Sciatore caduto sul pendio.
Di Brianna Wilson e Tom Szymanski

I ricercatori dell'UNM creano un nuovo modo per testare gli attacchi degli scarponi da sci in un laboratorio

È possibile testare l'attrezzatura da sci che pretende di prevenire gravi infortuni, ricreando proprio l'infortunio in laboratorio? Questo è ciò che un team di ricercatori dell'Università del New Mexico Health and Health Sciences sta cercando di capire.

La neve fresca sulle piste significa per alcuni stagione sciistica, ma è la stagione ACL per Dustin Richter, MD. In qualità di professore associato di Medicina dello Sport presso la Scuola di Medicina dell'UNM, è un esperto di questo tipo di lesioni.

"Vediamo molti calciatori e giocatori di football, che purtroppo hanno questi infortuni devastanti", ha detto Richter. “Poi facciamo una piccola pausa fino a gennaio, febbraio, marzo e con tutti gli sport sulla neve, in particolare lo sci, ricominciamo a vederlo. È una delle lesioni più comuni che trattiamo”.

Alcune attrezzature da sci oggi sul mercato affermano di prevenire lesioni al legamento crociato anteriore (ACL), in particolare gli attacchi.

"Ma è stato dimostrato solo in un modello realizzato su un computer", ha detto Richter. "In realtà non è mai stato testato su persone o su campioni cadaverici."

Finora. Christina Salas, PhD, ingegnere biomedico e professore associato presso il Dipartimento di Ortopedia della Scuola di Medicina dell'UNM, sta mettendo alla prova tre tipi comuni di attacchi da sci presso il Centro di eccellenza dell'UNM per la chirurgia e la riabilitazione ortopedica (COE) a Rio Rancho.

Invece di un modello computerizzato, il suo team utilizza una macchina costruita a mano, arti di cadavere e vera attrezzatura da sci per vedere se effettivamente fornisce ciò per cui è stata progettata e pubblicizzata.

Colpo del volto della dottoressa Christina Salas
Non siamo i medici che sono in sala operatoria a curare i pazienti, ma come ingegneri che lavorano con questi medici, li aiutiamo a sviluppare una nuova procedura chirurgica o un nuovo dispositivo, oppure a identificare un nuovo meccanismo di lesione che può informare la loro pratica clinica.
- Cristina Sala, PhD, professore associato, Dipartimento di Ortopedia della Scuola di Medicina dell'UNM

Studio in poche parole: determina se gli attacchi da sci possono farlo effettivamente prevenire una lesione del legamento crociato anteriore (ACL).

Obiettivo 1: capire come testare. Utilizzando una macchina in laboratorio, prova a ricreare la serie di attività che si verificano, tutte in una frazione di secondo, quando qualcuno sta sciando e causano lesioni all'ACL.

Obiettivo 2: testare gli arti del cadavere per scoprire quanta forza provoca la rottura dell'ACL.

Obiettivo 3: testare tre diversi attacchi da sci per vedere se rilasciano uno scarpone da sci prima che l'ACL su un arto di cadavere si rompa.

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Salas ha detto che il suo team è ancora nella fase uno della ricerca. 

“Nessuno ha veramente un'idea chiara se l'infortunio sta accadendo nel modo in cui la gente teorizza che stia accadendo. Quindi, stiamo cercando di riprodurre qualcosa che sia tutto teorico, e sarà difficile per noi", ha detto. “Purtroppo non abbiamo un robot per farlo. COSÌ, we in realtà dobbiamo fare tutto questo implementando determinati protocolli di progettazione ingegneristica.

Cima del pendio

Costruire una macchina per ricreare un tipo di infortunio molto specifico può richiedere anni, ma il team di Salas ha fatto molti progressi promettenti da quando il progetto degli attacchi da sci è iniziato nel 2019, grazie a due ex medici residenti dell'UNM che sono appassionati sciatori. Chris Kurnik, MD e Benjamin Albertson, MD hanno affermato di aver avuto l'idea per lo studio durante una vacanza sugli sci insieme.  

"Molti membri della mia famiglia hanno riportato lesioni al legamento crociato anteriore mentre sciavano", ha detto Albertson. "Tratto molte lesioni del legamento crociato anteriore (LCA) in bambini molto piccoli e sani, e se c'è qualcosa che possiamo fare per ridurne la prevalenza, sarebbe fantastico." 

La coppia ha chiesto l'aiuto di Salas e Richter.

"Ci è stata assegnata una sovvenzione di 25,000 dollari che ci ha aiutato con l'acquisto di legature, campioni cadaverici e il disegno generale dello studio per questo", ha detto Richter.

Da lì, il team si è allestito nei nuovi spazi di laboratorio del COE. La pandemia ha gettato una svolta nella cronologia, ma hanno continuato a fare progressi lenti e costanti negli anni successivi. 

Kurnik e Albertson da allora hanno terminato la loro specializzazione in medicina presso l'UNM e hanno iniziato la carriera in altri stati, ma seguono ancora da vicino lo studio sugli attacchi da sci. 

"È molto comune avere studi che non sono veramente finiti prima che qualcuno si laurei", ha detto Kurnik. "Quindi, da questo punto di vista, è stata più una delusione non essere riusciti a completare una parte maggiore dello studio nella fase iniziale." 

Ma con Salas e Richter ancora alla guida del progetto, Kurnik ha detto di essere entusiasta di vedere cosa scopriranno.

"Sapere che ne verrà fuori qualcosa di interessante e che raggiungeremo l'obiettivo finale è tutto ciò che mi interessa", ha detto.

Corsa in discesa

Richter e Salas affermano che i risultati potrebbero finalmente essere dietro l'angolo.

"La mia speranza è che entro i prossimi sei mesi non solo riusciremo a identificare il meccanismo della lesione, ma saremo anche in grado di testare tutti gli attacchi da sci", ha affermato Richter. “Quindi, il mio obiettivo è entro la fine di giugno. Quindi, a seconda che l’attrezzatura di cui dispongono in questo momento soddisfi i criteri che speriamo, o se debba essere sottoposta a riprogettazione e collaborazione con alcuni partner del settore dello sci, potrebbero volerci diversi anni”.

Salas ha affermato che, indipendentemente dal risultato, il lavoro del suo team sulla prevenzione degli infortuni continuerà.

"Non siamo i medici che sono in sala operatoria a curare i pazienti, ma come ingegneri che lavorano con questi medici, li aiutiamo a sviluppare una nuova procedura chirurgica o un nuovo dispositivo, oppure a identificare un nuovo meccanismo di lesione che possono informare la loro pratica clinica”, ha affermato. “Abbiamo un enorme impatto sulla cura dei pazienti, anche senza l’interazione individuale con il paziente.

Salas spera che le loro scoperte abbiano un impatto non solo sui nuovi messicani, ma anche sulle comunità di tutto il mondo che possono trarre vantaggio da questa ricerca e basarsi su di essa.

Se vuoi vedere di più sulla ricerca in azione, visita la nostra pagina Instagram dell'UNM HSC.

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