Prototypical fabrication of phantoms for experimental testing of the mechanical interaction processes between artificial sphincters and the urethra [English translation]

Introduzione: L’incontinenza urinaria (UI) è una condizione clinica diffusa, caratterizzata dalla perdita involontaria di urina, che rappresenta un problema di salute globale con crescente impatto sociale ed economico. Di conseguenza, la ricerca in questo campo è in crescita e si concentra sempre di più sullo sviluppo di soluzioni tecnologiche in grado di ripristinare completamente una qualità di vita normale per i pazienti affetti da UI. Le soluzioni più promettenti per la gestione di questa invalidante patologia prevedono il tentativo di recuperare la continenza tramite gli sfinteri artificiali.

Obiettivo: Questo lavoro si pone come obiettivo la fabbricazione prototipale di phantom che simulino le caratteristiche anatomiche e funzionali dell’uretra maschile, per permettere l’identificazione di un intervallo ottimale di pressioni occlusive che, esercitato dalla cuffia dello sfintere AMS 800 sui tessuti biologici, garantisca continenza e minimizzi i danni tessutali. Il fallimento di questi dispositivi è infatti spesso causato dai danni degenerativi dovuti all’applicazione continua di un’azione compressiva, rendendo essenziale un’attenta valutazione dei fenomeni di interazione tra l’impianto e le strutture biologiche con cui esso entra in contatto.

Materiali e metodi: I phantom sono stati fabbricati mediante colata di gomma siliconica all’interno di stampi appositamente progettati in precedemza – tramite CAD – e poi stampati in 3D. Sono stati condotti due test con un setup sperimentale specifico, in due configurazioni differenti, per valutare i processi di interazione meccanica tra phantom e sfintere artificiale.

Risultati: Le due prove hanno fornito dati coerenti con le ipotesi iniziali, costituendo così una base solida per l’ottimizzazione futura del modello sperimentale. Le simulazioni, inoltre, hanno confermato la validità del setup adottato, evidenziando un’eccellente integrità strutturale dei phantom.

Conclusioni: Il processo di prototipazione ha permesso di sviluppare una procedura standardizzata semplice ed economica. I test condotti rappresentano un punto di partenza per successivi approfondimenti, volti a caratterizzare più dettagliatamente l’interazione meccanica tra il modello simulante l’uretra e AMS 800, in condizioni diverse.