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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-05112017-111133


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MARZIALE, LEONARDO
URN
etd-05112017-111133
Titolo
Progettazione di uno sfintere artificiale extra-uretrale per la gestione dell'incontinenza urinaria
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof.ssa Menciassi, Arianna
relatore Dott.ssa Lucarini, Gioia
relatore Ing. Mazzocchi, Tommaso
controrelatore Prof. Vanello, Nicola
Parole chiave
  • sfinteri artificiali
  • incontinenza urinaria
  • dispositivo medico
  • uretra
  • controllo magnetico
Data inizio appello
16/06/2017
Consultabilità
Completa
Riassunto
L'incontinenza urinaria è un problema sanitario di scala mondiale che affligge più di 300 milioni di persone in tutto il mondo. E' definita come una perdita involontaria di urina, che può essere curata tramite terapie conservative e minimamente invasive. Quando queste non sono sufficienti, viene impiantato chirurgicamente uno sfintere artificiale, che è considerato il trattamento principale per risolvere l'incontinenza. La sicurezza e il benessere del paziente sono la priorità, perciò la continenza deve essere ripristinata tramite soluzioni che prima di tutto incontrino le richieste della persona. Per questo motivo, in questo lavoro di tesi, si è progettato un dispositivo innovativo, che occlude esternamente l’uretra e risulta essere vantaggioso rispetto a quelli attualmente in commercio. Il prototipo sviluppato risulta uni-sex, facile da utilizzare, ha un controllo wireless di tipo magnetico ed è minimamente invasivo. Per ottenere queste caratteristiche è stato analizzato inizialmente lo stato dell'arte e la fisiologia vescico-uretrale al fine di conoscere i vincoli anatomici, fisici e meccanici. Simulazioni FEM sono state implementate in modo da determinare il miglior metodo di compressione e, in base a ciò, si è proceduto al design del dispositivo. In particolare, è stato adottato un design meccanico opportuno che permettesse di sfruttare una rotazione imposta da un accoppiamento magnetico, tra un magnete esterno ed un magnete interno vincolato al dispositivo stesso. Tramite il meccanismo ideato, tale rotazione viene convertita in una traslazione di un cursore che occlude l’uretra e quindi ripristina la continenza. Il dispositivo è stato modellizzato teoricamente (tramite un modello analitico e simulazioni FEM) e validato sperimentalmente. Opportuni test ex-vivo sono stati condotti in modo da validare il principio di funzionamento e le forze/coppie in gioco. Sviluppi futuri riguarderanno la miniaturizzazione del dispositivo, un controllo automatico della pressione di occlusione e una validazione in vivo.
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