Dispozitiv ortopedic pediatric românesc, MARELE PREMIU la EuroInvent 2020. Cum funcționează

Universitatea POLITEHNICA din București în parteneriat cu Universitatea de Medicină și Farmacie (UMF) Carol Davila din București au înregistrat succesul anului în domeniul cercetării științifice de top, câștigând Marele Premiu al celei de-a-XII-a Expoziții Europene de Inovare și Creativitate - EuroInvent-2020.

Invenția cercetătorilor români - ORTHOPEDIC DEVICE FOR CORRECTION OF THE TALIPES CALCANEUS / TALIPES CALCANEOVALGUS DEFECT (Dispozitiv ortopedic de corectare a defectului Talipes calcaneus/ Talipes calcaneovalgus) va deveni în cel mai scurt timp un suport real pentru sănătatea nou-născuților, aplicabilitatea acestui dispozitiv inovativ în ortopedia pediatrică fiind întârziată acum doar de procedurile standard de omologare, pentru ca ulterior acest echipament medical să intre în linia de fabricație. 

Cine sunt inventatorii

Inventatorii acestui echipament revoluționar sunt Mihnea Costoiu, Rector al Universității POLITEHNICA din București, Prof.Univ.Dr. Cătălin Cârstoiu, Decan al Facultății de Medicină din cadrul UMF „Carol Davila” din București, Prof.Univ.Dr. Cristian Doicin, Decan al Facultății de Inginerie Industrială și Robotică (FIIR) din cadrul UPB, Prof.Univ.Dr. Augustin Semenescu, Pro-Decan al Facultății Știința și Ingineria Materialelor-UPB, Conf. Univ.Dr. Mihaela Ulmeanu în cadrul FIIR-UPB, Cristina Doicin – studentă a Facultății de Medicină din cadrul UMF „Carol Davila” și Dr.Ing.Medical Mariana Mateș din cadrul Spitalului Militar Central București.

Scurtă descriere a echipamentului medical

Dispozitivul ortopedic de corectare a defectului Talipes calcaneus/ Talipes calcaneovalgus, conform invenției, este alcătuit dintr-un subansamblu fix, care se fixează pe gamba piciorului, un subansamblu mobil, care se prinde pe laba piciorului cu defect, un angrenaj melc – roată melcată și un capac gradat, care se fixează cu ajutorul unor șuruburi cu cap înfundat.

În construcția propusă, dispozitivul ortopedic corectează defectul Talipes calcaneus/ Talipes calcaneovalgus, fără a mai fi necesară gipsarea sau intervenția chururgicală, prin reglarea incrementală a angrenajului melc – roată melcată, acționând o rozetă. Angrenajul melc – roată melcată permite realizarea mișcării unghiulare a subansamblului mobil într-o singură direcție, stabilită prin construcție, autoblocându-se în sensul invers al incrementului unghiular prevăzut.

Subansamblul fix (1), subansamblul mobil (2) și capacul gradat din componența dispozitivului ortopedic de corectare a defectului talipes calcaneus/ talipes calcaneovalgus se remarcă prin faptul că sunt fabricate personalizat cu tehnologii aditive de tipul sinterizare selectivă cu laser a pulberilor compozite și metalice, utilizând date anatomice preluate din imagini DICOM, care apoi sunt transformate în fișiere de tip STL și GCODE și ulterior trimise pentru fabricare către un echipament de imprimare 3D. Toate elementele mecanice componente ale dispozitivului sunt sterilizabile în autoclavă.

Dispozitivul este prevăzut, pe toate suprafețele ce intră în contact cu pielea, cu o căptușeală textilă biocompatibilă, care are rolul de a evita formarea escarelor de presiune ce apar în urma utilizării pe timp îndelungat a dispozitivelor ortopedice de corectare a diverselor defecte. Toate elementele textile de tip căptușeală sunt schimbabile.

CONSIDERAȚII MEDICALE PRIVIND ÎNLĂTURAREA DEFECTELOR DE TIP PICIOR-STR MB (TALUS-VALGUS ŞI VARUS EQUIN)

1. GENERALITĂŢI  DESPRE  AFECŢIUNILE MEDICALE TALUS-VALGUS (TAL VAG) ŞI „VARUS EQUIN”

Afecţiunea „tal vag”, des întȃlnită la noii născuţi, constă în „piciorul si glezna excesiv îndoită, unde degetele de la picioare ating, în cazuri extreme, tibia”. Această afecţiune, care de regulă este congenitală, poate apărea şi la copiii mai mari. Literatura de specialitate dă următoarea statistică  referitoare la apariţia acestei afecţiuni:

-    Formele usoare de tal valg apar la aproximativ 30% dintre sugari

-    Formele severe sunt prezente la 1 din 1000 de copii, adică aproximativ 5% dintre nou-născuţi

O altă afecţiune, asemănătoare, este varus equin, malformaţie congenitală denumită și „piciorul strâmb congenital” (piciorul care este răsucit spre interior, iar vârful piciorului este orientat în jos). Această afecţiune, netratată corect şi/sau la timp poate duce la infirmitate. Metoda cea mai eficientă de tratament este metoda Ponseti, brevetată de doctorul Ignacio Ponseti.

Cauzele afecţiunii “Varus equin”  sunt încă necunoscute. Tratamentul corect condus poate conduce, spre fericire, la vindecare totală.

