PROVE MECCANICHE DI COMPRESSIONE CONFINATA PER LA VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI DELL’OSTEOARTROSI SULLA CARTILAGINE ARTICOLARE

L’osteoatrite, o artropia degenerativa, rappresenta una delle patologie più diffuse e comuni al mondo per quanto riguarda la cartilagine articolare. Essa rappresenta una malattia multifattoriale non infiammatoria con evoluzione cronica che compromette l’intera struttura articolare in cui si sviluppa. La categoria più colpita è rappresentata dai soggetti con età superiore a 65 anni. La progressiva degradazione della cartilagine, porta alla perdita delle capacità strutturali e funzionali del tessuto con conseguente dolore e difficoltà nei movimenti da parte del paziente affetto. L’obiettivo di questo studio riguarda la caratterizzazione delle proprietà meccaniche della cartilagine articolare umana e la valutazione delle possibili alterazioni causate dell’osteoartrite. A riguardo, sono state svolte prove di compressione confinata su piatti tibiali prelevati da pazienti sottoposti a protesi totale del ginocchio, affetti da osteoartrite di grado 3 o 4. Specificatamente si è studiato il comportamento poroelastico del tessuto cartilagineo affetto da OA. In totale sono stati svolti test di compressione confinata su 69 campioni, per ciascuno dei quali sono stati ricavati i parametri: modulo di aggregazione (HA) all’equilibrio perché indice della rigidità del tessuto all’equilibrio, ovvero della rigidità che il tessuto esibisce una volta fuoriuscito tutto il fluido dal materiale e la permeabilità (k), ovvero la capacità del tessuto a farsi attraversare dal fluido. I campioni cartilaginei sono stati prelevati sia in direzione parallela che ortogonale alla superficie dei piatti tibiali, con l’obiettivo di valutare il comportamento anisotropo del tessuto. Per l’analisi dei dati è stato scelto il modello analitico bifasico isotropo di Bursac, che descrive la cartilagine come l’insieme di una fase solida ed una liquida non considerando il contributo delle fibre. I risultati hanno mostrato un valore medio di modulo di aggregazione di 0.699±0.421 e di 1.152±0.519 rispettivamente per i campioni longitudinali e trasversali, ciò suggerisce rigidità differente tra i due gruppi di campioni (rigidezza campioni trasversali > rigidezza campioni longitudinali). Questa differenza viene riscontrata in tutti i confronti svolti (Grado di OA, Genere e BMI) e confermata dalle analisi statistiche svolte, in cui si verifica sempre un p-value < 0,05. Infine, si sono confrontati i valori medi dei parametri caratteristici della compressione confinata (Modulo di aggregazione, HA; permeabilità, k) con quelli ricavati invece da prove di compressione non confinata (Modulo di Young, E; permeabilità, k). Si rileva una significativa differenza tra i moduli; HA ricavati delle prove in compressione confinata risultano superiori rispetto ai valori di E della compressione non confinata.