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Valutazione della stabilità di componenti acetabolari da revisione in commercio con viti standard o bloccanti mediante analisi agli elementi finiti = Stability assessment of commercial revision acetabular cup with standard or locking screws using finite element analysis

Marianna Toma

Valutazione della stabilità di componenti acetabolari da revisione in commercio con viti standard o bloccanti mediante analisi agli elementi finiti = Stability assessment of commercial revision acetabular cup with standard or locking screws using finite element analysis.

Rel. Cristina Bignardi, Mara Terzini, Federico Andrea Bologna. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2023

Abstract:

Al giorno d’oggi, l’impianto di una protesi d’anca è un intervento sempre più frequente in pazienti giovani. Ad uno stile di vita più attivo, associato a questa fascia d’età, corrisponde un tasso di sopravvivenza della protesi inferiore rispetto agli individui più anziani; ne consegue un incremento del numero di revisioni multiple della stessa articolazione. Nei casi di revisione, la fissazione supplementare mediante viti dei componenti è essenziale per garantire risultati a lungo termine, principalmente nei casi di cotili con rivestimento poroso. Il progetto di tesi si occupa della valutazione della stabilità di due cotili protesici da revisione mediante analisi agli elementi finiti. La vite standard REFLECTION, utilizzata con il cotile R3 Smith&Nephew, consente di sfruttare il miglior stock osseo disponibile grazie alla possibilità di essere impiantata inclinata rispetto all’asse del foro; inoltre, la presenza della filettatura solo sul corpo della vite dona maggiore sensibilità dell’effetto di compressione al chirurgo. La vite REDAPT, di tipo bloccante ad angolo variabile, utilizzata con il cotile REDAPT Smith&Nephew, presenta filettatura anche a livello della testa, pertanto, crea un’interfaccia più rigida tra la vite e il foro del cotile, sebbene comporti una ridotta angolarità e una minore sensibilità dell’effetto di compressione sull’osso da parte del chirurgo. Sono stati creati i modelli CAD relativi ai due cotili dalla scansione dei componenti fisici a disposizione. In seguito, sono stati posizionati all’interno della cavità acetabolare di un modello CAD di bacino. Le differenze nelle proprietà meccaniche delle viti sono state messe in risalto dal disegno cilindrico della vite bloccante e dallo smusso della testa nella vite standard, oltre che dalla definizione di contatti di tipo diverso rispetto al foro del cotile. È stata eseguita l’analisi statica strutturale in Ansys: sono state vincolate la sinfisi pubica e l’articolazione sacro-iliaca e applicato un carico che simula l’appoggio monopodale di un individuo di 75 kg in corrispondenza del centro della testa del femore. Sono stati analizzati i risultati dell’analisi agli elementi finiti. I parametri analizzati sono la superficie di contatto del cotile rispetto al bacino, la rotazione del cotile, da intendersi come movimento relativo della protesi rispetto al bacino, e la tensione equivalente di von Mises. Per ogni parametro spicca il comportamento del cotile REDAPT, sia per l’innovativa associazione a viti di tipo bloccante, sia per la possibilità di essere utilizzato anche con viti standard, grazie al singolare meccanismo di bloccaggio dei fori. Il cotile R3 in combinazione con viti standard sono i componenti d’elezione degli ortopedici negli interventi da revisione, tuttavia, il recente utilizzo di viti bloccanti nella chirurgia dell’anca può rivoluzionare la pratica comune. L’utilizzo del cotile REDAPT consente di sfruttare i punti di forza di entrambi i tipi di vite simultaneamente, affrontando le problematiche legate ai casi di revisione e permettendo il raggiungimento di un’adeguata stabilità dell’impianto.

Relatori: Cristina Bignardi, Mara Terzini, Federico Andrea Bologna
Anno accademico: 2022/23
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 89
Informazioni aggiuntive: Tesi secretata. Fulltext non presente
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-21 - INGEGNERIA BIOMEDICA
Aziende collaboratrici: Politecnico di Torino
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/27864
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