In vivo Quantificazione dell'artrokinematica dell'anca durante le attività dinamiche di carico utilizzando la doppia fluoroscopia

Penny R. Atkins; Niccolo M. Fiorentino; Andrew  E. Anderson

doi:10.3791/62792

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Articolo metodologico

In vivo Quantificazione dell'artrokinematica dell'anca durante le attività dinamiche di carico utilizzando la doppia fluoroscopia

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DOI:

10.3791/62792

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2 luglio 2021

Penny R. Atkins¹^,² , Niccolo M. Fiorentino¹^,³ , Andrew E. Anderson¹^,²^,⁴^,⁵

¹Department of Orthopaedics, University of Utah, ²Scientific Computing and Imaging Institute, University of Utah, ³Department of Mechanical Engineering, University of Vermont, ⁴Department of Biomedical Engineering, University of Utah, ⁵Department of Physical Therapy, University of Utah

In questo articolo

Sommario

La doppia fluoroscopia cattura con precisione il movimento dinamico in vivo delle articolazioni umane, che può essere visualizzato rispetto all'anatomia ricostruita (ad esempio, artrokinematica). Qui viene presentato un protocollo dettagliato per quantificare l'artrocinematica dell'anca durante le attività di carico della vita quotidiana, compresa l'integrazione della doppia fluoroscopia con la tradizionale cattura del movimento dei marcatori cutanei.

Abstract

Diverse patologie dell'anca sono state attribuite a morfologia anomala con un'ipotesi sottostante di biomeccanica aberrante. Tuttavia, le relazioni struttura-funzione a livello articolare rimangono difficili da quantificare a causa delle difficoltà nel misurare con precisione il movimento dinamico dell'articolazione. Gli errori di artefatto dei tessuti molli inerenti alla cattura del movimento del marcatore ottico della pelle sono esacerbati dalla profondità dell'articolazione dell'anca all'interno del corpo e dalla grande massa di tessuto molle che circonda l'articolazione. Pertanto, la complessa relazione tra forma ossea e cinematica dell'articolazione dell'anca è più difficile da studiare con precisione rispetto ad altre articolazioni. Qui viene presentato un protocollo che incorpora l'artrografia computerizzata (CT), la ricostruzione tridimensionale (3D) di immagini volumetriche, la doppia fluoroscopia e l'acquisizione ottica del movimento per misurare con precisione il movimento dinamico dell'articolazione dell'anca. Gli studi tecnici e clinici che hanno applicato la doppia fluoroscopia per studiare le relazioni forma-funzione dell'anca utilizzando questo protocollo sono riassunti e vengono descritti i passaggi specifici e le considerazioni future per l'acquisizione, l'elaborazione e l'analisi dei dati.

Introduzione

Il numero di procedure totali di artroplastica dell'anca (THA) eseguite su adulti di età compresa tra 45 e 64 anni affetti da artrosi dell'anca (OA) è più che raddoppiato tra il 2000 e il 2010¹. Sulla base degli aumenti delle procedure THA dal 2000 al 2014, un recente studio ha previsto che il numero complessivo di procedure annuali potrebbe triplicare nei prossimi vent'anni². Questi grandi aumenti delle procedure THA sono allarmanti considerando che gli attuali costi di trattamento superano i 18 miliardi di dollari all'anno solo negli Stati Uniti^3.

Si ritiene che la di....