Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

20 - CAPITOLO 1
Il suo comportamento può essere descritto in termini di proprietà strutturali
attraverso la valutazione degli stress globali sul sistema costituito dalle trabecole
più i pori, oppure in termini di proprietà materiali in riferimento alle proprietà
intrinseche delle sole trabecole, in modo da valutare solo gli stress locali ed
ottenere informazioni circa il riassorbimento dell’osso in prossimità di un
impianto [ 30 ].
In generale la distinzione tra osso corticale ed osso spongioso è fatta in relazione
alle variabili di porosità e di densità apparente (definita come il rapporto tra la
massa ed il volume complessivo compresi i pori).
Figura 6: Andamento delle curve σ-ε nel caso di osso
corticale e di osso trabecolare [ 31 ]
Infatti risulta evidente che l’osso trabecolare, meno denso e più poroso dell’osso
corticale, nonché di più giovane formazione, mostra delle proprietà meccaniche,
ed in particolare una rigidità, sensibilmente più basse dell’osso corticale [ 25 ].
E’ necessario sottolineare che tali valutazioni si riferiscono per lo più a proprietà
tensili per le quali si riesce ad ottenere una buona uniformità di risultati.
Le problematiche si complicano nello studio delle proprietà a compressione in
quanto i test da effettuare possono evidenziare problemi di trasferimento del
carico, specie per campioni molto piccoli, in virtù di fenomeni di frizione insorti
tra il piatto della macchina e il materiale [ 33 ].
A livello microstrutturale l’osso presenta elementi strutturali piani, le lamelle,
costituite da fibre di collagene mineralizzato parallele tra loro, riunite a formare le
fibrille, che si sistemano in modo planare (dimensioni di 3-7 µm) o stratificano
(circa 7-8 lamelle) lungo un canale centrale, il canale di Havers, dando vita a
strutture concentriche con dimensioni di 200-300µm (osteoni) [ 25 ].
La notevole anisotropia delle proprietà meccaniche è dovuta, in primo luogo, alla
diversa orientazione che presentano gli osteoni all’interno della struttura rispetto
alla direzione di applicazione del carico; inoltre esse variano anche da un osteone
ad un altro in relazione al diverso contenuto minerale presente nelle lamelle [ 34 ].