Sviluppo di un modello computazionale per la caratterizzazione meccanica della fascia plantare

La fascia plantare, nota anche come aponeurosi plantare o legamento arcuato, è una robusta fascia fibrosa che si estende dalla regione interna della tuberosità calcaneare fino alla base delle dita del piede. Tale struttura svolge un ruolo molto importante nel mantenimento dell’arco plantare e, quindi, nella trasmissione del peso corporeo al piede durante la deambulazione. Il tessuto che compone la fascia presenta fibre di collagene disposte sia longitudinalmente che ortogonalmente alla struttura ossea del piede; questa disposizione delle fibre suggerisce la natura anisotropa del tessuto. Nonostante l’importanza di tale componente anatomica, fino ad oggi gli studi effettuati volti a valutarne il comportamento meccanico, non tengono conto dell’anisotropia del tessuto, considerandolo composto da un’unica famiglia di fibre di collagene, semplificandone, quindi, la struttura. Il presente elaborato ha come obiettivo lo sviluppo, inizialmente, di un modello costitutivo anisotropo che tiene conto della presenza di più famiglie di fibre di collagene, servendosi dei dati derivanti da prove sperimentali di trazione lungo due diverse direzioni su campioni di tessuto e, successivamente, di un modello computazionale da poter utilizzare nelle analisi agli elementi finiti (FEM). Lo sviluppo di un modello computazionale che riproduca fedelmente le caratteristiche strutturali della fascia plantare risulta essere di fondamentale importanza per lo studio della sua biomeccanica. I risultati derivanti dalle analisi FEM possono portare ad una conoscenza completa del tessuto, permettendo di avere un approccio più corretto nelle fasi di riabilitazione da lesioni, nel trattamento di patologie o nell’ambito di operazioni chirurgiche.