Sviluppo di una pipeline digitale per la progettazione personalizzata di ortesi per pazienti pediatrici con Paralisi Celebrale Infantile (PCI): integrazione tra motion capture markerless, analisi biomeccanica e modellazione parametrica

Lo scopo di questo studio è valutare una pipeline integrata per l'analisi biomeccanica markerless del cammino in pazienti pediatrici affetti da Paralisi Cerebrale Infantile (PCI), finalizzata alla progettazione parametrica personalizzata di ortesi. La PCI è una patologia neuromotoria che compromette la locomozione e può manifestarsi con il crouch gait, caratterizzato da un'eccessiva flessione di anca e ginocchio durante il cammino. Il setup sperimentale è costituito da quattro videocamere calibrate mediante un software di analisi del movimento markerless, Pose2Sim. Sono stati acquisiti i dati del cammino libero di tre partecipanti pediatrici con PCI (6-16 anni, GMFCS I-III) in ambiente controllato, eseguendo quattro prove senza ortesi e quattro con ortesi. Le acquisizioni sono state elaborate con Pose2Sim per la ricostruzione tridimensionale del movimento, successivamente importata in OpenSim per la creazione del modello biomeccanico e in OpenGRF per la stima delle forze di reazione al terreno. L'integrazione dei software ha consentito di stimare cinematica e momenti articolari. Parallelamente, le ortesi sono state digitalizzate mediante scansione 3D da smartphone e integrate in un workflow di modellazione parametrica sviluppato in Rhino e Grasshopper. La pipeline ha consentito di ricostruire il movimento e ottenere informazioni cinematiche e dinamiche utili alla valutazione del cammino. Nonostante le criticità legate alle condizioni di acquisizione e alla complessità del pattern patologico, i risultati confermano la fattibilità dell'approccio markerless nei soggetti con PCI. Le analisi hanno evidenziato asimmetrie funzionali e alterazioni biomeccaniche coerenti con il quadro clinico. I risultati preliminari suggeriscono che l'integrazione tra motion capture markerless, modellazione muscoloscheletrica e progettazione parametrica rappresenti un approccio promettente per supportare la progettazione di ortesi pediatriche personalizzate.