Analisi del comportamento meccanico di una rete chirurgica per la riparazione dell'ernia addominale

L’ernia addominale è una patologia comune, con un tasso di insorgenza del 5-6% nella popolazione mondiale, e consiste nella fuoriuscita di un organo viscerale attraverso un orifizio o un difetto della parete addominale, provocando dolore e complicazioni. Può manifestarsi in varie zone anatomiche della parete e avere cause differenti. Attualmente, la soluzione definitiva per questa patologia prevede l’applicazione di una rete chirurgica, che svolge una funzione contenitiva e di rafforzamento della parete addominale. Esistono numerose tipologie di reti chirurgiche in commercio, che si differenziano per composizione chimico-fisica, configurazione strutturale e proprietà meccaniche. La scelta del materiale e una corretta applicazione sono fondamentali per prevenire complicazioni postoperatorie legate all’impianto della protesi. Tuttavia, l’assenza di linee guida per una selezione mirata della rete in base al caso clinico specifico contribuisce alla persistenza di effetti indesiderati e rischio di recidiva nei soggetti operati. L’utilizzo di modelli numerici rappresenta un approccio promettente per approfondire lo studio del comportamento meccanico delle reti chirurgiche, permettendo, ad esempio, di simulare condizioni di carico multi-assiale che normalmente si verificano in vivo sulla parete addominale, ma che sono difficili da riprodurre sperimentalmente. Finora, pochi studi in letteratura hanno analizzato questi aspetti in modo dettagliato. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è valutare il comportamento meccanico della rete Parietex™, una rete leggera e porosa realizzata in monofilamento di poliestere, mediante prove sperimentali e simulazioni numeriche in Abaqus/CAE. In particolare, sono state svolte prove sperimentali di trazione monoassiale e biassiale, al fine di valutare l’anisotropia, la rigidezza del materiale e l’andamento delle deformazioni. Successivamente, sulla base dei risultati sperimentali estrapolati, è stato utilizzato il modello costitutivo di Gasser-Ogden-Holzapfel (GOH) per interpretare la risposta meccanica del materiale, stimando i parametri costitutivi tramite una procedura di ottimizzazione. Questi parametri sono stati poi utilizzati in analisi numeriche della rete che simulano la sollecitazione sperimentale biassiale per valutare la bontà della predizione. Infine, il modello è stato utilizzato per analizzare il comportamento della rete chirurgica applicata alla parete addominale mediante modelli numerici, confrontando i risultati con un caso di addome sano sia in condizione passiva che attiva. Queste analisi hanno permesso di studiare le interazioni tra rete e tessuto addominale e verificare l’efficacia meccanica della rete in esame.