiali organici impiantabili si è avuto a partire
dagli anni Cinquanta con il progredire delle applicazioni tecnologiche dei polimeri e delle gomme
sintetiche.
L´uso di materiali organici in chirurgia è generalmente preferito a quello dei metalli, in quanto i
primi presentano caratteristiche fisico-chimiche più simili a quelle dei tessuti biologici.
I requisiti ideali sono: la possibilità di essere ottenuti allo stato puro, la possibilità di essere
adattati alle esigenze tecniche senza subire importanti alterazioni delle proprietà, quali la
sterilizzabilità, l´assenza di tossicità e l´inerzia in presenza di tessuti di natura diversa.
I materiali più comunemente usati sono: polietilene, teflon, nylon, dacron.
Campi di applicazione
Come è stato già accennato, numerose sono le branche chirurgiche che si avvalgono dell´uso di
materiali protesici, permettendo di affrontare con successo situazioni patologiche altrimenti
irrimediabili.
In chirurgia ortopedica è routinario l´utilizzo di protesi metalliche e organiche per la ricostruzione
dell´anca e del gomito.
In chirurgia plastica ricostruttiva, dopo l´iniziale impiego di paraffina, rivelatasi non adeguata per
l´intensa e diffusa reazione infiammatoria da corpo estraneo, sono stati applicati nuovi e diversi
materiali.
Per la sostituzione di strutture ossee (teca cranica, mascellare, emimandibola) si ricorre a resine
acriliche o al tantalio, mentre per i tessuti molli si preferiscono spugne di polivinile, poliuretano, o
poliesteri. Il silicone, sotto forma di protesi solide, dà ottimi risultati nelle ipotrofie mammarie,
nell´agenesia del padiglione auricolare, nell´assenza dei testicoli.
Le protesi biologiche si distinguono in autologhe, omologhe ed eterologhe.
Per quanto riguarda le protesi autologhe bisogna ricordare gli innesti in vena o in arteria, il
cui utilizzo è tuttavia riservato a precise indicazioni (rivascolarizzazione tibiale e coronarica
per la vena safena, rivascolarizzazione coronarica per l´arteria mammaria interna,
rivascolarizzazione viscerale per le arterie splenica ed ipogastriche).
Tra le protesi omologhe, non sono ancora completamente risolti i problemi di
istocompatibilità e di conservazione dei prelievi da cadavere; la più usata è la vena
ombelicale umana (protesi di Dardik) rivestita da una maglia di dacron.
Diverse sono le protesi eterologhe attualmente disponibili: carotide e mammaria bovine,
protesi di collagene ovino; il loro impiego, e soprattutto il loro comportamento a distanza,
sono tuttora oggetto di studi.
Da ultimo si devono menzionare le protesi endoluminali (stent) metalliche ed organiche, utilizzate
per la correzione di stenosi vascolari, ureterali, esofagee e delle vie biliari.
La sostituzione protesica trova la sua massima utilità in chirurgia cardiaca e vascolare, dove
l´introduzione, l´uso e il perfezionamento dei materiali protesici hanno permesso di affrontare e
risolvere diverse situazioni patologiche.
Tra le protesi cardiache devono essere ricordate le apparecchiature di assistenza meccanica, quali il
pallone intraortico a pompa (IABP, Intraaortic Ballon Pump) e i dispositivi per l´assistenza
ventricolare sinistra (LAVD, Left Ventricular Assist Devices).
Di più recente acquisizione e suscettibile di ulteriore perfezionamento sono il cuore artificiale
totale, nei due modelli Akutan III e Jarvik-7, e il sistema per l´assistenza ventricolare sinistra (VAS,
Ventricular Assist System).
In cardiochirurgia sono attualmente disponibili protesi valvolari metalliche (a biglia ingabbiata, a
disco oscillante o fluttuante), protesi biologiche porcine montate su supporti di tessuto.
Per la chirurgia vascolare sono utilizzate protesi sintetiche e biologiche. Le prime di calibro,
lunghezza e conformazione variabile, sono fabbricate in dacron, tessuto a maglie strette (woven) o
larghe (knitted) con o senza rivestimento in poliestere (velour), oppure in politetrafluoretilene
espanso (PTFE).
