Biomeccanica del rachide lombare e ricerca clinica

Alexandre Templier

IX Congresso Internazionale S.I.R.E.R. “Il rachide lombare”

Cappella Ducale di Palazzo Farnese - Piacenza 30 settembre - 2 ottobre 2004

Abbiamo iniziato la ricerca clinica in biomeccanica trent’anni fa e sviluppato la nostra ricerca secondo

quattro assi:

• morfotipologia

• rappresentazione tridimensionale

• cinematica

• rappresentazione della forma esterna del tronco.

Presenteremo i due aspetti che ci sembrano più utili in clinica: morfotipologia sagittale e

rappresentazione della forma esterna del tronco.

Parametri morfotipologici sagittali interni del rachide lombare

Condizionano l’equilibrio del rachide bipede. Possono essere anatomici o posizionali (posturali) e

citeremo alcune applicazioni pratiche per quanto riguarda il trattamento della spondilolistesi e la

posizione seduta.

La descrizione di questi parametri suppone una posizione radiologica di riferimento che abbiamo

determinato, come quella più simile all’esame clinico, cioè arti inferiori tesi, piedi nudi uniti dal

malleolo al primo raggio in rotazione zero, cintura scapolare e tronco rilassati, sguardo orizzontale. Gli

arti superiori sono scalati in avanti, per evitare una sovrapposizione radiologica, gli avambracci

orizzontali e le mani riposano su un piano all’altezza delle creste iliache.

Parametro anatomico:

• L’incidenza ileo-lombare è l’angolo formato dalla perpendicolare al piatto sacrale nel suo centro

e la dritta (linea) che unisce il centro del piattosacrale e il centro dell’asse bi-coxofemorale. È di

53º, ±10º.

È un fattore anatomico costituzionale che dipende della forma del sacro e dell’ala iliaca.

L’incidenza varia con la crescita, aumenta durante i primi mesi della vita, si stabilizza all’età di dieci

anni.

Incidenza e sacro sono particolarmente legati e gestiscono l’equilibrio sagittale del rachide.

Parametri posizionali:

• La versione pelvica è l’angolo formato dalla verticale che taglia il centro della testa femorale e la

linea che giunge dal centro della testa femorale al centro del piatto sacrale. È in media di 12º.

• La base sacrale è l’angolo formato da una tangente al piatto superiore di S1 con l’orizzontale. È

in media di 37º, ±9#0186;.

• La lordosi lombare è l’angolo formato dalla tangente al piatto superiore della vertebra

transizionale torace-lombare più inclinata sull’orizzontale (di solito L1 ) e la tangente al piatto

inferiore di L5 : è di 45º, ± 9º.

• Il “sbandamento sagittale in T9”, è l’angolo formato dalla verticale che passa per il centro della

testa femorale e la dritta(linea) che giunge dal centro della testa femorale al centro del corpo

vertebrale di T9. È in media di 10º.

Esiste una relazione tra parametri posizionali e parametro anatomico:

versione pelvica + base sacrale = incidenza.

Esiste ugualmente un’ottima correlazione tra penta sacrale e lordosi, e minore tra lordosi e cifosi.

Applicazione pratica relativa alla posizione seduta.

Un’incidenza debole determina un’orizzontalizzazione della penta sacrale e una tendenza alla cifosi

toraco-lombare che sarà accentuata su una seduta orizzontale. È per questo morfotipo che si ricorrerrà a

sedile ergonomico “seduto inginocchiato”. L’inclinazione in avanti della seduta compensa il difetto

d’inclinazione della penta sacrale.

Applicazione pratica relativa allo spondilolistesi.

Un’aumento dell’inclinazione della penta sacrale favorisce lo spondilolistesi.

Quando l’incidenza è normale, la fisioterapia può rettificare la versione pelvica e restituire una

morfostatica fisiologica.

Quando l’incidenza è costituzionalmente aumentata, il compenso con la versione pelvica è limitato e si

dovrà ricorrere al trattamento ortopedico conservativo con ortesi polietilene monovalva per diminuire le

costrizioni al livello della cerniera lombosacrale e specialmente durante la crescita pubertaria.

Rappresentazione tridimensionale della forma esterna del tronco.

II primo obiettivo è la realizzazione di un calco elettromico il quale permetterà di fabbricare un positivo

con una fresatrice numerica.

Si tratta di un concepimento e fabbricazione assistita dal computer, delle ortesi del tronco. Iniziato nel

1988 il primo software utilizzava i b-spline con rappresentazione filare della forma esterna del tronco da

estrusione. Il primo captore comportava un raggio laser fissato su una piattaforma girando(ruotante)

attorno al paziente immobile, in 18 secondi.

Nel 1994, è creata un’analisi con triangolazione di una luce strutturata.

Il primo prototipo è composto da 4 supporti a squadra, i quali portano ognuno due sistemi di proiezione

di frange e una videocamera trovandosi a metà distanza tra i proiettori (diapositiva posta davanti ad

una fonte di luce bianca).

Le otto prese di vista(immagini) sono realizzate in 1,6 secondi, ciò che non pone più problema di

immobilità per il bambino, la precisione del sistema è inferiore al millimetro. I computer di oggi

permettono una particolare velocità di calcolo.

La modellazione del tronco del paziente si fa sotto forma di una nuvola di punti collegati con slines per i

quali si effettua un’allicciatura che permette i ritocchi.

Due software sono stati sviluppati : COMFORTAC che pilota il captore ottico e COMFORTAD, che

permette le rettifiche.

La registrazione si fa sotto formato AOP, il tronco è tagliato da 100 piani orizzontali e su ogni piano, 90

punti sono referenzati secondo la distanza ad un’asse di riferimento ogni 4º. Lo schedario comporta

quindi un repertorio di 9000 punti.

Applicazioni pratiche:

La concezione e fabbricazione assistita da computer è ora operativa. In 10 anni il sistema è stato

ottimizzato.

L’immobilizzazione del paziente al momento della presa di impronta elettronica si fa sotto la

responsabilità di un rieducatore.

La rettifica dell’impronta è effettuata assieme dal rieducatore e l’ortoprotesista.

È possibile modificare questo schedario di punti grazie ad un sistema grafico di rittocchi (software

COMFORTAD).

Il guadagno di tempo è notevole al livello di fabbricazione.

I risultati sono stati studiati da Biot su più di 50 pazienti che soffrono di lombalgia. Non esiste modifica

della strategia di cura e dei risultati, e sottoscriviamo alla sua conclusione.

“La CFAC deve permettere una semplificazione dei circuiti e quindi un miglioramento della qualità

delle cure Tuttavia, non dimentichiamo che il corsetto è soltanto un attrezzo al servizio del

ricondizionamento, non è una fine in se e meno ancora un rifugio antalgico”.

Effettuando medie sui 9000 punti d’acquisto, è ugualmente possibile realizzare delle medie, per studiare

la modifica della forma esterna del tronco secondo diverse ortesi di correzione delle scoliosi lombari.

Cerchiamo anche di definire dei parametri morfologici che possano completare i parametri radiologici e

aiutare in particolare per precisare l’evoluzione delle scoliosi.

Ad esempio il livello del piano che passa dalla vertebra apice ove la rotazione è massima, rapporto dei

diametri sagittali e frontali.