Notizia

Dec 23, 2023

Usura del titanio da bastoncini di crescita controllati magneticamente (MCGR) per il trattamento delle deformità spinali nei bambini

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 10811 (2022) Cita questo articolo 3983 Accessi 3 Citazioni 2 Dettagli metriche alternative I bastoncini di coltivazione controllati magneticamente (MCGR) sono un metodo efficace

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 10811 (2022) Citare questo articolo

3983 accessi

3 citazioni

2 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

I bastoncini di crescita controllati magneticamente (MCGR) sono un metodo di trattamento efficace per la scoliosi a esordio precoce (EOS). Negli ultimi anni è stata osservata una crescente usura del titanio nei tessuti adiacenti agli impianti e nei campioni di sangue di questi pazienti. Questo studio mira a indagare la potenziale correlazione tra la quantità di perdita di metallo e i livelli di titanio nel sangue durante il trattamento MCGR, nonché i fattori che influenzano l'usura del metallo. In totale, 44 MCGR (n = 23 pazienti) sono stati recuperati dopo una media di 2,6 anni dall'impianto e analizzati utilizzando uno strumento di misurazione tattile e successivo calcolo della perdita di metallo. I livelli plasmatici di titanio (n = 23) sono stati ottenuti utilizzando la spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS). Sono state analizzate la correlazione di entrambi i parametri e i fattori che influenzano. Nella maggior parte degli impianti è stata osservata abrasione del titanio sugli MCGR. Non è stata riscontrata alcuna correlazione tra l'usura degli impianti metallici o i valori del plasma di titanio con la durata del tempo di impianto dell'MCGR, il numero di procedure di allungamento esterno, lo stato deambulatorio del paziente, il sesso, il peso o l'altezza. La perdita di materiale sugli MCGR ha mostrato una correlazione positiva con i valori del plasma sanguigno di titanio. Il presente studio è uno dei primi ad analizzare gli MCGR recuperati utilizzando tecniche metrologiche ad alta precisione e a confrontare questi risultati con le analisi ICP-MS che determinano i valori di titanio nel sangue.

I bambini con scoliosi progressiva ad esordio precoce (EOS) spesso necessitano di un trattamento chirurgico per controllare la deformità, preservare il potenziale di crescita della colonna vertebrale e prevenire la sindrome da insufficienza toracica1. Negli ultimi decenni sono stati introdotti numerosi impianti spinali favorevoli alla crescita, la maggior parte dei quali richiede interventi chirurgici ripetitivi per l’allungamento dell’impianto per preservare la crescita spinale. Recentemente, le bacchette di crescita controllate magneticamente (MCGR) rendono obsolete molteplici procedure di allungamento chirurgico in un sottogruppo di pazienti con EOS2. Numerosi studi hanno riportato i risultati sugli esiti a breve e lungo termine degli MCGR nella gestione della deformità spinale precoce3,4,5,6. Sebbene la capacità di controllare la progressione della deformità e il beneficio delle distrazioni ambulatoriali degli MCGR siano evidenti, permangono preoccupazioni sul rischio di complicanze, inclusa la generazione di detriti metallici eccessivi.

Gli MCGR sono costituiti da una lega di titanio biomedico (Ti-6Al-4V)7. Nonostante la compatibilità biologica e meccanica del titanio, particelle metalliche microscopiche sono state ampiamente osservate all'interno delle aste8 e nel tessuto circostante delle aste7,9,10,11. È stato suggerito che i detriti da usura del titanio possano portare localmente a reazioni infiammatorie, osteolisi o allentamento dell'impianto11,12,13. Inoltre, si ritiene che le particelle di titanio entrino nella circolazione sanguigna e si accumulino in altri tessuti e organi distanti14. Grazie alla capacità di generare specie reattive dell'ossigeno, il titanio può indurre stress ossidativo e aumentare il rischio di cancro15. Queste possibili conseguenze a lungo termine delle particelle di titanio causate dagli impianti hanno attirato l’attenzione e sollevato preoccupazioni. Diversi studi hanno mostrato un aumento delle concentrazioni di titanio nel sangue intero, nel siero o nelle urine dei pazienti dopo l'impianto di dispositivi spinali in titanio nei bambini9,10.

Sono stati osservati anche segni di usura come segno di abrasione del metallo da MCGR8,16,17, ma solo pochi studi hanno utilizzato tecniche metrologiche per caratterizzare l'entità dell'abrasione del metallo16. Misurare l’abrasione dagli impianti è impegnativo, soprattutto a causa della piccola scala dei cambiamenti sul materiale e delle forme individuali in cui l’abrasione può manifestarsi. Pertanto, è necessaria una strumentazione molto precisa in grado di rilevare l'abrasione nelle forme che si verificano.

Lo scopo di questo studio era di indagare l'entità dell'usura del titanio (cioè il volume di materiale abraso) nei bambini durante il trattamento con MCGR e la potenziale correlazione tra la perdita di materiale sugli MCGR e i valori di titanio misurati nel plasma sanguigno. Inoltre, sono stati valutati i fattori legati al paziente (peso, altezza, sesso, capacità di deambulazione) e all’impianto (durata del trattamento, numero di procedure di distrazione) che potrebbero influenzare la perdita di materiale sulle aste.