ABSTRACT Introduzione Reperire un materiale biocompatibile, che per le sue caratteristiche chimico-strutturali promettesse una resistenza biomeccanica adeguata fino alla sua completa ri-abitazione da parte del tessuto osseo neo-formato, era necessità sentita. Lo scopo di questo studio è l'analisi di un nuovo cemento osseo acrilico (Porosectan) a base di polimetilmetacrilato (PMMA) e β-tricalciofosfato (TCP). Materiali e metodi Dal Maggio 2007 ad oggi presso la Clinica Ortopedica e Traumatologica dell'Università degli Studi di Verona abbiamo testato il nuovo cemento poroso in 3 fasi: la prima, in cui ne è stata valutata la biocompatibilità su n. 8 conigli New Zeland, la seconda, in cui ne abbiamo analizzato conduzione ed osteointegrazione su n. 12 conigli New Zeland e la terza, per testarne la resistenza biomeccanica su animali di grossa taglia, n.5 maiali. Per ogni campione sono state condotte analisi macroscopiche, microscopiche con idonee colorazioni per osso, radiografiche e alla microscopia elettronica (S.E.M.). Risultati La prima fase dello studio ha dimostrato l'ottima biocompatibilità del cemento per la bassa temperatura di polimerizzazione ed una valida osteointegrazione all’interfaccia cemento-osso. La seconda fase dello studio ha evidenziato come il Porosectan si presenti macroscopicamente poroso, con pori di 200-500 μm che creano una struttura simile a quella trabecolare ossea. L’aumento della superficie di contatto cemento-osso e la formazione, non solo a livello dell’interfaccia, di trabecole neoformate, dimostrano l’ottima osteointegrazione di questo cemento. La formazione di neotrabecole all’interno del cemento, che dopo 12 mesi coinvolge interamente il materiale è determinata dal riassorbimento del β-TCP che libera ioni calcio e fosforo, fattori osteoconduttivi. L'ultima fase dello studio sta fornendo risultati incoraggianti sulla resistenza biomeccanica del Porosectan: il materiale impiantato su femore e tibia di animali di grossa taglia che hanno superato i 180 kg di peso viene tracciato periodicamente con radiografie standard, non mostrando segni alcuno di cedimento. Discussione L'elevata temperatura di polimerizzazione e l'assenza di osteointegrazione rendono il PMMA come un corpo estraneo per il nostro organismo che tende ad isolarlo con la formazione di un layer fibroso nell'interfaccia cemento-osso. I risultati preliminari ci inducono a pensare che il Porosectan possa essere una valida alternativa a cementi costituiti da solo PMMA. Conclusioni La pressochè totale ri-abitazione da parte di osso neoformato nel Porosectan con parziale-progressivo riassorbimento del cemento stesso, rendono quest'ultimo un materiale ideale nella quotidiana pratica di chirurgia ortopedica. Ulteriori studi devono essere condotti su questo materiale ma le applicazioni per il futuro sembrano essere promettenti.

STUDIO SPERIMENTALE IN VIVO DI UN NUOVO CEMENTO POROSO: LINEA DI RICERCA

DALL'OCA, Carlo;MALUTA, Tommaso;Magnan, Bruno
2013

Abstract

ABSTRACT Introduzione Reperire un materiale biocompatibile, che per le sue caratteristiche chimico-strutturali promettesse una resistenza biomeccanica adeguata fino alla sua completa ri-abitazione da parte del tessuto osseo neo-formato, era necessità sentita. Lo scopo di questo studio è l'analisi di un nuovo cemento osseo acrilico (Porosectan) a base di polimetilmetacrilato (PMMA) e β-tricalciofosfato (TCP). Materiali e metodi Dal Maggio 2007 ad oggi presso la Clinica Ortopedica e Traumatologica dell'Università degli Studi di Verona abbiamo testato il nuovo cemento poroso in 3 fasi: la prima, in cui ne è stata valutata la biocompatibilità su n. 8 conigli New Zeland, la seconda, in cui ne abbiamo analizzato conduzione ed osteointegrazione su n. 12 conigli New Zeland e la terza, per testarne la resistenza biomeccanica su animali di grossa taglia, n.5 maiali. Per ogni campione sono state condotte analisi macroscopiche, microscopiche con idonee colorazioni per osso, radiografiche e alla microscopia elettronica (S.E.M.). Risultati La prima fase dello studio ha dimostrato l'ottima biocompatibilità del cemento per la bassa temperatura di polimerizzazione ed una valida osteointegrazione all’interfaccia cemento-osso. La seconda fase dello studio ha evidenziato come il Porosectan si presenti macroscopicamente poroso, con pori di 200-500 μm che creano una struttura simile a quella trabecolare ossea. L’aumento della superficie di contatto cemento-osso e la formazione, non solo a livello dell’interfaccia, di trabecole neoformate, dimostrano l’ottima osteointegrazione di questo cemento. La formazione di neotrabecole all’interno del cemento, che dopo 12 mesi coinvolge interamente il materiale è determinata dal riassorbimento del β-TCP che libera ioni calcio e fosforo, fattori osteoconduttivi. L'ultima fase dello studio sta fornendo risultati incoraggianti sulla resistenza biomeccanica del Porosectan: il materiale impiantato su femore e tibia di animali di grossa taglia che hanno superato i 180 kg di peso viene tracciato periodicamente con radiografie standard, non mostrando segni alcuno di cedimento. Discussione L'elevata temperatura di polimerizzazione e l'assenza di osteointegrazione rendono il PMMA come un corpo estraneo per il nostro organismo che tende ad isolarlo con la formazione di un layer fibroso nell'interfaccia cemento-osso. I risultati preliminari ci inducono a pensare che il Porosectan possa essere una valida alternativa a cementi costituiti da solo PMMA. Conclusioni La pressochè totale ri-abitazione da parte di osso neoformato nel Porosectan con parziale-progressivo riassorbimento del cemento stesso, rendono quest'ultimo un materiale ideale nella quotidiana pratica di chirurgia ortopedica. Ulteriori studi devono essere condotti su questo materiale ma le applicazioni per il futuro sembrano essere promettenti.
cemento poroso; osteoconduzione; TCP
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/11562/717161
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