Diagnosi 3D dinamica per spalle instabili

Le instabilità della spalla sono difficili da diagnosticare in quanto di solito si verificano solo quando l’articolazione della spalla è in movimento. Un’analisi 3D risolta nel tempo consente ora per la prima volta di catturare con precisione queste dinamiche. 

La spalla è l’articolazione più mobile del corpo umano ed è quindi particolarmente suscettibile alle lesioni.

È vero che solo il due percento circa delle persone si lussa l’articolazione della spalla ad un certo punto della propria vita.

Dopo il trattamento, tuttavia, molti pazienti tornano in clinica perché continuano ad avere lamentele o sono insoddisfatti del risultato.

Secondo Aiyangar, ogni altra persona colpita subisce un’altra lussazione dell’articolazione della spalla.

“Questo è particolarmente problematico con le procedure chirurgiche: fino a due terzi dei pazienti che hanno subito un intervento chirurgico si lussano di nuovo la spalla e tornano a cercare aiuto. Ciò dimostra che esiste un grande potenziale di ottimizzazione nella diagnostica e nella pianificazione del trattamento”.

Per le immagini 3D dinamiche della spalla viene utilizzato un sistema di imaging radiografico biplanare (DBRI) installato presso il sitem-insel, l’Istituto svizzero di medicina traslazionale e imprenditoriale di Berna.

È stato sviluppato in stretta collaborazione con l’Empa e l’Inselspital di Berna. In primo luogo, i soggetti del test eseguono movimenti specifici della spalla, che vengono registrati da due diverse prospettive utilizzando immagini a raggi X sincronizzate.

Ulteriori scansioni TC vengono utilizzate per ricostruire modelli 3D dettagliati delle ossa con punti di riferimento anatomici.

Una procedura di tracciamento basata su questo determina l’esatta posizione dell’articolazione della spalla. Infine, il software di ottimizzazione calcola le sequenze di movimento della spalla.

Ciò consente ai ricercatori di registrare non solo i modelli di movimento approssimativi di un’articolazione, ma anche i più piccoli movimenti di rotolamento e scivolamento che sono cruciali per la stabilità, con una precisione compresa tra 0,1 e 0,5 millimetri.

“Questo è un passo avanti decisivo, perché i sensori di movimento convenzionali con telecamere a infrarossi e marcatori sulla pelle sono imprecisi da 20 a 40 millimetri, troppo imprecisi per rilevare in modo affidabile le instabilità”, afferma Aiyangar.

Il prossimo passo sarà uno studio congiunto con l’Inselspital di Berna, con il quale esiste una collaborazione di ricerca di lunga data.

Circa 40 pazienti con instabilità della spalla non trattata sono ricercati per essere esaminati prima e dopo un rafforzamento muscolare mirato.

I singoli modelli muscoloscheletrici svolgeranno un ruolo centrale nell’analisi delle interazioni tra muscoli, articolazioni e forze.

“A lungo termine, speriamo che la nostra analisi del movimento quadridimensionale trovi la sua strada nella pratica clinica. Questo perché il problema nel trattamento dell’instabilità articolare risiede principalmente nella dinamica”, spiega Aiyangar.

Sulla base dei dati dello studio biomeccanico, il ricercatore dell’Empa vuole anche sviluppare modelli cinematici a forza controllata che tengano conto delle forze muscolari e dei carichi articolari oltre che del movimento.

In futuro, questi dovrebbero consentire un’analisi dinamica specifica per il paziente dell’instabilità della spalla e quindi una diagnosi clinica completa senza imaging basato su radiazioni.

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