Analisi di sensibilità alle condizioni sperimentali nelle misure di trasmissibilità di vibrazione in tibie con fissatore esterno

Currently, monitoring tibial fractures involves a qualitative evaluation of X-rays, an invasive solution that periodically exposes the patient to ionizing radiation. The current research aims to implement an innovative and less invasive method to assess the healing status of bone fractures, utilizing the transmissibility of vibrational energy along the bone. The methodology involves the use of a shaker capable of generating vibration transmitted to the bone through screws anchored to it. Signals are acquired through two accelerometers positioned upstream and downstream of the fracture, and subsequently processed to obtain the progression of bone callus formation and consolidation. During the study, an optimal experimental setup was proposed to ensure easily comparable and repeatable measurements. Additionally, frequency ranges that are more sensitive to variations during the healing process have been identified. To achieve this, efforts were made to design a filter to obtain a healing curve consistent with that of a patient under examination. Analyses suggest that the proposed method could be implemented to obtain a quantitative assessment of the healing status of tibial fractures. Despite promising results, further research on a larger sample of patients is recommended to obtain a more general description, addressing current gaps in the field.

Attualmente, il monitoraggio delle fratture tibiali viene effettuato attraverso una valutazione qualitativa delle radiografie, una soluzione invasiva che espone periodicamente il paziente a radiazioni ionizzanti. L'attuale ricerca si propone di implementare un metodo innovativo e meno invasivo per valutare lo stato di guarigione delle fratture ossee, sfruttando la trasmissibilità dell'energia vibrazionale lungo l'osso. La metodologia prevede l’utilizzo di uno shaker in grado di generare una vibrazione che si trasmette all’osso tramite le viti ossee vincolate ad esso. I segnali vengono acquisiti per mezzo di due accelerometri posizionati sulle viti a monte e a valle della frattura e, in seguito, saranno processati al fine di ottenere l’andamento della formazione e del consolidamento del callo osseo. Durante lo studio, è stato proposto un setup sperimentale ottimale per garantire misure facilmente confrontabili e ripetibili. Inoltre, sono stati individuati dei range di frequenze che risultano più sensibili alle variazioni che si presentano durante il processo di guarigione. A tal scopo, si è cercato di progettare un filtro così da ottenere una curva di guarigione coerente con quella di un paziente in esame. Le analisi suggeriscono che il metodo proposto potrebbe essere implementato per ottenere una valutazione quantitativa dello stato di guarigione delle fratture tibiali. Nonostante i risultati promettenti, si raccomanda ulteriore ricerca su un campione più ampio di pazienti per ottenere una descrizione più generale, colmando attuali lacune nell'ambito.