Suture in nichel-titanio auto-annodanti : modellazione computazionale e validazione

A suture is made by a knotted thread, used by surgeons to sew parts of the living body following a tissue injury. This process could be extremely complicated especially when deep tissues are involved, due to the low mobility and the high risk to damage other structures. It is important for the surgeon to realize proper suture knots, not too much tight or loose. CNR in Lecco together with the Dott. Dallolio designed a new Nickel-Titanium suture which brings some advantages compared to the commercially available ones. This material, a shape memory alloy, allows the suture to close in response to a thermal stimulus (such as drops of heated saline), avoiding the operator-dependency and reducing the operation time. In this work, a finite element model of the suture has been set to better understand its limitations and potentialities. Thanks to this, an optimization of the device manufacturing and implantation processes has been suggested.

Una sutura è costituita da un filo annodato, utilizzato dai chirurghi per cucire parti del corpo umano a seguito di lesioni. Questo processo è complicato specialmente quando riguarda distretti corporei profondi, data la bassa mobilità e l’alto rischio di danneggiare le strutture adiacenti. È, quindi, importante per il chirurgo effettuare nodi di sutura adeguati, non troppo stretti né troppo allentati. Il CNR di Lecco insieme al Dott. Dallolio ha progettato una nuova sutura in lega Nichel-Titanio che offre vantaggi rispetto ai fili di sutura commercialmente disponibili. Questo materiale, con la sua proprietà di memoria di forma, consente alla sutura, una volta aperta manualmente, di chiudersi autonomamente rispondendo ad uno stimolo termico (come gocce di soluzione fisiologica riscaldata) svincolando dall'operatore-dipendenza e riducendo i tempi dell'intervento chirurgico. In questo lavoro è stato implementato un modello ad elementi finiti della sutura per meglio comprenderne limiti e potenzialità. Grazie a questo, viene suggerita un’ottimizzazione dei processi di produzione e di impianto del dispositivo.