Caratterizzazione meccanica dell'aponeurosi plantare: modellazione agli elementi finiti

In questo lavoro di tesi è stato sviluppato, attraverso il software ABAQUS CAE 2023, un modello agli elementi finiti (FEM) del piede, il quale è stato successivamente utilizzato come strumento per la caratterizzazione della funzionalità meccanica dell’aponeurosi plantare. La configurazione geometrica del modello è stata definita sulla base di immagini biomedicali acquisite in condizioni di riposo da un soggetto senza patologie, mentre i parametri costitutivi utilizzati per simulare il comportamento meccanico delle parti costituenti il modello sono stati prelevati sia dalla letteratura scientifica, che da prove sperimentali meccaniche. Il modello semplificato sviluppato in questo lavoro risulta composto, quindi, oltre che dalla fascia plantare, dalle componenti scheletriche del piede e della gamba e dai legamenti indispensabili per ottenere l’assemblaggio del distretto anatomico d’interesse. Tale modello è stato utilizzato per la risoluzione di molteplici analisi volte a fornire una panoramica sul ruolo biomeccanico che l’aponeurosi plantare riveste all’interno del distretto anatomico del piede. In particolare, variando le condizioni al contorno del problema meccanico si sono andate a valutare le tensioni e le deformazioni della fascia in diverse condizioni di appoggio e di carico. In uno studio ulteriore, si è andati poi a modificare i parametri costitutivi della fascia sana, ipotizzando un comportamento non fisiologico di quest’ultima, effettuando un confronto in tre diverse fasi del ciclo del passo: contatto del tallone (heelstrike), medio appoggio (midstance) e spinta (pushoff). I risultati ottenuti dalle analisi FEM mostrano, dunque, il ruolo fondamentale della fascia plantare all’interno del distretto anatomico del piede e forniscono numerose informazioni circa il comportamento di tale struttura sottoposta a varie sollecitazioni, corrispondenti a condizioni che sarebbe difficile riprodurre in vivo o ex vivo. I dati raccolti in questo lavoro, quindi, risultano particolarmente utili per avere una conoscenza più approfondita del tessuto e potrebbero essere usati per sviluppare nuovi approcci nella riabilitazione di lesioni e nel trattamento di patologie correlate alla fascia plantare.