Negli ultimi 50 anni l’invecchiamento della popolazione italiana è stato uno dei più marcati tra i Paesi maggiormente sviluppati e si stima che nel 2050 la percentuale di over 65 raggiungerà il 35.9% della popolazione totale. L’incremento della popolazione anziana testimonia il miglioramento delle condizioni di vita ma richiede anche un aumento di interventi di cura per garantir loro il prosieguo della stessa. In particolare, in ambito ortopedico, secondo i dati RIAP, si è registrato un aumento di interventi del 7.2% nel 2019 rispetto al 2018: specificamente, +5.7% per l’anca, +8.8% per il ginocchio e +20.3% per la spalla. Gli interventi effettuati consistono in una sostituzione parziale, totale o della parte anatomica specifica o di revisione dell’impianto protesico. Tale andamento mette in risalto l’esigenza di progettare dispositivi protesici innovativi, customizzati per il particolare paziente e capaci di garantire un’eccellente funzionalità per migliorare la vita delle persone. Tutto ciò comporta anche la scelta di materiali innovativi. In quest’ottica, il presente elaborato, frutto di una ricerca bibliografica, vuole esaminare un materiale metallico dalle proprietà fisico-chimiche e meccaniche promettenti: il tantalio trabecolare (Porous Tantalum Trabecular Metal, PTTM). Questo materiale esibisce un’elevata resistenza alla corrosione, un’eccellente riendotelizzazione, un modulo elastico simile a quello dell’osso spugnoso ed ottime proprietà osteoconduttive e di osteointegrazione. Tali caratteristiche rendono il PTTM un materiale biocompatibile e idoneo all’utilizzo in applicazioni ortopediche ed odontoiatriche. Il PTTM ha principalmente due possibili impieghi: come struttura portante, scaffold, per dispositivi protesici soggetti a carici ciclici significativi, e come materiale di rivestimento in componenti protesiche. A seconda del metodo di lavorazione, si possono far variare le proprietà del materiale per renderlo il più adatto possibile alle esigenze prestabilite. Infine, confrontando il PTTM con il titanio, materiale molto utilizzato nelle protesi articolari, si è osservato come il PTTM abbia superiori potenzialità soprattutto riguardo l’osteointegrazione e l’osteoconduzione. Queste proprietà, essendo molto accentuate nel PTTM, garantiscono un’eccellente stabilità e funzionalità in breve tempo così da migliorare l’efficacia dell’impianto protesico. Peraltro, è emersa la necessità di effettuare ulteriori studi in vivo per analizzare la sicurezza e l’efficienza del PTTM a lungo termine ed ottimizzare i metodi di produzione per abbassare i relativi costi e aumentarne la disponibilità.

Caratteristiche e applicazioni biomediche del tantalio trabecolare

CARRARO, FILIPPO
2021/2022

Abstract

Negli ultimi 50 anni l’invecchiamento della popolazione italiana è stato uno dei più marcati tra i Paesi maggiormente sviluppati e si stima che nel 2050 la percentuale di over 65 raggiungerà il 35.9% della popolazione totale. L’incremento della popolazione anziana testimonia il miglioramento delle condizioni di vita ma richiede anche un aumento di interventi di cura per garantir loro il prosieguo della stessa. In particolare, in ambito ortopedico, secondo i dati RIAP, si è registrato un aumento di interventi del 7.2% nel 2019 rispetto al 2018: specificamente, +5.7% per l’anca, +8.8% per il ginocchio e +20.3% per la spalla. Gli interventi effettuati consistono in una sostituzione parziale, totale o della parte anatomica specifica o di revisione dell’impianto protesico. Tale andamento mette in risalto l’esigenza di progettare dispositivi protesici innovativi, customizzati per il particolare paziente e capaci di garantire un’eccellente funzionalità per migliorare la vita delle persone. Tutto ciò comporta anche la scelta di materiali innovativi. In quest’ottica, il presente elaborato, frutto di una ricerca bibliografica, vuole esaminare un materiale metallico dalle proprietà fisico-chimiche e meccaniche promettenti: il tantalio trabecolare (Porous Tantalum Trabecular Metal, PTTM). Questo materiale esibisce un’elevata resistenza alla corrosione, un’eccellente riendotelizzazione, un modulo elastico simile a quello dell’osso spugnoso ed ottime proprietà osteoconduttive e di osteointegrazione. Tali caratteristiche rendono il PTTM un materiale biocompatibile e idoneo all’utilizzo in applicazioni ortopediche ed odontoiatriche. Il PTTM ha principalmente due possibili impieghi: come struttura portante, scaffold, per dispositivi protesici soggetti a carici ciclici significativi, e come materiale di rivestimento in componenti protesiche. A seconda del metodo di lavorazione, si possono far variare le proprietà del materiale per renderlo il più adatto possibile alle esigenze prestabilite. Infine, confrontando il PTTM con il titanio, materiale molto utilizzato nelle protesi articolari, si è osservato come il PTTM abbia superiori potenzialità soprattutto riguardo l’osteointegrazione e l’osteoconduzione. Queste proprietà, essendo molto accentuate nel PTTM, garantiscono un’eccellente stabilità e funzionalità in breve tempo così da migliorare l’efficacia dell’impianto protesico. Peraltro, è emersa la necessità di effettuare ulteriori studi in vivo per analizzare la sicurezza e l’efficienza del PTTM a lungo termine ed ottimizzare i metodi di produzione per abbassare i relativi costi e aumentarne la disponibilità.
2021
Characteristics and biomedical applications of porous tantalum
tantalio
tantalio trabecolare
metallo trabecolare
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/33717