Valutazione delle sollecitazioni meccaniche su protesi mammaria mediante analisi agli elementi finiti

Breast implant operations are among the most frequent performed, representing 16% all of surgical procedures worldwide. Various reasons can lead a person to undergo a breast implant surgery: the motif can be aesthetic, to change your image, or pathological, like breast reconstruction following a mastectomy. Over the years, prostheses have undergone many changes, with respect to the materials used and their microstructure, and numerous studies are still underway to achieve the lowest possible number of post-operative complications and obtain the greatest satisfaction from the patient. The objective of this thesis work is the analysis of the mechanical stresses to which a breast prosthesis is subjected, based on the resistance requirements indicated in the reference standards. In particular, the activity concerned the experimental characterization of the material constituting the prostheses through mechanical tests of traction and tension relaxation. Based on the experimental data, a finite element model of a breast prosthesis was developed, to then simulate the impact resistance test, described by the ISO 14607:2018 standard.

Le operazioni di impianto di protesi al seno risultano essere tra le più frequenti effettuate, rappresentando il 16% degli interventi chirurgici al mondo. Le cause che portano ad un impianto di protesi al seno sono varie: può esserci di base un motivo estetico, di modifica della propria immagine, o patologico, come può essere la ricostruzione del seno a seguito di mastectomia. Nel corso degli anni, le protesi sono andate incontro a molti cambiamenti, in riferimento ai materiali utilizzati e alla loro microstruttura, e sono ancora in corso numerosi studi per raggiungere il minor numero possibile di complicanze post-operatorie e ottenere la maggior soddisfazione da parte del paziente. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è l’analisi delle sollecitazioni meccaniche a cui è soggetta una protesi mammaria, sulla base dei requisiti di resistenza indicati nelle normative di riferimento. In particolare, l’attività ha riguardato la caratterizzazione sperimentale del materiale costituente le protesi attraverso prove meccaniche di trazione e rilassamento delle tensioni. Sulla base dei dati sperimentali, si è sviluppato un modello agli elementi finiti di una protesi mammaria, per poi simulare la prova di resistenza all’impatto, come descritta dalla normativa ISO 14607:2018.