Storia delle Lame

Oggi i chirurghi hanno accesso a strumenti motorizzati d'élite che i loro antenati in epoca preistorica e medievale non potevano neppure immaginare.

Ancora nel XIX secolo gli strumenti chirurgici con lama più avanzati erano rudimentali e venivano utilizzati principalmente per procedure radicali traumatiche.

Tuttavia, con l'avvento dell'elettricità, sono stati sviluppati i primi strumenti chirurghi motorizzati e, nel corso del '900, sono stati fatti grandi passi in avanti nella produzione di strumenti elettrici che hanno reso possibile livelli di accuratezza, precisione ed esiti complessivi superiori.

Sebbene siano stati condotti molti studi sullo sviluppo storico degli strumenti chirurgici, un componente cruciale ha ricevuto meno attenzione: la lama.

L'evoluzione della lama per resezione ossea a partire dai tempi della pietra focaia e del rame è stata incredibile. Tuttavia, è solo negli ultimi decenni che abbiamo assistito alla vera rivoluzione della tecnologia delle lame. Ma sebbene gli ospedali siano desiderosi di stare al passo con i progressi della strumentazione, spesso trascurano di mantenere gli stessi standard per quanto riguarda il componente più importante di questi strumenti.

In questo articolo esamineremo la storia delle lame per resezione ossea, ponendo l'accento su alcuni progressi recenti che rendono fondamentale per i chirurghi non solo aggiornare i loro strumenti motorizzati, ma anche le lame di cui sono dotati.

Prima ancora che anche le lame più rudimentali venissero inventate, procedure di base come il taglio di corde ombelicali, l'apertura di ascessi e la scarificazione dovevano essere eseguiti in qualche modo. Senza altre alternative, l'uomo preistorico utilizzava gli strumenti offerti dalla natura per svolgere queste attività: unghie, foglie e steli affilati, conchiglie, ossa taglienti e denti di animali.   

Le prime lame utilizzate per recidere le ossa risalgono circa all'8000 A.C.1 A quell'epoca, vi sono testimonianze sull'utilizzo di coltelli in pietra focaia per praticare fori nel cranio, una procedura concepita per liberare i "demoni" che si riteneva causassero, tra le altre cose, mal di testa, depressione ed epilessia [2].   

Intorno al 3500 A.C, sono state introdotte le prime lame metalliche insieme al processo di fusione del minerale di rame [3]. Lame più resistenti in ferro e acciaio vennero create in seguito agli sviluppi dei processi di lavorazione del ferro e dell'acciaio, rispettivamente intorno al 1400 A.C. e al 1200 A.C. [4].   

Già nel 1750 A.C., le lame avevano raggiunto una resistenza sufficiente a recidere le ossa. Il codice di Hammurabi fa riferimento all'amputazione della mano come punizione per i medici i cui trattamenti portavano al decesso del paziente [5]. Nel 400 A.C., Ippocrate menziona l'uso delle lame in ferro per la scarificazione. Questa è stata la prima testimonianza dell'utilizzo delle lame per veri e propri interventi chirurgici [6]. Con l'ingresso del mondo nell'Era Volgare, si è passati a sviluppare e utilizzare le lame in più procedure oltre alla scarificazione. 

Nel II secolo D.C., i Romani iniziarono a sviluppare numerosi tipi di strumenti dotati di lama per l'uso nelle procedure chirurgiche (l'odierno bisturi è uno "scalpello" chirurgico, termine coniato dagli antichi Romani derivato dal latino "scalpellus"). Gli strumenti da taglio che venivano impiegati per gli interventi chirurgici, come coltelli, lance e lame, erano tutti realizzati in bronzo e ferro.

Con la caduta dell'Impero Romano e l'inizio del Medioevo, le conoscenze mediche si sono arenate e molti dei progressi realizzati sono andati perduti.⁷

È stato solo nel 1500, nel pieno del Rinascimento, che i medici hanno iniziato a sperimentare procedure più efficaci per la resezione ossea.

Fino ad allora, i barbieri-chirurghi non addestrati, così chiamati in quanto la loro professione includeva tagliare i capelli ed estrarre i denti,⁸ effettuavano amputazioni degli arti con strumenti come asce, seghe e scalpelli pesanti.

