Applicazione della Risonanza Quantica Molecolare (QMR) all’artroscopia: caratterizzazione strutturale e funzionale di un accessorio chirurgico bipolare a plasma per l’ablazione dei tessuti

Problems related to the occurrence of cartilage lesions and consequent degradation of articular cartilage are becoming more and more frequent nowadays and seriously affect people's daily lives. The surgical methods used mostly in the past years are progressively moving towards minimally invasive arthroscopic techniques based on the use of radiofrequency electrosurgical instruments. They are applied to tissue by injecting a saline solution into the affected site, which allows the formation of a plasma field. However, this technology presents problems mainly related to the local temperature rise, through which cells and tissues can be irreversibly damaged. Unfortunately, even with the utmost care during surgical procedures, the risk of thermal damage is never completely excluded. The company Telea Medical Engineering srl decided to expand its fields of application and develop a generator and related surgical accessory to perform arthroscopy operations with the application of QMR (Quantum Molecular Resonance), a technology patented by the company itself. The aim of this thesis is to characterise from a structural and component point of view a bipolar plasma accessory, which has a configuration that differs from most instruments currently on the market. The classical configuration is incompatible with the high frequencies characteristic of QMR. The following thesis work also generated important guidelines for the functional characterisation of this accessory: a series of measurements taken on tissues made it possible to create a circuit modelling of different tissue impedances. The aim of this activity is to obtain information for the realisation of a device that can dynamically adapt to the most diverse impedance situations. The results obtained in this thesis can be used as a basis for the future development of a prototype plasma device capable of delivering the QMR signal effectively, exploiting the technology's ability to target molecular bonds within cells.

Le problematiche relative all’insorgenza di lesioni cartilaginee e conseguentemente di degradazione della cartilagine articolare sono al giorno d'oggi sempre più frequenti e influiscono gravosamente sulla vita quotidiana delle persone. Le metodologie chirurgiche utilizzate maggiormente negli ultimi anni si orientano progressivamente verso tecniche artroscopiche mini-invasive basate sull'utilizzo di strumenti elettrochirurgici a radiofrequenza. L’applicazione di questi strumenti sui tessuti viene effettuata iniettando nel sito interessato una soluzione salina che permette la formazione di un campo di plasma. Ad ogni modo, questa tecnologia presenta delle problematiche relative soprattutto all’innalzamento di temperatura locale, attraverso cui cellule e tessuti possono essere rovinati in modo irreversibile. Purtroppo, pur avendo la massima accortezza durante le procedure chirurgiche, il rischio di danneggiamento termico non è mai del tutto escluso. L’azienda Telea Medical Engineering srl ha deciso di ampliare i suoi campi di applicazione e sviluppare un generatore e relativo accessorio chirurgico per effettuare operazioni di artroscopia con l’applicazione della QMR (Quantum Molecular Resonance), tecnologia brevettata dall’azienda stessa. L’obiettivo della tesi è quello di caratterizzare dal punto di vista strutturale e componentistico un accessorio bipolare a plasma, che si presenta con una configurazione diversa dalla maggior parte degli strumenti attualmente presenti sul mercato. La configurazione classica, infatti, risulta incompatibile con le alte frequenze caratteristiche della QMR. Il seguente lavoro di tesi ha inoltre generato importanti linee guida di caratterizzazione funzionale di tale accessorio: una serie di misure effettuate sui tessuti ha permesso di creare una modellizzazione circuitale delle diverse impedenze tissutali. Scopo di tale attività è quello di ottenere informazioni per la realizzazione di un dispositivo che si possa adattare dinamicamente alle più diverse situazioni di impedenza. I risultati ottenuti nella tesi potranno essere utilizzati come una base per il futuro sviluppo di un dispositivo prototipale a plasma in grado di erogare il segnale QMR in modo efficace, sfruttando la capacità della tecnologia di agire in modo mirato sui legami molecolari all’interno delle cellule.