• Non ci sono risultati.

Capitolo 7 CONCLUSIONI

7.1 Sviluppi futuri

A seguito delle osservazioni sviluppate, il presente lavoro di Tesi può rappresentare la base da cui condurre approfondimenti di carattere tecnico per ottimizzarne alcuni aspetti. In primo luogo, si potrebbe pensare di condurre analisi sperimentali riguardanti i materiali che costituiscono il telaio: sottoponendo la fibra di carbonio a prove di trazione e compressione sarebbe possibile ricavare le proprietà specifiche del materiale. In questo modo, le simulazioni sarebbero realizzate appositamente per la protesi in esame e non si baserebbero più su dati generici derivati da letteratura.

103

Un ulteriore perfezionamento, sempre riguardante le proprietà dei materiali, potrebbe focalizzarsi sui tessuti molli, dato che i dati che li riguardano sono stati ottenuti da studi precedenti. Per avere risultati più accurati, il moncone potrebbe essere ripartito nei tessuti che lo compongono (cutaneo, adiposo e muscolare) e per ciascuno di essi si dovrebbero specificare i coefficienti caratteristici. Inoltre, andrebbe considerata l’azione della contrazione muscolare, valutando come essa influisca sul contatto con l’invasatura sia nel processo di calzata che nella fase ortostatica.

Come conseguenza degli studi sui materiali, dovrebbe essere riesaminato anche il valore del coefficiente d’attrito, al fine di trovare, attraverso analisi di sensitività, il valore che meglio rappresenta il comportamento del moncone in relazione all’invasatura.

Un miglioramento delle simulazioni, soprattutto in zona prossimale, si riscontrerebbe a seguito dell’aggiunta delle ossa del bacino e dei glutei nel modello, qui non presenti. La definizione del contatto fra liner e moncone, che nel presente studio sono considerati come un’unica geometria, potrebbe essere approfondita analizzando i possibili vincoli applicabili fra le due parti: tale interazione deve garantire la massima adesione del liner senza che esso provochi costrizioni al moncone.

105

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] B. Milanovic, “The two faces of globalization: Against globalization as we know it,” World Dev., vol. 31, no. 4, pp. 667–683, 2003, doi: 10.1016/S0305-750X(03)00002-0.

[2] K. Ziegler-Graham, E. J. MacKenzie, P. L. Ephraim, T. G. Travison, and R. Brookmeyer, “Estimating the Prevalence of Limb Loss in the United States: 2005 to 2050,” Arch. Phys. Med.

Rehabil., vol. 89, no. 3, pp. 422–429, 2008, doi: 10.1016/j.apmr.2007.11.005.

[3] “Infortuni civili.” [Online]. Available:

http://www.roadrunnerfoot.com/chisiamo/Invalidi_civili.html. [4] Dott. Pietro di Falco, “Eziologia amputazioni.” [Online]. Available:

http://www.pietrodifalco.com/tecnico-ortopedico__trashed/protesi/eziologia-amputazioni/. [5] R. De Ciechi, “Ausili per persone adulte e anziane amputate di arto inferiore,” pp. 1–22, 2010. [6] “Livelli di amputazione.” [Online]. Available:

https://www.ottobock.it/protesizzazioni/informazioni-per-amputati/vivere-con-un-amputazione- di-gamba/prima-dell’amputazione/livelli-di-amputazione/.

[7] Congresso Nazionale, “Innovazione Efficacia Sostenibilità,” 42 Simfer, vol. 28, pp. 1–208, 2014. [8] “Rieducazione propriocettiva di un paziente amputato.” [Online]. Available:

http://www.medicinasportonline.eu/rieducazione_propriocettiva_paziente_amputato.htm. [9] ITOP Officine Ortopediche S.p.A., “Manuale Dispositivi Ortopedici,” 2015.

[10] R. Manfredi, “I piedi protesici: il piede umano,” 2010. [Online]. Available:

http://www.simferweb.net/atti_Congressi/SLIDE_Manfredonia2010/MARTEDI_16/MATTINA/ Tombolini/PIEDI_PROTESICI_-_relazione_Manfredonia_Nov10.pdf.

[11] “Ginocchia protesiche.” [Online]. Available: https://assets.ossur.com/library/36011. [12] “Liner Iceross.” [Online]. Available:

https://pdf.medicalexpo.it/pdf/oessur/iceross-brochure/74948-159079-_4.html.

[13] C. W. Radcliffe, “Functional considerations in the fitting of above-knee prostheses,” Artif. Limbs, vol. 2, no. 1, pp. 35–60, 1955.

106

[14] ITOP Officine Ortopediche S.p.A., “Brevetto invasatura transfemorale n° BI5370R,” pp. 1–20. [15] G. Colombo, S. Filippi, C. Rizzi, and F. Rotini, “A new design paradigm for the development of

custom-fit soft sockets for lower limb prostheses,” Comput. Ind., vol. 61, no. 6, pp. 513–523, 2010, doi: 10.1016/j.compind.2010.03.008.

[16] E. L. Wilson, “Structural analysis of axisymmetric solids,” AIAA J., vol. 3, no. 12, pp. 2269–2274, 1965, doi: 10.2514/3.3356.

[17] J. W. Rae and J. L. Cockrell, “Interface pressure and stress distribution in prosthetic fitting,” U S,

Veterans Adm, Dep Med Surg, no. 10–16, pp. 64–111, 1971.

