Cateteri migliori a vantaggio dei pazienti
I ricercatori del progetto UNITISS (Understanding interactions of human tissue with medical devices), finanziato dall’UE, si sono proposti di sviluppare strategie di progettazione avanzate per i dispositivi medici che impiegano cateteri. L’obiettivo principale era di ridurre le complicazioni mediate dal catetere. Per raggiungere i loro obiettivi i partner del progetto hanno studiato una serie di soluzioni per una migliore progettazione dei cateteri, tra cui una migliore geometria e controllo della rigidità del catetere, rivestimenti avanzati e modalità per calcolare e ridurre al minimo le forze in azione tra il catetere e il tessuto umano. Per testare i miglioramenti, occorreva sviluppare modelli idonei di tessuto umano. I partner del progetto ha riscontrato che i modelli di tessuto sintetico attualmente disponibili non sono abbastanza capaci di imitare il tessuto umano. Pertanto, molti test sono stati eseguiti utilizzando un modello di aorta suina ex vivo, per simulare l’interazione tra il catetere e il tessuto con cui entra in contatto. È stata testata una serie di progetti di cateteri già esistenti all’interno del team, oltre all’utilizzo di supporti appositamente progettati per i cateteri e il tessuto. È stato anche sviluppato un modello di cute artificiale, in grado di simulare l’attrito e il comportamento meccanico della cute umana sia secca che umida. Inoltre, i ricercatori hanno valutato il comportamento della pelle in termini di resistenza di attrito e resistenza alla trazione utilizzando pelle umana ex vivo, derma umano e pelle di tessuto ingegnerizzato. Si è proceduto all’analisi istologica e a varie analisi spettroscopiche e microscopiche, per comprendere meglio la risposta meccanica del tessuto umano a interazioni fisiche e i conseguente danno al tessuto. Il comportamento della resistenza di attrito è stato valutato in relazione alla pelle umana in vivo, nonché ai modelli di pelle suina e sintetica. Per ridurre al minimo gli effetti collaterali della cateterizzazione, UNITISS ha sviluppato rivestimenti polimerici avanzati per i dispositivi medici. Tali rivestimenti interagiscono con l’acqua e sono scivolosi e antibatterici, per ridurre rispettivamente i danni al tessuto e le infezioni. Parte del progetto è stata dedicata anche alla modellizzazione computerizzata delle interazioni meccaniche tra catetere e vaso sanguigno e al comportamento idrodinamico. Queste informazioni sono state infine utilizzate per fornire regole di progettazione per migliori punte di catetere. UNITISS ha prodotto migliori metodi di prova in vitro per la simulazione del comportamento in vivo, riducendo così la necessità di prove su animali o umani. Ha inoltre fornito una maggiore comprensione della risposta del tessuto umano alle interazioni fisiche e migliorato i materiali e rivestimenti per i dispositivi e per la simulazione del tessuto umano. Questa conoscenza sarà usata per sviluppare dispositivi clinici innovativi a vantaggio dei pazienti che hanno bisogno di essere cateterizzati.
Parole chiave
Cateteri, vasi sanguigni, sanità, UNITISS, tessuto umano, dispositivi medici