Il medico francese Ambroise Pare, che è passato dall'essere barbiere-chirurgo a diventare il medico personale di Enrico II nel 1500, si dedicò allo sviluppo di procedure di amputazione che consentivano un maggiore controllo della perdita ematica, garantendo al contempo una buona copertura dei monconi.⁹ Ambroise Pare è inoltre famoso per aver realizzato dei bisturi dotati di manici splendidamente decorati, divenuti molto popolari non solo nella sua epoca, ma anche nei secoli successivi.¹⁰

Il lavoro di Pare è stato portato avanti dai medici che lo hanno succeduto, come attesta l'aumento del numero di amputazioni eseguite nei secoli successivi.

Nel 1630 è stato inventato il primo vero meccanismo a pietra focaia, che ha reso le armi da fuoco l'arma scelta nel combattimento. Di conseguenza, sono aumentate le ferite da arma da fuoco, così come la pratica delle amputazioni come procedura necessaria per salvare la vita del paziente.

Nel 1700, i chirurghi utilizzavano speciali coltelli curvi per incidere la pelle e i muscoli in corrispondenza del sito di amputazione, per poi impiegare le seghe per amputazione per recidere l'osso.¹¹

Con lo sviluppo delle prime tecniche anestetiche nel 1800, le procedure ossee sono divenute più sicure e, talvolta, meno radicali. Anche i produttori di strumenti chirurgici avevano iniziato a realizzare strumenti interamente metallici, maggiormente antisettici.¹² Le amputazioni erano ancora il metodo più diffuso per la maggior parte delle lesioni da sparo durante la Guerra di secessione americana¹³, ma per il trattamento di problematiche ossee iniziarono a delinearsi procedure più delicate.

Anthony White, un chirurgo del Westminster Hospital di Londra, eseguì la prima artroplastica dell'anca con esito positivo nel 1821.¹⁴

Nel 1850, Butcher introdusse una sega circolare per la resezione dell'articolazione del ginocchio, dotata di una lama rotante regolabile in grado di tagliare con qualsiasi angolazione.¹⁵ Il chirurgo tedesco Themistocles Gluck iniziò a dedicarsi allo sviluppo dell'artroplastica totale del ginocchio intorno al 1860.16

Queste tecniche, nei decenni a venire, iniziarono una graduale trasformazione fino ad arrivare alle procedure chirurgiche praticate oggi.

Il 1900 ha visto lo sviluppo di molti degli strumenti e delle tecniche conosciuti e impiegati dai chirurghi moderni. Nel 1914, Morgan Parker inventò il bisturi che ancora oggi è utilizzato nelle moderne sale operatorie, uno strumento costituito da due parti: lama e manico.¹⁷

Negli anni '60 si è assistito allo sviluppo vero e proprio della procedura di artroplastica totale del ginocchio. Frank Gunston progettò un sistema protesico di ginocchio non incernierato che ha gettato le fondamenta per tale procedura. Il primo intervento di artroplastica del ginocchio fu eseguito nel 1968 e i miglioramenti relativi alla procedura e ai componenti sono proseguiti negli anni '70 e '80.¹⁸

È stato in questo clima di progresso che Stryker è cresciuta e si è sviluppata per soddisfare il desiderio di un medico di soddisfare le esigenze cliniche dei suoi pazienti.

Il Dott. Homer Stryker fondò la Orthopaedic Frame Company, nome con cui era precedentemente nota la Stryker Corporation, nel 1941.

La prima invenzione del Dott. Stryker è stata la sega oscillante, brevettata nel 1947. Questo prodotto è il precursore di un'ampia gamma di strumenti chirurgici di Stryker Corporation che, in principio, era stato progettato principalmente per il taglio dei gessi piuttosto che dei tessuti ossei; tuttavia, la tecnologia utilizzata ha contribuito a gettare le basi per le lame che sarebbero state sviluppate in seguito.¹⁹ 

Successivamente, nel 1968, Stryker brevettò la sega reciprocante, la prima lama pensata per la resezione ossea.

La prima sega sagittale fu lanciata negli anni '80, con la lama serie 2000. La lama Dual Cut per la sega sagittale, lanciata intorno al 2000, ha introdotto un nuovo design dei denti noto come geometria dei denti con sistema di rilascio. Questa modifica ha incrementato l'efficienza delle lame Stryker, consentendo ai chirurghi di eseguire tagli più precisi e rapidi. Ciò, a sua volta, ha consentito di generare meno calore durante le operazioni.

Successivamente, nel 2006, Stryker ha lanciato la tecnologia delle lame proprietarie Performance Series.

I denti brevettati della lama Performance fanno in modo che i frammenti ossei si raccolgano nell'apposita area di rimozione nella parte superiore della lama, un design che mira a ridurre la quantità di accumulo di frammenti ossei sulla lama e la relativa dispersione in sala operatoria.

