APPLICATORE CHIRURGICO T-RESAP PER L’INSERIMENTO DEL DISPOSITIVO DI RIPARAZIONE TENDINEA T-REM3DIE. DESIGN, FABBRICAZIONE E ANALISI FEM = T-RESAP SURGICAL APPLICATOR FOR INSERTION OF T-REM3DIE TENDON REPAIR DEVICE. DESIGN, MANUFACTURING AND FEM ANALYSIS

I tendini sono strutture anatomiche fibrose interposte tra i muscoli e il sistema scheletrico, in modo da trasmettere direttamente all’osso la forza di contrazione generata dal muscolo e rendere possibile il movimento articolare. Dato l’uso eccessivo durante le attività sportive e la degenerazione dovuta all’avanzamento dell’età, le lesioni tendinee, dette anche tendinopatie, e le rotture parziali o complete rappresentano ancora oggi un importante problema clinico. I trattamenti chirurgici standard per la riparazione delle rotture tendinee si basano sull’utilizzo delle suture per avvicinare i monconi, tuttavia esse presentano molte problematiche: formazione di aderenze, generazione di tessuto cicatrizzale e fallimento della riparazione a causa delle tensioni elevate tra la sutura e il tessuto. Per risolvere le complicazioni date dai trattamenti tradizionali, è nato il progetto T-REM3DIE, grazie ad una collaborazione tra il Politecnico di Torino, Azienda Sanitaria Locale (ASL) di Torino e Università di Trento. Il T-REM3DIE (Tendon REpair Medical DevIcE) è un dispositivo impiantabile biocompatibile e biodegradabile; il suo design permette una distribuzione fisiologica delle tensioni tendinee nella parte lesionata, riducendo così i rischi di ri-rottura. Inoltre, con questa nuova tecnologia è possibile seguire un protocollo riabilitativo subito dopo l’operazione chirurgica, evitando così la formazione di aderenze e favorendo un recupero completo delle capacità motorie dei pazienti. L’obiettivo del presente lavoro di tesi è la progettazione di un applicatore chirurgico in grado di accoppiarsi direttamente con il dispositivo T-REM3DIE, in modo da facilitare il suo inserimento nel tessuto target. Il sistema di applicazione chirurgica presentato in questo lavoro è nato ispirandosi al meccanismo di funzionamento di una pinza per bottoni a pressione. Per poter testare il suo funzionamento durante i test di inserimento del dispositivo su cadavere, è necessario produrre l’applicatore in acciaio inossidabile 316L; a tale scopo è nata una collaborazione con l’azienda Milltech S.r.l, una società specializzata nel campo delle lavorazioni meccaniche di precisione, con la quale si sono definiti gli ultimi dettagli dimensionali e le tolleranze geometriche in modo tale che il sistema fosse fabbricabile con i macchinari a loro disposizione. Scopo: progettazione e produzione dell’applicatore chirurgico T-RESAP (Tendon REpair Surgical APplicator) per posizionare correttamente il dispositivo T-REM3DIE nel tessuto target, proteggere chirurgo e paziente da eventuali lesioni data la presenza di elementi acuminati perforanti, ridurre costi e tempi di intervento e standardizzare la procedura di inserimento. Materiali e metodi: Scannerizzazione di una pinza per bottoni a pressione mediante lo scanner 3D EinScan Pro HD per il dimensionamento dei singoli componenti che la compongono. Progettazione e design del sistema T-RESAP utilizzando SolidWorks®, software di disegno e progettazione 3D parametrica. Analisi strutturale dei sistemi che compongono l’applicatore con il software di simulazione ingegneristica Ansys Workbench® in modo da verificare la cinematica del meccanismo e il suo corretto funzionamento. Risultati: l’analisi agli elementi finiti ha dimostrato una corretta distribuzione dei carichi in tutti i componenti del sistema, con stati di sollecitazione a fatica entro i range ammissibili, ha permesso di validare alcuni parametri scelti in fase di progettazione e ha confermato l’ergonomia dell’intero sistema.