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Sviluppo del dispositivo innovativo T-SURE alternativo alla sutura per la riparazione di tessuti addominali = Development of innovative device T-SURE as an alternative to suture for abdominal tissue repair

Teresa Buda

Sviluppo del dispositivo innovativo T-SURE alternativo alla sutura per la riparazione di tessuti addominali = Development of innovative device T-SURE as an alternative to suture for abdominal tissue repair.

Rel. Cecilia Surace. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2023

Abstract:

La parete addominale ricopre un ruolo di contenimento e protezione degli organi viscerali. È una struttura organizzata a strati e comprende una serie di muscoli sinergici che adempiono varie funzioni tra cui contribuire alla postura, alla respirazione e alla regolazione della pressione intraddominale. In particolare, i muscoli retti sono i due muscoli simmetrici che si estendono longitudinalmente dalle coste al pube, separati da una struttura aponeurotica detta linea alba. Questo progetto di tesi ha come obiettivo lo sviluppo del T-SURE (Tissue SUrgical REpair), un dispositivo alternativo alla sutura per la riparazione della parete addominale, in seguito ad un’ernia verificatasi ad esempio sulla linea alba. Un’ernia addominale è la fuoriuscita attraverso la parete di un viscere intestinale dalla sua sede naturale. Questa può essere predisposta dall’indebolimento dei muscoli e delle fasce dell’addome, o dall’aumento della pressione intraddominale. Le tecniche di riparazione ad oggi utilizzate comprendono l’applicazione di reti protesiche e la chiusura della lesione tramite fili di sutura, ma questi ultimi comportano complicazioni dovute ad ischemia del tessuto e fibrosi. Il T-SURE mira ad ovviare ai problemi della sutura: avvicinando i due muscoli retti, chiude la lesione e garantisce la rigenerazione del tessuto, assicurando la distribuzione omogenea delle tensioni lungo la parete. Il dispositivo è costituito da due parti, unite tramite un sistema di fissaggio, che si inseriscono nei due muscoli retti trasversalmente alle fibre, che a loro volta sono orientate lungo l’asse anatomico longitudinale. Queste hanno una geometria elicoidale che permette di reclutare un’importante porzione di tessuto evitando l’ischemia indotta dalla sutura, e sono dotate di una punta che ne consente l’inserimento nel tessuto. Disponendo più dispositivi in parallelo lungo l’asse longitudinale, è possibile una miglior ripartizione degli sforzi in gioco. Il T-SURE verrà prodotto tramite stampaggio a iniezione in P(L/DL)LA, un copolimero del PLA, di origine sintetica, biodegradabile ed in grado di mantenere le sue proprietà meccaniche per tempi compatibili con quelli della rigenerazione del tessuto. La geometria del dispositivo è stata creata utilizzando il software CAD Solidworks®, mentre il prototipo è stato realizzato tramite stampa 3D stereolitografica. La resina più idonea è risultata essere la Clear, in quanto presenta proprietà meccaniche simili al P(L/DL)LA. A seguito di numerose prove di trazione uniassiali condotte su diversi tagli di carne animale, è stato individuato quello con struttura e resistenza analoghe a quelle del muscolo retto addominale umano. È stato poi sollecitato a trazione anche il prototipo, sia singolarmente sia inserito nel tessuto. Utilizzando le curve sforzo-deformazione ottenute dalle prove, è stata simulata la risposta a trazione del dispositivo inserito nel muscolo retto umano, attraverso un’analisi FEM sul software Ansys® che riproduce le sollecitazioni delle prove di trazione in laboratorio. È stato così possibile osservare gli sforzi agenti sul complesso e paragonarli a quelli del prototipo nella carne. Tra gli sviluppi futuri è prevista la progettazione di un sistema di fissaggio per unire le due parti del dispositivo disposte in serie, e di un applicatore per consentirne l’inserimento nel muscolo. Si svolgerà inoltre un’analisi FEM simulando gli sforzi agenti quotidianamente sulla parete addominale, per valutarne la resistenza una volta impiantato nel retto del paziente.

Relatori: Cecilia Surace
Anno accademico: 2023/24
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 109
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: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/29907
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