Biomateriali 2

Trattamento di patologie vascolari di arterie che irrorano il cuore o localizzate in altri distretti e che irrorano altri organi

Arterosclerosi è la causa e l'origine del fattore di mortalità più alto a livello mondiale. Consiste nell'accumulo della placca arterosclerotica all'interno del vaso. Avviene gradualmente e porta a un graduale restringimento del lume di un vaso. Ci sono condizioni che incrementano l'entità di questo accumulo tra cui la familiarità, lo stile di vita (fumo, dieta).

Le prime 6 fette descrivono il graduale restringimento del lume di un'arteria che può portare alla cosiddetta angina stabile, detta anche sindrome coronaria cronica. Essa consiste nel restringimento del lume e può portare ad una situazione ischemica, caratterizzata da uno scarso apporto di sangue ai distretti a valle della stenosi che può portare a dolori. Nel caso cardiaco questo si chiama angina e porta a dolore al petto.

Le operazioni al cervello di solito vengono eseguite chirurgicamente e senza la necessità di impiantare uno stent. Anche i vasi sanguigni delle arti inferiori possono essere trattati farmacologicamente o chirurgicamente.

Ecco i passaggi di un intervento:

1. Per accedere all'interno dell'albero vascolare, ci sono diversi punti di accesso. Di solito si utilizza un'arteria sufficientemente superficiale per essere il meno invasiva possibile e con un calibro sufficientemente ampio per consentire l'inserimento dei cateteri utilizzati per raggiungere il punto problematico e intervenire. Tradizionalmente, si sceglie un accesso femorale. Più recentemente, l'accesso si sta spostando alle braccia. L'arteria radiale, infatti, consente al paziente di uscire dalla sala operatoria camminando immediatamente, mentre con l'approccio femorale il paziente deve rimanere a letto per almeno 12 ore.
2. Una volta entrati nell'albero vascolare, si inizia con la prima parte...

Dell'intervento viene fatto per diagnosi. Questi interventi vengono realizzati in una sala apposita detta sala angiografica. Si inietta all'interno del vaso un liquido di contrasto per opacizzare il vaso e visualizzarlo sull'angiometro. Una volta mappata l'area di interesse e identificato il punto di restringimento bisogna riuscire ad accedere a questo punto. Il processo viene eseguito con una combinazione di un tunnel e di un binario: all'interno del tunnel e sopra al binario si avanzano i dispositivi interventistici e terapeutici come se fossero treni. Il tunnel si chiama catetere guida. Le guide sono realizzate in acciaio inox o in leghe di titanio per sfruttare i vantaggi di memoria di forma di queste leghe. Non sono fili continui ma ci sono soluzioni che permettono di aumentare la facilità di controllo e di movimento e diminuire la probabilità di perforazione del vaso. Negli ultimi anni si è poi diffuso l'utilizzo di una soluzione

cheda informazioni fisiologiche (attraverso le guide), rilevando la pressione a valle della stenosi e confrontandola con quella a monte; rilevando quindi la caduta di pressione attraverso il problema. Questa è indicatore della resistenza offerta dalla stenosi per il passaggio di sangue e viene tradotta in una potenziale ischemia del cuore data da una sotto-irrorazione di un distretto del muscolo cardiaco.

Si arriva poi al trattamento vero e proprio. Nei primi anni era stata sviluppata una soluzione che prevedeva l'avanzamento di un catetere alla cui estremità era stato posizionato un palloncino. Il gonfiaggio di questo palloncino attraverso iniezione di liquido dalla parte posteriore ed estrema del catetere faceva comprimere la placca arterosclerotica permettendo alla placca di redistribuirsi e evitare di creare una condizione ischemica a valle. Questa tecnica è chiamata angioplastica pura. Ha però il limite che non contiene la placca al termine dell'intervento.

Non si può prevedere la redistribuzione della placca e il pallone può creare delle dissezioni, cioè rottura della intima (tunica più interna della parete vascolare) e non si recupera il ritorno elastico. Insuccesso con tassi molto alti. La soluzione a questo fallimento precoce fu l'introduzione degli stent. Lo stent è una protesi metallica con struttura cilindrica e con pattern che cercano di massimizzare la copertura del vaso e contemporaneamente minimizzare l'uso del metallo che è un materiale estraneo. L'obiettivo è cercare di rendere il materiale flessibile; questo perché le arterie non sono tubi rettilinei ma hanno curvature per cui avere stent flessibili consente di adattarsi alla geometria naturale del vaso. La maggior parte degli stent sono montati su pallone: una volta raggiunta la destinazione, il pallone viene gonfiato a pressione molto alta (circa 14-15 atm) per consentire allo stent di aderire bene.

