La qualità dell’invaso di una protesi è direttamente proporzionale alla comodità di indossamento e alla sensazione di affidabilità della protesi stessa. Questa è, infatti, la parte che entra a contatto con il moncone, una zona caratterizzata da variazioni volumetriche nell’arco dell’anno e, talora, della stessa giornata.
Al momento gli invasi sono costruiti partendo da polimeri termoplastici come il polipoprilene che, da soli, sono poco resistenti e tendono a creare crepe. Per questo a volte sono rinforzati con fibre di carbonio, fibre di vetro o kevlar, materiali costosi che aumentano considerevolmente il costo dell’invaso. Un problema, soprattutto per gli amputati che vivono in aree del mondo a basso e medio reddito.
Una possibile soluzione arriva da un team di ricerca britannico, afferente alla Scuola di Ingegneria e Sviluppo Sostenibile della De Montfort University di Leicester e al Dipartimento di Ingegneria Biomedica della University of Strathclyde, a Glasgow. Allo studio, pubblicato su Prosthesis, ha collaborato anche la Facoltà di Ingegneria della Universitas Negeri Padang, in Indonesia.
I materiali scelti
Il team di lavoro ha sviluppato un processo di produzione di invasi ad alta performance economicamente sostenibile partendo da materiale composito monopolimero (SPC) e da materiale composito a doppio polimero (DPC). Più nello specifico, gli autori hanno selezionato come SPC il PLA e il PET, mentre come DPC una matrice di PET a bassa tenacità con fibra di vetro e fibra di carbonio.
Come prima cosa il team ha sviluppato il processo manifatturiero, ampiamente descritto nel testo che è a disposizione di chi fosse interessato. I risultati di questo lavoro che mostrano come i materiali a base di PET abbiano le caratteristiche adeguate alla produzione di invasi performanti, che non significa solo resistenti, ma anche adeguati a sostenere il passo nell’amputato e a migliorarne la qualità di vita.
Nel corso della discussione, gli autori sottolineano che i materiali SPC scelti hanno maggiore flessibilità rispetto ai DPC, perché possono essere lavorati con una fiamma termica per una maggiore adattabilità al moncone del paziente oppure per rimodellare l’invaso man mano che il moncone muta con il tempo.
Come valutare performance di un invaso?
I parametri presi in considerazione per valutare la qualità dell’invaso prodotto sono costo del materiale, peso dell’invaso e forza dell’invaso, usati per creare un indice di performance. È proprio basandosi su questi parametri che gli invasi in PET realizzati durante lo studio si mostrano superiori a quelli prodotti con materiali e procedimenti convenzionali.
Inoltre, il processo di fabbricazione sviluppato porta a un risultato in circa due ore, un tempo accettabile. Infine, quando si fanno studi di materiali come quello appena proposto non si può prescindere da test sui pazienti. Per questo, gli autori hanno prodotto una protesi da affiancare al proprio invaso, così da poterne valutare la performance in real world.
Questa parte dello studio è stata condotta in Indonesia e mostre come gli amputati riescano a svolgere le proprie attività quotidiane con la protesi. Tuttavia, solo studi condotti su diversi pazienti potranno confermare quanto indicato con questo primo lavoro.
Studio: Nagarajan, Y.R.; Farukh, F.; Buis, A.; Kandan, K. Single Polymer Composites: An Innovative Solution for Lower Limb Prosthetic Sockets. Prosthesis 2024, 6, 457-477. https://doi.org/10.3390/prosthesis6030033
