In ambito bioingegneristico, l’analisi agli elementi finiti (FEM) è utilizzata per simulare e analizzare nel modo più preciso possibile il comportamento meccanico di organi, tessuti, protesi e dispositivi sotto diverse condizioni di carico, risparmiando tempo e costi.
Ce ne parla Damiano attraverso la sua Storia di Tesi.
Autore: Damiano Coato
Università degli Studi di Padova – Dipartimento di Ingegneria dell’informazione
Titolo: “New Paradigms in Patient-Specific 3d Printing And Cartilage Computational Modeling”
Di che cosa tratta la tua tesi?
L’obiettivo della mia tesi, svolta presso il Medical Technology Center della Reykjavik University (Islanda), è quello di utilizzare l’analisi agli elementi finiti (FEM) e la stampa 3D per caratterizzare e studiare il comportamento di materiali innovativi in grado di simulare le proprietà della cartilagine articolare nativa.
Partendo da immagini MRI e CT scan dell’articolazione del ginocchio di alcuni pazienti, sono state segmentate le strutture anatomiche di interesse.
Sono stati, poi, creati i modelli 3D e utilizzati per stampare dei modelli anatomici paziente-specifici.
In seguito, è stata implementata una nuova configurazione di test meccanico direttamente sui modelli stampati con lo scopo di studiare il loro comportamento sotto diverse configurazioni di carico.
In parallelo, sono state effettuate simulazioni computazionali per validare e confrontare i risultati ottenuti dalle prove sperimentali con quelli ottenuti in silico.
Perché hai voluto toccare questo argomento, che conclusioni hai tratto?
Le simulazioni computazionali e la stampa 3D stanno ricoprendo un ruolo sempre più importante in vari ambiti ingegneristici.
In ambito bioingegneristico, l’analisi agli elementi finiti (FEM) è utilizzata per simulare e analizzare nel modo più preciso possibile il comportamento meccanico di organi, tessuti, protesi e dispositivi sotto diverse condizioni di carico, risparmiando tempo e costi.
La FEM risulta di particolare importanza nel diagnosticare, trattare e prevenire numerose malattie e condizioni patologiche associate a stress meccanico, usura e frattura.
Dall’altra parte, tramite la stampa 3D è possibile creare dispositivi medici, impianti, tessuti e modelli anatomici paziente-specifici. Ho scelto questo argomento in quanto penso che coniugare queste due tecnologie possa essere di grande aiuto nel rivoluzionare e trasformare lo studio, la diagnostica e il trattamento di molte patologie, così come nell’ottimizzazione di dispositivi protesici e non, passando anche per la pianificazione pre-operatoria.
Quale consiglio daresti a un collega laureando per preparare la sua tesi?
Un consiglio che posso dare a chi deve preparare un progetto di tesi è quello di scegliere un argomento che gli suscita interesse e curiosità. Di non accontentarsi di un argomento solo per finire gli studi in tempo o per paura che quelli di suo interesse siano troppo complicati. Un progetto di tesi svolto bene può aprire molte porte per il proprio futuro professionale.
Che rilegatura hai scelto per la tua tesi e perché?
Per rilegare la mia tesi ho scelto la rilegatura rigida in similpelle lucida color nero con stampa in bianco opaco. Volevo dare un tocco di professionalità rimanendo comunque nella semplicità.
Sceglieresti di nuovo il corso di laurea che hai frequentato?
Assolutamente sì. Ho conseguito la laurea triennale in Ingegneria Biomedica e proseguito gli studi magistrali in Bioingegneria Industriale, entrambe presso l’Università degli Studi di Padova. Le competenze acquisite durante questi corsi di laurea mi hanno permesso di crescere molto sia a livello personale che professionale. Inoltre, i professori si sono sempre mostrati competenti e disponibili.
In aggiunta a questo, ho avuto l’opportunità e la fortuna di poter svolgere il mio progetto di tesi presso la Reykjavik University, il cui Institute of Biomedical and Neural Engineering sta diventando un centro di ricerca sempre più affermato in Europa nell’ambito della stampa 3D per la pianificazione pre-operatoria e con cui sto continuando a collaborare.
Se potessi tornare al tuo primo giorno di università, quale consiglio daresti al te stess* dell’epoca?
“Non aver paura di sbagliare, mettiti in gioco. Approfitta di tutte le opportunità che ti vengono offerte. Ti stai formando per ciò che ti piace fare, non mollare e segui le tue passioni!”
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