Misurazione dell'accelerazione durante l'impatto in una operazione di protesi d'anca = Measuring of acceleration during the impaction in hip arthroplasty

La protesizzazione d’anca è un’operazione al giorno d’oggi sempre più comune. Nonostante le percentuali di successo siano elevate è necessario puntare al continuo miglioramento della procedura per renderla maggiormente affidabile e diminuire i rischi ad essa correlati. Una delle problematiche più serie che si presentano con questa operazione è la frattura dell’acetabolo, che, nonostante non abbia un’incidenza particolarmente elevata, presenta un fattore di rischio notevole che porta necessariamente ad un’artroplastica di revisione. La causa principale di questa frattura è costituita dall’elevata forza utilizzata dal chirurgo per impiantare la componente acetabolare della protesi tramite una serie di impatti effettuati con un martello chirurgico. Il chirurgo durante questo processo si basa unicamente sulle sue sensazioni e non possiede nessuna guida esterna. Inoltre, gli studi su questo particolare ambito sono ancora pochi e non applicabili in vivo. L’obiettivo di questo progetto, per rispondere al problema presentato, è stato quello di ideare un banco di prova adatto alla misurazione sperimentale delle forze di impatto che vengono utilizzate dal chirurgo. L’intento principale è stato quello di rendere il banco il più possibile paragonabile alla situazione che si viene realmente a creare in sala operatoria, andando quindi a curare il materiale usato per sostituire l’osso, le angolazioni con cui viene colpito ed il sistema di smorzamento. Per ricavare la forza utilizzata si è misurata l’accelerazione del martello e del sostituto osseo tramite due accelerometri ADXL345 e si è poi moltiplicata per la massa delle componenti in gioco. Una volta assemblato il banco di prova sono state fatte una serie di 6 misurazioni con 6 individui di diversa forza e corporatura e si è andati ad analizzare il risultato. Lo scopo è quello di avere una misurazione valida della forza utilizzata in media dal chirurgo per poter in futuro ricavare un valore di soglia sicuro, al di sotto del quale il rischio di frattura dell’acetabolo è minimo. Si è notato che però con alcuni individui il sensore ha raggiunto la saturazione, ciò ha portato alla considerazione che per avere dei risultati più significativi, e poter utilizzare questo banco di prova anche per effettuare delle misurazioni con dei chirurghi, è necessario selezionare un sensore con range maggiore. Il setup meccanico, infine, ha dato i risultati sperati, resistendo bene alle forze utilizzate e simulando adeguatamente la situazione che si crea in vivo. Le ricerche future potrebbero puntare innanzitutto alla ricerca di suddetto sensore ed in seguito all’inclusione di numerosi chirurghi nelle misurazioni al fine di avere una statistica delle forze da loro usate.