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

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.