Ortesi plantari e calzature: progettazione e valutazione biomeccanica

Parole chiave: biomeccanica del piede, patologie del piede, cinematica multi segmento del piede, plantari, scarpe ortopediche, ortesi caviglia-piede, tutori, ortesi personalizzate, plantari strumentati, piede diabetico, sovraccarico, pressione plantare, calzature antinfortunistiche, podoscopio, scanner 3D, stampa 3D.

Ortesi podaliche, come plantari e ortesi caviglia-piede, sono dispositivi speciali per il sostegno, l’allineamento e la correzione del piede e delle articolazioni dell’arto inferiore. Questi dispositivi possono essere realizzati con materiali singoli o compositi e possono essere prodotti con diverse tecnologie. La prescrizione dell’ortesi plantare più appropriata per ogni singolo soggetto richiede, in primo luogo, una valutazione funzionale del disturbo o della patologia in corso, che deve essere approfondita al fine di ripristinare il normale allineamento cinematico dei vari segmenti anatomici coinvolti. Diverse combinazioni, sia di tecnologie che di materiali, possono essere progettate per fornire la soluzione meccanica ottimale ai problemi del paziente. Mentre tradizionalmente la progettazione dei plantari si basava sull’esperienza di alcuni tecnici professionisti, sta ora diventando sempre più diffusa l’applicazione di moderne tecnologie per il design e la produzione di dispositivi su misura o su personalizzazioni di larga scala. Queste tecnologie richiedono comunque la disponibilità di strumentazioni e relative competenze particolarmente specializzate per la valutazione funzionale oggettiva della biomeccanica dell’arto inferiore, presenti da anni nel nostro Laboratorio.

Il nostro gruppo di lavoro “Feet & Footwear” è quindi composto da ingegneri e medici con una vasta esperienza di biomeccanica e clinica del piede. Il gruppo ha una vasta gamma di competenze necessarie per analizzare i disturbi del paziente, dalla diagnosi alla prescrizione di dispositivi, fino alla progettazione di nuove soluzioni come plantari e scarpe su misura.
Gli obiettivi principali del gruppo sono i seguenti:

  • migliorare la qualità della vita del paziente (in particolare con piede piatto/cavo, diabetico, reumatico, anziano, pediatrico, oncologico, sportivi professionisti e lavoratori);
  • migliorare le conoscenze attuali sulla biomeccanica e patologia del piede, e sull’interazione biomeccanica tra piede e calzatura (incluso scarpa e plantare);
  • fornire servizi di supporto all’industria per il miglioramento delle tecnologie e dei prodotti attuali, fino a progettare nuove soluzioni tecnologicamente innovative.

Oltre alla normale strumentazione di analisi del cammino, strumenti e software ad-hoc sono stati sviluppati dal team di ricerca, e vengono utilizzati abitualmente per valutare la cinematica e la cinetica del complesso anatomico piede/caviglia nelle sue varie condizioni. Gli strumenti includono:

  • pedane di pressione;
  • podoscopio;
  • scanner plantare 3D;
  • solette a 99 sensori di pressione per analisi baropodometriche nella calzatura.

Metodologie originali, come l’integrazione tra dati di pressione e cinematici, sono state implementate per migliorare la nostra comprensione della biomeccanica del piede, in condizioni normali e patologiche. Inoltre, software ad-hoc sono stati sviluppati per l’analisi automatica, precisa e veloce dei dati di pressione plantare registrati con la pedana di pressione e con le solette strumentate.
Alcune delle nostre recenti attività di ricerca con partner industriali includono:

  • valutazione baropodometrica di stivali militari;
  • valutazione funzionale completa di calzature post-operatorie con scarico dell’avampiede;
  • valutazione di scarpe sportive;
  • pressione plantare in plantari personalizzati per giocatori di calcio professionisti;
  • valutazioni e prove funzionali di tecnologie su base CLOUD per la progettazione di plantari personalizzati in calzature antinfortunistiche;
  • progettazione e prova di scarpe per donna con tacco alto.

In definitiva, la disponibilità e l’abilità di lavorare con tutte queste tecniche consente di seguire l’intero processo e l’intera storia dei trattamenti che coinvolgono dispositivi medici, dalla pianificazione della chirurgia, alla valutazione della sua efficacia, fino alla progettazione di nuovi dispositivi.

Contenuto aggiornato il 28/06/2016 - 09:05
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