Protesi vascolari e valvolari Flashcards
PROTESI VASCOLARI/VALVOLARI
Si distingue:
- Protesi vascolare: riguarda i vasi sanguigni
- Protesi valvolare: riguarda le valvole cardiache.
VASI SANGUIGNI
si differenziano in:
- Arterie: portano il sangue dal cuore a tutte le parti del corpo;
- Vene: porta il sangue dalla periferia verso il cuore;
- Capillari: convogliano il sangue tra le arteriole e le venule.
Componenti principali: epiteliale, connettivo, muscolare.
STRUTTURA:
1. tunica intima: strato più sottile a contatto con il sangue, composto da una parte elastica e da endotelio;
2. tunica media: è lo strato più spesso che definisce le proprietà meccaniche.
È composta dalle fibre muscolari: le cellule muscolari sono disposte in una matrice extracellulare formata da collagene ed elastina (legate all’elastina, mentre le fibre di collagene sono organizzate in maniera casuale). Questo strato garantisce la compliance del vaso, ossia la sua capacità di smorzare le onde pressorie;
3. tunica esterna: è costituita da un basso livello di organizzazione, con fibre di
collagene ed elastina.
Al variare della composizione e dello spessore, si differenziano tutti i tipi di vasi (es. aorta: alta elastina, deve espandersi per resistere a onde pressorie; vena: alto muscolo liscio, deve permettere la vasocostrizione/dilatazione).
FUNZIONE BIOMECCANICA DEI VASI SANGUIGNI
- Le arterie e i vasi collegati devono regolare il flusso dovuto alle onde pressorie del cuore, in particolare l’elastina contribuisce alla costrizione: i vasi devono poter cambiare le loro dimensioni, per poter assolvere alla funzione di serbatoio
di pressione. - Le vene devono ridurre le fluttuazioni durante le aspirazioni: funzionano da accumulatore di eventi fisiologici e
patologici e la muscolatura consente i fenomeni di vasocostrizione/dilatazione.
Le caratteristiche meccaniche principali:
- anisotropia;
- effetto viscoelastico;
- comportamento non lineare.
La caratterizzazione meccanica ha un senso limitato perché non si può parlare vasi sanguigni senza tener conto del resto del corpo, ossia degli organi con cui sono a contatto.
Inoltre, bisogna tener conto che i vasi sanguigni hanno una componente
attiva (muscolo) e una passiva (endoteliale/connettivo).
I vasi sanguigni non hanno condizioni naturali, ma sono in continuo
rimodellamento, per seguire il processo di omeostasi che consente di lavorare sotto diverse condizioni.
CONDIZIONI DI LAVORO DEI VASI
- sangue ossigenato: atrio sinistro –> ventricolo sinistro –> pompato nell’aorta nella circolazione sistemica, dove l’ossigeno viene ceduto al posto dio anidride carbonica.
- sangue non ossigenato dalla circolazione sistemica –> atrio destro da vene cave superiori e inferiori –> ventricolo destro –> circolazione polmonare dove riceve ossigeno ed emette anidride carbonica.
I vasi sanguigni devono avere una buona deformabilità da ridurre i carichi impulsivi.
PRINCIPALI PATOLOGIE SISTEMA VASCOLARE
STENOSI:
restrizione dell’arteria che aumenta la resistenza del vaso (sia a livello vascolare che valvolare).
- cause: presenza di una placca aterosclerotica, accumulo di colesterolo nel
sangue che crea dei restringimenti a livello vascolare.
- conseguenza: per contrastarla c’è un aumento dell’attività cardiaca –> ischemia tissutale o l’infarto cardiaco, dovuto proprio al restringimento.
- soluzione: sistema di bypass può irrorare i tessuti successivi alla stenosi, oppure si può agire cercando di “riaprire” il vaso o eliminando il colesterolo.
ANEURISMA:
rigonfiamento del vaso verso l’esterno, paragonabile a una bolla o un palloncino, causato da un punto localizzato anormale nella parete del vaso sanguigno che tende a danneggiarsi/rompersi.
- conseguenza: emorragia o trombosi.
- soluzione: protesi vascolare (stent).
PROTESI VASCOLARI
o dispositivi impiantabili permanenti che hanno lo scopo di ripristinare l’efficacia di una porzione del sistema vascolare per consentire correttamente il trasferimento del sangue.
Generalmente sono per le arterie: soggette ad alti valori di onde pressorie del cuore e alti valori di flusso.
Si possono classificare in:
1. IMPIANTO VASCOLARE BIOLOGICO:
> non trattato chimicamente;
> trattato chimicamente;
> con supporto sintetico.
2. IMPIANTO VASCOLARE SINTETICO:
> PTFE;
> PET;
> PU;
> bioriassorbibile.
STENT: IMPIANTO VASCOLARE BIOLOGICO NON TRATTATO
maglia metallica che aderisce alle pareti del vaso e lo mantiene nella sua posizione fisiologica.
- Operazione: angioplastica. Grazie a un catetere si raggiunge la zona e si inserisce lo STENT, che era gonfiato da un palloncino così da allargare il vaso.