La tecnologia proprietaria della lama Performance massimizza l'efficienza, l'accuratezza e il controllo del taglio quando si utilizza la sega sagittale Stryker.

Si noti l'area di rimozione dei frammenti sul lato destro della lama Performance Series di Stryker, appena sotto i denti.

L'ultimo brevetto Stryker del 2006, la sega Precision, è stato un ulteriore aggiornamento della sega sagittale volto a migliorare ulteriormente il design della lama Stryker.

Mentre la sega sagittale è compatibile con le lame 2108, le lame Dual Cut e le lame Performance Series, la sega Precision utilizza solo la cartuccia Precision (lama). Un manipolo dedicato consente il funzionamento della punta oscillante della cartuccia.

A differenza delle lame della sega sagittale, durante il funzionamento si muovono solo i denti nella parte superiore della cartuccia Precision. Il design della punta consente ai chirurghi di avere un maggiore controllo sul taglio.

La cartuccia Precision offre maggiore velocità di taglio e riduzione del rumore chirurgico, mentre la superficie ridotta della lama consente una temperatura di taglio inferiore.

The oscillation radius of the Precision cartridge

Il design della cartuccia fissa è stato realizzato per eliminare l'usura della guida di taglio e ridurre il movimento tra la cartuccia e la guida di taglio per diminuire il rischio di errori.

L'evoluzione delle lame per resezione ossea a partire dai tempi della pietra focaia e del rame è stata incredibile. Mentre continuiamo ad approfondire la conoscenza dell'anatomia umana, sviluppo e avanzamento della tecnologia non si arrestano.²⁰ Tuttavia, sebbene siano stati realizzati grandi progressi nel campo delle lame chirurgiche, ospedali e medici non sono sempre al passo con le tecnologie più recenti.

Il 70% del personale ospedaliero intervistato ritiene che le lame seghettate utilizzate nelle procedure siano un fattore molto importante per un risultato complessivo positivo.²¹

Tuttavia, negli ultimi anni ha cominciato a verificarsi uno strano fenomeno: gli ospedali hanno smesso di aggiornare le lame chirurgiche. Molti medici utilizzano strumenti motorizzati sviluppati già qualche anno fa, i quali possono forse garantire la tecnologia più avanzata disponibile sul mercato, ma non la tecnologia delle lame più innovativa.

Basti immaginare di acquistare una nuova Lamborghini per poi scoprire che gli pneumatici montati sono quelli usurati di una Honda Civic del 2000. L'auto sarà comunque in grado di correre e andare dal punto A al punto B, ma il viaggio sarebbe nettamente migliore con un paio di pneumatici nuovi appositamente sviluppati per il veicolo. 

Ancora, si immagini uno sprinter alle Olimpiadi che si presenta alla linea di partenza dei 100 metri con un paio di scarpe sviluppate 20 anni fa. Certo, potrebbe essere un atleta fenomenale, ma non sta sfruttando appieno la tecnologia e i progressi raggiunti nel settore delle scarpe negli ultimi vent'anni.

Se ci aspettiamo che gli atleti olimpici utilizzino la tecnologia più recente per ottenere i migliori risultati possibili nelle gare, non dovremmo forse aspettarci ancora di più in una sala operatoria di ospedale in cui è in ballo la vita del paziente?

Le lame Stryker sono state progettate specificamente da ingegneri che comprendono le complessità degli strumenti motorizzati Stryker al fine di ottenere prestazioni ottimali. I sistemi di lame di altri marchi non sono e non possono essere progettati in base a tali specifiche esclusive Stryker.

Gli avanzati strumenti motorizzati di Stryker sono progettati per garantire le massime prestazioni quando utilizzati insieme alle lame Stryker. Le lame proprietarie Performance Series di Stryker e la sega a punta oscillante Precision possono aumentare le prestazioni della sega sagittale Stryker e migliorare così la resezione ossea in sala operatoria.

La storia è stata testimone di notevoli miglioramenti nella tecnologia delle lame per resezione ossea, che hanno consentito di raggiungere un'esperienza operatoria ed esiti di livello superiore, sia per il chirurgo che per il paziente. Inoltre, non dobbiamo più attendere secoli per assistere ai nuovi progressi.

Come abbiamo visto con le lame Stryker, nel giro di pochi decenni si possono ottenere significativi miglioramenti delle prestazioni delle lame. Gli ospedali hanno il dovere, nei confronti di pazienti e chirurghi, di avvalersi di lame chirurgiche tecnologicamente avanzate al fine di poter garantire i migliori risultati e le procedure più sicure ai pazienti e ai chirurghi che li operano.