Uno dei pilastri del trattamento della scoliosi idiopatica è l’uso di un corsetto adeguato al grado di deformazione della colonna. Nella maggior parte dei casi si tratta di un corsetto personalizzato, progettato e costruito per rispettare le caratteristiche individuali e il livello di correzione necessario.
Per ottenere un effetto terapeutico il corsetto dovrebbe essere indossato dalle 18 alle 24 ore al giorno, a seconda dei casi; purtroppo, l’aderenza terapeutica verso questo regime è spesso bassa, portando a esiti peggiori del previsto. Se alcuni centri reagiscono a questa situazione attivando accompagnamenti psicologici per ragazzi e famiglie, al fine di supportarli nella fatica di un dosaggio h24, altri preferiscono optare per la prescrizione di corsetti da indossare solo di notte. Peccato che questi corsetti spesso manchino di portare i risultati desiderati.
Un recente studio canadese, pubblicato su Scientific Reports, propone un metodo automatizzato per progettare un corsetto notturno personalizzato che sia efficace, partendo dalle radiografie biplanari della colonna del paziente e da una scansione di superficie del tronco. Il metodo è stato validato su una coorte di 17 pazienti.
Il metodo di progettazione
Partendo dalle radiografie biplanari e dalla scansione del dorso di un paziente con scoliosi, il modello utilizza il metodo degli elementi finiti per ricostruire un gemello virtuale del paziente, simulare l’indossamento del corsetto e valutare l’evoluzione a carico della colonna vertebrale durante il periodo di trattamento. A questo punto entrano in gioco centinaia di simulazioni che, apportando di volta in volta modifiche al corsetto, valutano quale progetto possa portare i migliori risultati al paziente nell’immediato e nel lungo tempo, senza dimenticare di rispettare limiti di sicurezza.
Il metodo FEM è già stato implementato nel setting clinico degli autori per supportare i tecnici ortopedici e gli ortopedici nel loro lavoro con la scoliosi e sottoposto a studi. In uno, randomizzato (Braces Designed Using CAD/CAM Combined or Not With Finite Element Modeling Lead to Effective Treatment and Quality of Life After 2 Years), condotto su 120 adolescenti, è risultato che l’uso della FEM permette di ottenere corsetti più leggeri, sottili e meno coprenti senza rinunciare alla correzione della deformazione scoliotica.
Sino a qui, il metodo risultava però manuale: erano i tecnici ortopedici a usare la simulazione per migliorare il progetto del corsetto, impiegando 30 minuti circa a ogni passaggio migliorativo. Ora il team di ricerca ha reso il sistema automatico, inserendo un algoritmo.
La validazione mostra effettiva efficacia
Per validare l’efficacia del nuovo metodo FEM automatizzato per la realizzazione di corsetti notturni correttivi per pazienti con scoliosi idiopatica, gli autori hanno coinvolto retrospettivamente 17 adolescenti. L’intero processo di produzione dei corsetti ha richiesto solo due piccoli interventi di allineamento manuale, per un totale di 10 minuti, e un processo di approvazione da parte del tecnico ortopedico. Il corsetto si è mostrato efficace nel produrre correzioni a livello toracico e lombari, pari al 70% e al 90% rispettivamente.
Inoltre, il modello mostra possibilità di ulteriore miglioramento della lordosi lombare di 2° ± 3° e della rotazione toracica apicale di 5° ± 3°. Il tempo per la realizzazione di ogni corsetto è stato di circa 136 ± 28 ore. Il sistema sembra quindi funzionare. Gli autori sono convinti che questo metodo possa facilitare la standardizzazione della realizzazione dei corsetti per scoliosi tra centri esperti differenti, facilitando i percorsi di cura.
Studio: Guy, A., Coulombe, M., Labelle, H. et al. Automated design of nighttime braces for adolescent idiopathic scoliosis with global shape optimization using a patient-specific finite element model. Sci Rep 14, 3300 (2024).
