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Confronto tra metodo tradizionale e tecnica alternativa con Endobutton per osteosintesi della sinfisi pubica: dall'analisi sperimentale allo sviluppo di un modello numerico = Comparison between traditional method and alternative Endobutton technique for pubic symphysis osteosynthesis: from experimental analysis to the development of a numerical model

Federica Gaetani

Confronto tra metodo tradizionale e tecnica alternativa con Endobutton per osteosintesi della sinfisi pubica: dall'analisi sperimentale allo sviluppo di un modello numerico = Comparison between traditional method and alternative Endobutton technique for pubic symphysis osteosynthesis: from experimental analysis to the development of a numerical model.

Rel. Cristina Bignardi. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2020

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Abstract:

Le fratture del bacino sono infortuni contraddistinti dalla rottura di una o più ossa della pelvi, che si verificano con traumi causati per circa il 60% da incidenti stradali, per il 30% da incidenti sul lavoro, per il 3% durante attività sportive e per il restante 7% per cause varie. I trattamenti di sintesi in caso di frattura di sinfisi pubica possono prevedere l’utilizzo di fissatori esterni o fissatori interni; tra questi ultimi, la tecnica tradizionale utilizza una placca metallica sovrapubica fissata con viti. Essa, però, può causare diversi rischi durante l’operazione chirurgica e può portare al fallimento dell’impianto per la limitazione del movimento fisiologico causata dalla elevata rigidità della fissazione. Lo scopo di questa tesi è dunque quello di valutare una nuova tecnica per l’osteosintesi di sinfisi pubica (per fratture di tipo B1, ‘a libro aperto’), alternativa a quella tradizionale, con placca e viti, che sia in grado di preservare la stabilità dell’articolazione e ottenere maggiore flessibilità con minore invasività. L’innovazione del metodo proposto consiste nell’utilizzare legamenti artificiali, attualmente adoperati con successo nella chirurgia di ginocchio e spalla, con un fissaggio di tipo dinamico chiamato Endobutton CL. L’efficacia della tecnica tradizionale e di quella alternativa, in termini di rigidezza e di apertura massima alla sinfisi, è stata valutata sia attraverso un’analisi sperimentale che un’analisi numerica. Per l’analisi sperimentale sono stati testati dieci campioni di bacini della SawBones: un campione integro, tre campioni fratturati, tre campioni fratturati fissati con una placca in acciaio e tre campioni fratturati fissati con Endobutton. Ciascun campione è stato sottoposto a prove di compressione, valutando la rigidezza delle strutture e la massima apertura concessa alla sinfisi pubica. Parallelamente, per l’analisi numerica i quattro bacini (integro, fratturato, con placca e con Endobutton) sono stati riprodotti in modelli ad elementi finiti tramite il software HyperWorks e per ognuno sono state effettuate simulazioni con il software Abaqus, mantenendo le condizioni dei test meccanici. Dal confronto dei risultati ottenuti si riscontrano dei valori molto simili tra le due analisi, mentre in termini di efficacia entrambe le tecniche testate portano ad una riduzione dell’apertura alla sinfisi rispetto al campione fratturato, nel quale per un carico di 3000 N si raggiungono circa i 9 mm, ma la tecnica che prevede l’utilizzo dell’Endobutton consente un’apertura alla sinfisi di circa 6 mm contro un’apertura inferiore al millimetro ottenuta con la placca metallica, pari ad una riduzione del 93%. Infatti, per carichi di 500 N e 2000 N, mentre il campione fratturato e i campioni fissati con Endobutton mostrano una rigidezza dell’anello pelvico anteriore confrontabile e inferiore ai 650 N, nei campioni con placca c’è un notevole aumento di rigidità con valori in media pari a 3787,66 N/mm e 7518,86 N/mm. Considerando invece l’intera struttura, il campione integro è quello maggiormente rigido ma la sintesi con Endobutton offre un valore di rigidezza inferiore del 10,2% (500 N) e del 26% (2000 N) rispetto alla sintesi con placca. Con una maggior flessibilità e una rigidezza adeguata, si può dunque confermare che l’Endobutton risulta essere una valida alternativa alla tecnica tradizionale che, al contrario, si mostra eccessivamente rigida e limitante per i movimenti delle ossa del bacino.

Relators: Cristina Bignardi
Academic year: 2019/20
Publication type: Electronic
Number of Pages: 79
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-21 - BIOMEDICAL ENGINEERING
Aziende collaboratrici: UNSPECIFIED
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/14952
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