The aim of this thesis is to analyze the bioengineering evolution of treatments for knee joint degeneration. After reviewing the mechanical limitations of traditional surgical techniques, attention was focused on the efficacy of hydrogel scaffolds and the prospects of 3D bioprinting for tissue regeneration. Subsequently, for terminal knee osteoarthritis scenarios, modern robotic arthroplasty platforms were examined, analyzing the clinical impact of Artificial Intelligence and Augmented Reality on prosthetic alignment. The results highlight how the synergy between biomaterials science and predictive algorithms overcomes human inaccuracies, ensuring perfect structural biomimicry and the restoration of native kinematics.

L'obiettivo della presente tesi è analizzare l'evoluzione bioingegneristica dei trattamenti per la degenerazione articolare del ginocchio. Dopo una revisione dei limiti meccanici delle tecniche chirurgiche tradizionali, l'attenzione si è concentrata sull'efficacia degli scaffold in idrogel e sulle prospettive del bioprinting 3D per la rigenerazione tissutale. Successivamente, per gli scenari di gonartrosi terminale, sono state esaminate le moderne piattaforme di artroplastica robotica, analizzando l'impatto clinico dell'Intelligenza Artificiale e della Realtà Aumentata sull'allineamento protesico. I risultati evidenziano come la sinergia tra scienza dei biomateriali e algoritmi predittivi permetta di superare le inesattezze umane, garantendo una perfetta biomimesi strutturale e il ripristino della cinematica nativa.

L'ARTICOLAZIONE DEL GINOCCHIO: DALLA TECNICHE DI RIGENERAZIONE CARTILAGINEA ALL’ALLINEAMENTO PROTESICO ASSISTITO DA INTELLIGENZA ARTIFICIALE

GRILLO, SERAFINO
2024/2025

Abstract

The aim of this thesis is to analyze the bioengineering evolution of treatments for knee joint degeneration. After reviewing the mechanical limitations of traditional surgical techniques, attention was focused on the efficacy of hydrogel scaffolds and the prospects of 3D bioprinting for tissue regeneration. Subsequently, for terminal knee osteoarthritis scenarios, modern robotic arthroplasty platforms were examined, analyzing the clinical impact of Artificial Intelligence and Augmented Reality on prosthetic alignment. The results highlight how the synergy between biomaterials science and predictive algorithms overcomes human inaccuracies, ensuring perfect structural biomimicry and the restoration of native kinematics.
2024
THE KNEE JOINT: FROM CARTILAGE REGENERATION TECHNIQUES TO ARTIFICIAL INTELLIGENCE-ASSISTED PROSTHETIC ALIGNMENT
L'obiettivo della presente tesi è analizzare l'evoluzione bioingegneristica dei trattamenti per la degenerazione articolare del ginocchio. Dopo una revisione dei limiti meccanici delle tecniche chirurgiche tradizionali, l'attenzione si è concentrata sull'efficacia degli scaffold in idrogel e sulle prospettive del bioprinting 3D per la rigenerazione tissutale. Successivamente, per gli scenari di gonartrosi terminale, sono state esaminate le moderne piattaforme di artroplastica robotica, analizzando l'impatto clinico dell'Intelligenza Artificiale e della Realtà Aumentata sull'allineamento protesico. I risultati evidenziano come la sinergia tra scienza dei biomateriali e algoritmi predittivi permetta di superare le inesattezze umane, garantendo una perfetta biomimesi strutturale e il ripristino della cinematica nativa.
Cartilagine
Bioprinting
Protesi
Robotica
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