Performance e sicurezza di Prodotti impiantabili innovativi in Polipropilene per la riparazione della Parete addominale e per il trattamento dell'incontinenza urinaria = Performance and safety of innovative and implantable Polypropylene devices for abdominal wall repair and treatment of urinary incontinence

Al giorno d’oggi, l’ernia addominale è una patologia molto diffusa in tutto il mondo. Essa colpisce infatti circa il 5% della popolazione globale con costi socioeconomici, associati al trattamento della stessa, notevoli. Da qui la necessità di trattare adeguatamente la patologia e di evitare recidive, che costituiscono una parte non trascurabile dei casi annuali. Negli ultimi decenni, al trattamento chirurgico tradizionale, che prevede il reinserimento del viscere fuoriuscito nella sua posizione d’origine e la chiusura della lesione tramite suture, è stato affiancato l’utilizzo di reti e membrane polimeriche (chiamate mesh) che ricoprono la lesione senza introduzione di stati tensionali, creati invece con le suture. Affinché l’impianto della mesh vada a buon fine, è necessario garantire una corretta integrazione biomeccanica della stessa con il complesso ambiente della parete addominale; su questo aspetto però non si hanno dati certi, con la conseguenza che ad oggi sul mercato sono presenti numerosi tipi di mesh, differenti per materiale e struttura e quindi per le caratteristiche meccaniche. La compatibilità meccanica è però un requisito fondamentale, anche se non l’unico, per una corretta integrazione della mesh; per tale motivo i test meccanici sono attualmente i più comuni effettuati su tali dispositivi. Il presente lavoro di tesi si inserisce nel contesto della caratterizzazione meccanica delle mesh addominali. Sono stati svolti diversi test meccanici, in condizioni statiche, su mesh in PP fornite dall’azienda Dipromed srl, con l’obiettivo di determinarne le proprietà sotto diversi aspetti e di confrontarle con quelle di alcuni concorrenti sul mercato. Per lo svolgimento dei test è stata utilizzata una Instron E3000 che monta una cella di carico DynacellTM, mentre per l’elaborazione dei dati e l’estrazione dei parametri sono stati creati script Matlab appositi (versione del software: R2019b). Il primo è il test di trazione uniassiale, svolto su provini dog-bone e tra i più comuni per la caratterizzazione meccanica dei materiali; per lo svolgimento del test ci si è avvalsi di tecniche di Digital Image Correlation (DIC) per il tracking di marker cuciti sui provini stessi; dai dati così ottenuti, sono stati estratti i seguenti parametri: modulo elastico, forza e tensione a rottura e rispettiva deformazione. Il test però non simula le reali sollecitazioni che la mesh subirà nel corso del suo utilizzo, caratterizzate da multidirezionalità, per tale motivo è stato svolto anche il test ball burst, prova biassiale che deforma un provino circolare tramite una sfera di acciaio; da questo test sono stati estratti la dilatational strain e la bursting force. Altro test è quello di strappo che utilizza provini a pantalone per determinare la resistenza alla propagazione di una cricca e da cui si estrae il parametro definito tearing strength. Infine è stato svolto il test di sutura che invece ha come obiettivo quello di determinare la capacità della mesh di resistere al tirare di una sutura e quindi di caratterizzare la stabilità dell’ancoraggio della mesh ai tessuti viventi (che può avvenire tramite suture); in questo caso è stata calcolata la suture retention strength. Il lavoro ha previsto due step: nel primo sono state svolte delle prove preliminari, al fine di ottimizzare i set-up sperimentali; nel secondo sono state testate cinque repliche per tipo di mesh e per prova (in modo da poter effettuare un’analisi statistica) e sono state estratte le caratteristiche meccaniche delle protesi.