Finite element modelling of periprosthetic hip fracture at third distal femur level treated with internal plate fixator

L’incidenza delle fratture periprotesiche ha subito un rapido aumento negli ultimi due decenni ed è stata la causa di un gran numero di interventi chirurgici e di disagi fisici permanenti per molte persone, oltre ad un rilevante peso socioeconomico per molte nazioni. La presente tesi tratta le fratture periprotesiche di femore distale successive ad artroplastica totale di anca, soffermandosi su uno dei più diffusi metodi di trattamento di queste, il fissatore interno a placca. L’obiettivo del lavoro svolto è triplice. Inizialmente viene condotta un’analisi dello stato dell’arte attuale sulla riduzione ossea tramite placca, allo scopo di raccogliere una quantità sufficiente di dati clinici rilevanti per il successivo aggiornamento del report di valutazione clinica dell’impianto “O’Nil Serie 5”, prodotto dall’azienda Intrauma sita in Rivoli (TO). La seconda parte riguarda la modellazione ad elementi finiti di un caso reale di rottura della placca sopra citata, impiantata in seguito a frattura periprotesica a livello di terzo femore distale. L’obiettivo è validare il corretto funzionamento della placca, nelle condizioni di utilizzo previste, attraverso la simulazione di situazioni di carico agenti sul segmento osseo durante due attività quotidiane ed incidentali: cammino e caduta laterale. Si dimostra che il fallimento della placca avviene in caso di situazione di carico non raccomandata dal fabbricante, come inciampo, e in presenza di riduzione ossea non sufficiente. Infine, viene effettuata la simulazione ad elementi finiti di un caso generale di frattura periprotesica di femore distale obliqua, trattata con il fissatore utilizzato nel caso precedente. Si pone l’obiettivo di valutare l’influenza di inclinazione della frattura e livello di guarigione del callo osseo sulle distribuzioni delle tensioni risultanti all’interno della placca, durante cammino e caduta laterale. Si osserva che i valori dei picchi di tensione in funzione dell'inclinazione della frattura seguono andamenti dipendenti dalla situazione di carico considerata, mentre crescono in modo importante al diminuire del livello di consolidazione del callo osseo.