Caraterrizzazione biomecannica in vitro di vertebre naturali e trattate

L'obiettivo principale della tesi è la caratterizzazione biomeccanica di vertebre umani toraco-lombari naturali e sottoposte alla vertebroplastica profilattica. Per superare alcune limitazioni dei test in vitro, è stato per la prima volta definito e validato un sistema di riferimento in vitro per l'allineamento delle vertebre, ed è stato effettuato uno studio sugli effetti sulla distribuzione delle sollecitazioni al variare delle condizioni al contorno più comunemente utilizzate in letteratura. Questo studio si basa su un'approccio integrato che incorpora differenti metodi di misura delle sollecitazioni (estensimetri e digital volume correlation), utilizzati durante i test in campo elastico e a rottura. L'efficacia della vertebroplastica profilattica è stata investigata per la prima volta grazie alla Digital Volume Correlation, che permette di misurare lo stato di deformazione all'interno del corpo vertebrale a livello dell'osso trabecolare, nel cemento iniettato e all'interfaccia osso-cemento, sia in campo elastico che a rottura. Rispetto alle vertebre naturali i risultati mostrano che il trattamento non altera l'entità delle deformazioni bensì le zone di massimo stress, ciò è dovuto ad un'alterazione nella condivizione del carico tra il tessuto trabecolare e il cemento. la zona più critica si ha all'interfaccia osso-cemento, dove ha origine la frattura. In certi casi il trattamento aumenta la resistenza delle vertebre in altri casi la forza di rottura è inferiore a quella del controllo. Questa variabilità nelle prestazioni meccaniche delle vertebre aumentate dipende dalla qualità del trattamento stesso (quantità cemento, posizionamento e distribuzione).