 CAUZELE AFECŢIUNILOR „TAL VALG” ŞI „VARUS EQUIN”

Curios, dar adevărata cauză a afecţiunii tal valg nu este încă determinată. Specialiştii spun că ea face parte din tulburarea poziției intrauterine, deci reflectă poziţia piciorului bebeluşului în uter. TAL VALG este asociată şi cu alte probleme cauzate poziţiei înghesuite a bebeluşului în uter, ca de exemplu displazia şoldului şi torticolisul muscular. Ȋn consecinţă,  se recomandă şi o verificare şi diagnosticare pentru displazia de sold.

Cumva asemănător, cauzele afecţiunii varus equin sunt doar la nivel de presupoziţii. S-a stabilit cu certitudine că varus equin este afecţiune embrionară, deoarece această malformaţie se dezvoltă și evoluează abia în al doilea trimestru de sarcină, putând fi depistată, de regulă, în săptămânile 20-22 de sarcină.

Este recunoscută o determinare genetică a afecţiunii varus equin, dar inexplicabilă încă. Statistic s-a determinat că șansele ca această malformaţie să apară și la copilul care are unul dintre părinţi cu această afecţiune sunt de 3-4%. Ȋn situaţia în care ambii părinţi prezintă această afecţiune există 3% șanse de dezvoltare și la copil

2. METODE DE RECUNOAŞTERE DIAGNOSTIC ŞI TRATAMENT ALE AFECŢIUNILOR TAL VAG ŞI VARUS EQUIN

Sunt importante unele caracteristici clinice ale acestei afecţiuni, precum:

• partea din faţă a piciorului este ridicată

• glezna care este in dorsiflexie acută

• suprafaţa plantară a piciorului este extrem de plată

• prezenţa călcȃiului valgus

Tal valg şi talus vertical sunt două afecţiuni diferite, diferenţa fiind că în tal valg călcâiul este capabil să fie dorsiflexat şi piciorul nu este atât de rigid, așa cum se întamplă în cazul talusului vertical.

Afecţiunea tal vag poate fi unilaterală şi/sau bilaterală. Ea poate fi asociată cu alte condiţii, şi anume:

-  plecarea posterioară mediană a tibiei (piciorul este curbat şi mai scurt în locul afectat)

-  talusul vertical (osul talusului nu este în pozitia corectă, determinȃnd deformarea întregului picior)

-  dezechilibru muscular sau leziuni ale nervilor (de obicei observate la copii mai mari).

Formele de tal valg pot fi:

• uşoare, care dispar cel mai adesea de la sine

• moderate, acestea nu reuşesc să se vindece cu masaj şi întinderi,  este nevoie de atele sau suport pentru a ţine piciorul în poziţia corectă

• severe, care implică punerea în ghips a picioarelor copilului timp de cȃteva luni, pentru a le ţine în poziţia corecta. Ghipsul se schimbă o dată pe săptămână sau la două săptămâni.

Orice copil cu deformare a picioarelor trebuie evaluat de un medic pentru a se asigura că nu este o condiţie mai gravă.

Nu se impune un tratament pentru piciorul tipic tal valg. Afecţiunea se rezolvă, de obicei, în momentul în care copilul începe să stea şi să se plimbe independent.

Medicul curant poate recomanda unele exerciţii de întindere pentru a accelera corecţia.

Durata tratamentului poate fi de cȃteva luni după naştere pentru ca piciorul să se întoarcă în poziția normală. Ȋn unele cazuri acute poate fi necesar ghipsul pentru a corecta deformarea. Ȋn formele severe, cȃnd piciorul devine inflexibil, tal valg poate să aibă o altă cauză fundamentală şi are nevoie de sfatul unui ortoped specialist.

Utilizarea ortezelor nu s-a dovedit a fi eficientă în tratarea afecţiunii tal valg, chiar dacă în unele cazuri acute în care un copil suferă de afecţiuni paralizante, un dispozitiv ortotic poate fi de ajutor.

Există şi tratamente nechirurgicale precum:

- exerciții simple de întindere ale picioarelor

- ghipsul pentru inversarea plantarflexiei este utilizat la sugari, dacă rezoluţia spontană nu este văzută în primele cȃteva luni de viaţă.

Ortezele nu au un beneficiu clar, dar, cȃnd există dezechilibru muscular cauzat de afecţiuni paralizante, ortezele gleznei piciorului pot controla piciorul în timp ce copilul este mic.

Tratamentul chirurgical nu este recomandat. Literatura de specialitate nu prezintă rezultate pozitive ale intervenţiei chirurgicale pentru picioarele tal valg, iar simpla prezenţă a afecţiunii nu înseamnă că nou-născutul va avea nevoie de tratament agresiv, deoarece este o afecţiune destul de benignă.

Ȋn cazuri extrem de acute, sunt recomandate transferuri de tendoane sau proceduri de stabilizare a picioarelor. Unii specialişti au arătat că o procedură de artrodeză a fost benefică la copiii cu vȃrsta de peste 10 ani care aveau tal valg.

De obicei, diagnosticarea piciorului „varus equin” poate fi făcută ecografic, ante-natal, urmând să fie confirmată/infirmată la naștere. Există și situaţii în care această deformare a fost descoperită abia după aducerea pe lume a copilului.