- Funzione/i: allargare il vaso, rilasciare farmaci che contrastano il colesterolo.
- problema legato alla ripetizione dell’operazione –> soluzione: bypass coronarico, in cui si inserisce una protesi biologica che deriva direttamente dal paziente.
BYPASS: IMPIANTO VASCOLARE BIOLOGICO NON TRATTATO
a sostituzione del vaso danneggiato con vena o arteria donatrice, sempre per
il trattamento della stenosi.
- Operazione: sternotomia (spesso a cuore aperto), si utilizza una macchina cuore-polmone. Si preleva una porzione di vaso (vena safena o arteria mammaria) che avrà
la funzione di bypass, ossia che sostituirà per un tratto il vaso danneggiato.
- Problema: e legato al fatto che arterie e vene hanno diverso comportamento meccanico, ossia reagiscono diversamente a pressioni e pulsazioni.
IMPIANTO VASCOLARE BIOLOGICO TRATTATO (ANEURISMA)
per trattare aneurisma si utilizza un’aorta donatrice, ossia un impianto vascolare biologico trattato chimicamente. E’ un trapianto –> rischio di reazione immunitaria e rigetto.
- Operazione: si sotituisce il vaso danneggiato con:
> segmento vascolare originale (vena ombelicale); –> per piccoli vasi
> segmento ottenuto trattando il pericardio bovino, arteria mammaria –> accesso per emodialisi.
La vena ombelicale, la carotide bovina e l’arteria mammaria vengono utilizzate dopo la fissazione della glutaraldeide (che ha un effetto citotossico per eliminare l’immunogenicità delle cellule del donatore e stabilizzare il collagene attraverso legami
incrociati).
IMPIANTO VASCOLARE BIOLOGICO CON SUPOPRTO SINTETICO
se il materiale biologico non è sufficiente a sopportare le onde pressorie, si crea una protesi mista fra materiali biologici e artificiali.
Si può utilizzare una sorta di impalcatura artificiale in dacron che migliora le caratteristiche meccaniche.
IMPIANTO VASCOLARE SINTETICO
utilizzano fibre sintetiche. Queste devono essere corrugate, ossia ricche di porosità à (in cui si inserisce fibrina): per fare in modo che il dacron sia ripopolato dai fibroblasti, si fa un trattamento con un reagente detto fibrina. La fibrina agisce come una
colla, in quanto favorisce la crescita dei fibroblasti che concorrono alla migrazione dell’endotelio.
Grazie a questo processo, le protesi vascolari hanno una superficie interna simile alla tunica intima.
- materiale più utilizzato: dacron (polietilene tereftalato, PET); è chimicamente inerte e altamente idrofobo, il che permette di inibire l’idrolisi, ossia la degradazione delle fibre del materiale da parte dell’acqua. Può essere sterilizzato con sterilizzazione a vapore, chimica o a raggi
gamma.
STRUTTURA PROTESI IN DACRON
A seconda di come vengono intrecciate le fibre, cambiano le caratteristiche:
- Woven: le fibre si intrecciano tra di loro in maniera stretta, creando una stabilità dimensionale lungo le direzioni delle
fibre –> bassa porosità
- Weft Knitted: si ha una minore stabilità dimensionale, le fibre sono dirette lungo la circonferenza –> alta porosità
- Warp Knitted: si ha una minore stabilità dimensionale, le fibre sono dirette lungo la direzione longitudinale –> alta
porosità.
PROBLEMI PROTESI IN DACRON
Problema relativo a:
- Differenti sezioni dell’arteria: discontinuità nel flusso dinamico del sangue;
- Diversa rigidezza del vaso: molta sollecitazione nella zona di anastomosi.
Per risolvere il problema legato alla rigidità del PET sono testati altri materiali, come il PTFE, ma si verificano altri problemi durante le loro applicazioni (problemi legati alla porosità e permeabilità).
In genere, infatti, viene utilizzato in una forma diversa, il gore-tex espanso (famiglia PTFE), un materiale che ha permesso
un’applicazione produttiva per le protesi vascolari grazie alle sue proprietà chimiche e fisiche.
PROTESI VALVOLARI CARDIACHE
o dispositivi impiantabili permanenti che consentono le regolari condizioni di lavoro del cuore fornendo la giusta efficacia e direzionalità del flusso sanguigno.
Le principali patologie sono la stenosi cardiaca e l’insufficienza cardiaca.
- Come funziona la cura: prima farmaci; se non basta intervento valvulo-plastica (si ricostruiscono i lembi); se la condizione è più grave si ricorre a protesi.
Si dividono in:
- protesi meccaniche;
- protesi biologiche.
COME LAVORA IL CUORE
Le valvole cardiache sono 4: 2 valvole semilunari, valvola bicuspide, valvola tricuspide.
Quando si hanno dei problemi alle valvole cardiache, si creano problemi di reflusso del sangue, ossia non viene più garantita
l’unidirezionalità del flusso sanguigno.
Attraverso l’ECG è possibile valutare il corretto funzionamento del ciclo cardiaco, mentre l’ECO doppler è possibile valutare il
flusso attraverso le valvole.
