Tecniche di valutazione biomeccanica pre- e post- operatorie per interventi chirurgici personalizzati di Osteotomia Valgizzante di Tibia = Techniques for pre- and post-operative biomechanical assessments for personalized High Tibial Osteotomy surgery

L’eccessivo varismo provoca iper-compressione nel comparto mediale del ginocchio, con conseguente comparsa di gonartrosi ed alterazione della normale deambulazione.La decompressione può ritardare la comparsa dell'osteoartrosi allo stadio terminale e di solito è eseguita tramite l’intervento di osteotomia tibiale alta (HTO,High Tibial Osteotomy) con cuneo in aperto, stabilizzata da una placca metallica di fissazione.Nonostante la letteratura riporti risultati soddisfacenti, sono segnalate problematiche relative al disegno della placca e alla tecnica chirurgica, risolvibili utilizzando dispositivi completamente personalizzati.Ad oggi non sono disponibili metodiche per valutazioni biomeccaniche dell’allineamento dei carichi esterni,sebbene una recente proposta sia stata riportata a livello preliminare.A partire da ciò, lo scopo di questo lavoro è di estendere tali valutazioni multi-strumentali, che combinino dati da analisi del cammino (GA,Gait Analysis), nello specifico la GRF (Ground Reaction Force), e dati morfologici da tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT, Cone Beam Computed Tomography).Verranno inoltre eseguite analisi delle mappe di distanza (DMA) per valutare l’adattamento placca-osso, possibili deformazioni, e deviazioni dalla pianificazione chirurgica. 25 pazienti selezionati per HTO e coinvolti in una sperimentazione clinica sono stati sottoposti a questionari clinici, e ad analisi morfologiche (radiografie,CBCT) e funzionali (GA), prima e dopo HTO a 6 mesi di follow-up.Ad oggi, tutti i soggetti sono stati operati e 13 hanno ricevuto il controllo a 6 mesi.È stato utilizzato un cluster di marcatori aggiuntivi, lasciato in posizione durante entrambe le analisi per la registrazione spaziale.La ricostruzione delle pose dei marcatori da GA e CBCT, e la registrazione dei dati di GRF sui modelli 3D della tibia permettono di calcolare l’intersezione GRF-piatto tibiale.Eseguite le registrazioni spaziali tra i modelli 3D, è stato possibile effettuare una DMA tra la placca di fissazione pianificata e quella post-HTO e tra la tibia prima e dopo l’HTO. I punteggi clinici e l’imaging radiologico pre-op hanno confermato alterazioni e disallineamenti del ginocchio.Nel post-op è stato osservato un significativo miglioramento funzionale.La registrazione e l’intersezione GRF-piatto tibiale è stata ottenuta con successo prima e dopo l'HTO: sono stati osservati andamenti della GRF localizzati medialmente sul piatto tibiale prima dell’HTO e lateralmente dopo l’HTO.Le mappe di distanza dei 13 pazienti mostrano che la placca di fissazione non ha subito deformazioni sostanziali rispetto alla pianificazione(RMS = 0,94±0,56),ad eccezione per le zone maggiormente sollecitate (alloggiamento delle viti);inoltre mantiene una buona aderenza all’osso(RMS =3,32±1,11).Il confronto tra l’osso considerato nella pianificazione e nel post-HTO ha permesso di osservare una replica soddisfacente della pianificazione(RMS =2,49±1,04). La presente indagine coinvolge complesse tecniche multi-strumentali per una valutazione approfondita del trattamento HTO. In particolare, gli accurati confronti delle variazioni morfologiche e funzionali tra le condizioni pre e post-HTO, comprese le ossa e il dispositivo di fissaggio, possono ora essere rivelati su base quantitativa. Queste metodiche possono essere utilizzate anche per altri trattamenti chirurgici simili, con dispositivi personalizzati e non, nonché per supportare i loro processi di diagnosi e pianificazione.