Pianificazione e progettazione in-silico di interventi di protesi totale di caviglia: definizione e valutazione di diversi approcci anatomici e disegni “su misura”

Lo scopo delle protesi totali di caviglia è di permettere il recupero del normale movimento, garantendo la possibilità di compiere le principali attività quotidiane. Il presente studio è parte di un progetto dell’Istituto Ortopedico Rizzoli, orientato alla personalizzazione degli impianti protesici, con una sezione dedicata alla “customizzazione” degli impianti per piccole articolazioni, in particolare a quelle di caviglia. Lo scopo generale di questo lavoro risiede nel determinare una procedura generale di pianificazione/ progettazione in-silico di interventi di protesi totale di caviglia su misura. Ciò dovrebbe garantire, a partire da un disegno protesico di riferimento, di replicare i criteri di orientamento e posizionamento in base allo stato dell’articolazione di caviglia dei pazienti. A tale scopo sono stati utilizzati modelli CAD provenienti sia dalla segmentazione di immagini ottenute tramite CT Dual Energy del complesso anatomico di caviglia, sia relativamente al tipo di protesi oggetto della pianificazione, la Box Ankle©. Tutte le procedure di pianificazione e progettazione sono state effettuate e valutate in ambiente software Geomagic Control™ e Studio™: le tre componenti costitutive del modello protesico sono state prima allineate ed, in seguito, valutate attraverso delle mappe di distanza. Tale allineamento ha prodotto risultati molto più accurati rispetto alle procedura standard. Per stimare il valore della procedura di personalizzazione è stata effettuata un’ulteriore operazione di scalatura a partire dalla taglia “medium” della protesi in oggetto. Il posizionamento complessivo delle tre taglie e della scalatura è stato raggiunto nel rispetto dei criteri di impianto generali, della Box nello specifico. Sono stati individuati utili risultati in termini di quantificazione del volume osseo da asportare nelle osteotomie, ed informazioni per la futura realizzazione di guide di taglio personalizzate talari/ tibiali e sul contatto ossa-protesi.