[18] J. R. Pearson, G. Holmgren, L. March, and K. Oberg, “Pressures in critical regions of the below knee patellar tendon bearing prosthesis,” Bull. Prosthet. Res., vol. No.19, no. 2, pp. 52–76, 1973. [19] M. C. Faustini, R. R. Neptune, and R. H. Crawford, “The quasi-static response of compliant

prosthetic sockets for transtibial amputees using finite element methods,” Med. Eng. Phys., vol. 28, no. 2, pp. 114–121, 2006, doi: 10.1016/j.medengphy.2005.04.019.

[20] M. Zhang, A. F. T. Mak, and V. C. Roberts, “Finite element modelling of a residual lower-limb in a prosthetic socket: A survey of the development in the first decade,” Med. Eng. Phys., vol. 20, no. 5, pp. 360–373, 1998, doi: 10.1016/S1350-4533(98)00027-7.

[21] Y. P. Zheng and A. F. T. Mak, “An ultrasound indentation system for biomechanical properties assessment of soft tissues in-vivo,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 43, no. 9, pp. 912–918, 1996, doi: 10.1109/10.532125.

[22] D. Lacroix and J. F. Ramírez Patiño, “Finite element analysis of donning procedure of a prosthetic transfemoral socket,” Ann. Biomed. Eng., vol. 39, no. 12, pp. 2972–2983, 2011, doi: 10.1007/s10439-011-0389-z.

[23] L. Eccher, “Analisi agli elementi finiti degli sforzi di interfaccia tra moncone e invasatura durante la calzata di una protesi per amputato transfemorale,”, Tesi di Laurea Magistrale, 2018.

[24] A. Ghezzi, “Finite element analysis of the interaction between trans-femoral stump and prosthetic socket during donning, standing and walking,”, Tesi di Laurea Magistrale, 2018.

[25] W. C. C. Lee and M. Zhang, “Using computational simulation to aid in the prediction of socket fit: A preliminary study,” Med. Eng. Phys., vol. 29, no. 8, pp. 923–929, 2007, doi: 10.1016/j.medengphy.2006.09.008.

[26] X. Jia, M. Zhang, X. Li, and W. C. C. Lee, “A quasi-dynamic nonlinear finite element model to investigate prosthetic interface stresses during walking for trans-tibial amputees,” Clin. Biomech., vol. 20, no. 6, pp. 630–635, 2005, doi: 10.1016/j.clinbiomech.2005.03.001.

[27] W. C. C. Lee, M. Zhang, X. Jia, and J. T. M. Cheung, “Finite element modeling of the contact interface between trans-tibial residual limb and prosthetic socket,” Med. Eng. Phys., vol. 26, no. 8, pp. 655–662, 2004, doi: 10.1016/j.medengphy.2004.04.010.

[28] S. Portnoy et al., “Internal mechanical conditions in the soft tissues of a residual limb of a trans- tibial amputee,” J. Biomech., vol. 41, no. 9, pp. 1897–1909, 2008, doi: 10.1016/j.jbiomech.2008.03.035.

107

[29] G. Colombo, G. Facoetti, R. Morotti, and C. Rizzi, “Physically based modelling and simulation to innovate socket design,” Comput. Aided. Des. Appl., vol. 8, no. 4, pp. 617–631, 2011, doi: 10.3722/cadaps.2011.617-631.

[30] J. E. Sanders and C. H. Daly, “Normal and shear stresses on a residual limb in a prosthetic socket during ambulation: Comparison of finite element results with experimental measurements,” J.

Rehabil. Res. Dev., vol. 30, no. 2, pp. 191–204, 1993.

[31] J. Restrepo, Vanessa; Villarraga, Junes; Velez, “Surface optimization of a socket for a transfemoral amputee that reduces the stresses varying the friction coefficient,” vol. 1, no. May, pp. 1–7, 2014. [32] A. S. Dickinson, J. W. Steer, and P. R. Worsley, “Finite element analysis of the amputated lower

limb: A systematic review and recommendations,” Med. Eng. Phys., vol. 43, pp. 1–18, 2017, doi: 10.1016/j.medengphy.2017.02.008.

[33] M. B. Silver-Thorn and D. S. Childress, “Parametric analysis using the finite element method to investigate prosthetic interface stresses for persons with trans-tibial amputation,” J. Rehabil. Res.

Dev., vol. 33, no. 3, pp. 227–238, 1996.

[34] M. D. Rotta, “Analisi numerica delle pressioni all’interfaccia tra il moncone di un amputato transfemorale e tre differenti tipologie di invasatura durante la calzata ed il cammino,”, Tesi di Laurea Magistrale, 2012.

[35] M. Zhang, M. Lord, A. R. Turner-Smith, and V. C. Roberts, “Development of a non-linear finite element modelling of the below-knee prosthetic socket interface,” Med. Eng. Phys., vol. 17, no. 8, pp. 559–566, 1995, doi: 10.1016/1350-4533(95)00002-5.

[36] J. E. Sanders, C. H. Daly, and E. M. Burgess, “Interface shear stresses during ambulation with a below-knee prosthetic limb,” J. Rehabil. Res. Dev., vol. 29, no. 4, pp. 1–8, 1992, doi: 10.1682/jrrd.1992.10.0001.

[37] F. Palloni, “Quando l ’ analisi diventa non lineare,” 2016. [Online]. Available:

Documenti correlati