allaparete vascolare. Una delle possibili complicanze è che lo stent non sia ben saldo alla parete e che76Lazzari Martina Biomateriali [2]aa 2018-2019quindi navighi nel flusso sanguigno. È molto importante che lo stent sia completamente espanso.Una volta fatto ciò, il pallone viene completamente sgonfiato, lo stent non lo segue perché ègonfiato plasticamente. il pallone viene ritratto e questo porta alla conclusione della procedura. Seguardiamo al di fuori della circolazione coronaria, si vede che ci sono arterie con situazionidinamiche rilevanti come nel caso delle carotidi o ancora di più le femorali. Se muovo collo si puòarrivare a problemi. In questi casi di dinamica importante si usa il nichel-titanio come scelta per lalega. Riassumendo, per le coronarie, le renali e le iliache che sono tutte collocate profondamente siscelgono leghe di acciaio inox o cromo-cobalto; Per distretti vascolari più superficiali si usa

nichel-titanio.Stent a rilascio di farmaco: anni 90. L'introduzione di stent metallici nudi senza farmaco da problema perché genera una reazione da parte del corpo umano che cerca di isolare corpo estraneo. La reazione specifica in ambito vascolare è la crescita tissutale massiccia intorno alle maglie dello stent (È una forma di tessuto cicatriziale). Una volta che il corpo riconosce una cosa non propria tenta di isolarla. Questo può portare a richiusura del vaso perché la crescita tissutale può causare un grande ingombro del vaso e Si tornerebbe cosi allo stesso problema iniziale. Si riscontra un tasso di insuccesso pari al 20-30% (comunque ridotto rispetto all'angioplastica pura). Da qui si è arrivati alla possibilità di aggiungere un farmaco specifico all'interno dello stent.

In generale, le condizioni che devono essere soddisfatte da un dispositivo inserito nel corpo umano sono:

• condizione di safety, sicurezza

• deve essere efficace e assolvere al compito che gli viene dato.
• deve presentare facilità d'uso. Per il medico che la impianta deve essere facile da manovrare e inserire. Solitamente i medici scelgono dispositivi più facili da inserire.

Lazzari Martina Biomateriali [2]aa 2018-2019

Si è inoltre considerato di rivestire con un materiale polimerico lo stent in modo che esso funga da serbatoio di farmaco e che lo rilasci in maniera controllata e graduale per coprire tutte la fasi critiche post intervento. È importante anche il disegno del catetere per avere facile accesso. Per questo si deve trovare la giusta combinazione degli ingredienti (Disegno stent, scelta del polimero...)

Panorama degli stent disponibili sul mercato: 25-30 tipi circa. Soluzioni diverse per quanto riguarda lo spessore della maglia. Essa può essere gradualmente ricoperta da cellule a causa dell'isolamento per cui è vantaggioso minimizzare

La misura dello stent è anche più semplice inserirlo con catetere. La lega di Cromo-cobalto è più robusta quindi permette di diminuire lo spessore. Acciaio inox implica spessore maggiore. Si può utilizzare anche un sistema bioriassorbibile= qualche anno dopo impianto non c'è più traccia di materiale estraneo. Si usano sistemi interamente polimerici bioriassorbibili. All'interno dello stent l'idea è di avere tante corone collegate tra loro da connettori. Questo permette alle corone di essere indipendenti tra loro e allo stesso tempo di seguire bene l'anatomia del vaso ed essere flessibili. Se ci sono più connessioni si ha lo svantaggio di troppa rigidità. Alcune aziende hanno diminuito il numero di connettori per aumentare la flessibilità. Loro ne usano 3 tra una corona e la successiva. Passando a 2 si creano problemi di instabilità con conseguente deformazione longitudinale e collasso.

della struttura. Il disegno più stabile per garantire flessibilità è un sistema a corone con pochi connettori (3-4). Utilizzare leghe per fabbricare gli stent permette di sfruttare i vantaggi dei diversi elementi, ad esempio il Cromo è utile per la resistenza alla corrosione, il Tungsteno è un elemento importante perché è molto radiopatico cioè è facilmente visualizzabile con raggi x. Ogni elemento ha il suo contributo. Per quanto riguarda il Farmaco che deve essere rilasciato: deve essere trovato un farmaco in grado di bloccare la ricrescita tissutale in maniera controllata per evitare la richiusura del vaso. In particolare dalla loro azienda sono state considerate 2 classi di farmaci: una è "citoxstatico" = neutralizza la moltiplicazione cellulare, agisce subito, l'altra "citotossici" = intervengono in un momento successivo uccidendo la cellula. La quantità di farmaco e la finestra