Progettazione e analisi numerica di un involucro di protesi mammaria per ridurre gli eventi avversi associati all'impianto. = Design and numerical analysis of a breast implant shell to reduce implant-associated adverse events.

Questo lavoro di tesi, nato dal bisogno clinico trasmesso dalla Dottoressa Bergamin, chirurgo plastico presso l’Ospedale di Ivrea ( ASLTO4), si basa sulla progettazione di varie tipologie di involucri di una protesi mammaria in silicone, al fine di attutire le forze impresse sul seno durante un esame mammografico. Già a partire dal 1962, si è registrato un notevole aumento degli impianti protesici, tuttavia, le complicazioni dopo un intervento di mastoplastica sono varie, tra cui una delle più discusse è la contrattura capsulare. La Food and Drug Administration afferma che, la contrattura capsulare di grado (III/IV) si verifica nel 7,2% dei casi degli interventi di mastoplastica e si forma a seguito di una reazione fisiologica del corpo mediante la formazione del tessuto fibrotico attorno all’impianto. La condizione patologica o contrattura capsulare avviene in seguito alla formazione eccessiva di tessuto fibroso attorno all’impianto, portando ad una serie di complicanze quali una distorsione e deformazione del seno. Molteplici studi asseriscono che l’impianto di protesi con una superficie texturizzata permette la crescita del tessuto all’interno della superficie, ostacolando il suo allineamento e determinando la riduzione dei tassi di contrattura capsulare e di dislocazione a differenza degli altri impianti. Di recente, l’impianto di protesi mammarie texturizzate è stato associato all’insorgenza del linfoma anaplastico a grandi cellule (ALCL), per cui il loro impiego è diminuito notevolmente. Inoltre, le texture presenti nella superficie delle protesi, durante l’esame mammografico sono soggette ad un maggiore sfregamento con i tessuti con una conseguente infiammazione. Questo lavoro tesi mira ad ovviare ai limiti e svantaggi delle protesi texturizzate e propone la progettazione di involucri innovativi aventi dei pori millimetrici che minimizzano lo sfregamento con i tessuti durante l’esame mammografico, suscitando una minore risposta infiammatoria. Per la realizzazione dei prototipi, in primis, è stata progettata una protesi rotonda, seguendo le dimensioni presenti nel catalogo GC Aesthetics, tramite il software CAD Rhinoceros 7® . Nello stesso ambiente sono stati creati degli involucri aventi diverse porosità. Successivamente, la protesi inizialmente creata è stata importata nel software Materialise 3-Matic®, per la realizzazione di involucri tridimensionali con varie geometrie di celle elementari quali: dodecaedriche, cilindriche, cubeplex e honeycomb. Le prestazioni meccaniche degli involucri sono state valutate tramite analisi numeriche con il software Ansys Mechanical®, simulando la compressione del complesso protesi-involucro, impostando diversi materiali per gli involucri tali come il silicone, il poliuretano, già ampiamente impiegati, e un materiale innovativo, ovvero un copolimero a blocchi, il poli(stirene-b-isobutilene-b-stirene) (SIBS). I risultati ottenuti sono stati poi confrontati con i risultati acquisiti con le protesi aventi un involucro pieno. Gli sviluppi futuri potrebbero incentrarsi sulla stampa 3D degli involucri, sulle prove di compressione della protesi in silicone e degli involucri proposti, con le stesse condizioni al contorno impiegate su Ansys Mechanical e sul confronto dei risultati ottenuti.