Dalla biomeccanica alla diagnosi
clinica: un percorso obbligato per una
corretta ortesizzazione del piede
diabetico
REZZATO (BS) 11/06/11
Daniele Simonetti DPM
Centro interdipartimentale piede diabetico
Istituto Clinico Città Studi (Milano)
Direttore: Prof. Carlo Maria Ferdinando Caravaggi MD
e mail: [email protected]
Un percorso obbligato….
Cenni di anatomia

Dopo il cervello il piede è la struttura più
complessa del corpo umano, è composto da 26
ossa, più di 100 legamenti e da 12 muscoli
intrenseci.

Le ossa del piede si dividono in ossa del piede
propriamente detto e ossa delle dita
“Un’opera d’arte, capolavoro di ingegneria”
…. Leonardo Da Vinci
Articolazione tibio-tarsica
Mortaio tibio-peroneale, troclea astragalica
Articolazione di Chopart
( astragalo-calcagno, cuboide-scafoide)
Articolazione di Linsfranc
I-V mtt; I-III cuneiforme e cuboide
PIEDE
Organo
di
Moto
Organo
di
Senso
Homunculus sensitivo – Wilder Penfield 1891-1971( neurologo canadese)
Piede organo di senso….
BIOMECCANICA
MECCANICA:parte
della fisica che studia il
moto e l’equilibrio dei
corpi
 BIOMECCANICA:
studia il moto e
l’equilibrio degli elementi
biologici

Piani cardinali del corpo umano
in posizione anatomica
Piano
Sagittale
(PS)
Divide il corpo, in
direzione anteroposteriore, in due
parti una di dx e
una di sn.
Piano
Sagittale
Mediale
(PSM )
Divide il corpo, in
direzione anteroposteriore, in due
metà uguali una di
dx e una di sn.
Piani cardinali del corpo umano
in posizione anatomica
Piano
Frontale
(PF)
Divide il corpo in
due parti una
anteriore una di
posteriore
Piano
Trasversale
(PT)
Giace parallelo
all’orizzonte e
divide il corpo in
due parti una
superiore e una
inferiore
Il movimento delle articolazioni del piede
A) Ogni movimento avviene su
di un piano ed attorno ad un
asse di movimento.
B) I piani di riferimento sono i
Piani Cardinali del corpo
C) Il movimento che avviene su
di un solo piano è detto
monoplanare
D) Il movimento che avviene su
più piani è un movimento
triplanare
Movimenti del Piede
Flessione Plantare
Avviene sul piano sagittale,
con la parte distale del
piede che si allontana dalla
tibia.
L’asse del movimento giace
sui piani frontale e
trasversale
Flessione Dorsale
Avviene sul piano sagittale,
con la parte distale del
piede che si avvicina alla
tibia.
L’asse del movimento giace
sui piani frontale e
trasversale
Movimenti del Piede
Adduzione
Avviene sul piano
trasversale, con il piede
che si muove verso la linea
mediana del corpo.
L’asse del movimento giace
sui piani frontale e
sagittale
Abduzione
Avviene sul piano
trasversale, con il piede
che si allontana dalla linea
mediana del corpo.
L’asse del movimento giace
sui piani frontale e
sagittale
Movimenti del Piede
Supinazione
E’ un movimento triplanare con
simultanea adduzione, inversione,
flessione plantare del piede
L’asse del movimento passa
attraverso il piede da posteriore,
laterale e plantare a anteriore,
mediale e dorsale
Pronazione
E’ un movimento triplanare con
simultanea abduzione, eversione,
flessione dorsale del piede
L’asse del movimento passa
attraverso il piede da posteriore,
laterale e plantare a anteriore,
mediale e dorsale
Criteri biofisici di normalità
Le relazioni ideali che devono intercorrere tra i segmenti
ossei del piede e della gamba.
A Il terzo distale della gamba è
verticale
B Le art. di ginocchio, TT e SA si
trovano su piani trasversi paralleli
alla superficie d’appoggio
C La SA è in posizione neutra
D La linea divisoria della superf.
post. del calcagno è verticale
E La MD è in massima pronazione
F Il piano plantare dell’avampiede è
parallelo a quello del retropiede ed
entrambi sono paralleli alla superficie
d’appoggio.
Criteri biofisici di normalità
G Il II, III e IV metatarso sono in
totale flessione dorsale e la
superficie plantare delle teste
metatarsali descrive un piano
comune parallelo alla superficie
d’appoggio
H Il I e il V metatarso sono
disposti con la superficie plantare
delle loro teste che giace sullo
stesso piano trasversale della II,
II e IV testa metatarsale
RANGE DI MOVIMENTO

Tibio-tarsica : 20° - 50°

Sottoastragalica : 5° - 10°

Mesopiede : 5° - 5°

Primo metatarso-falangea: 80° - 45°
Piede- Passo
Il piede durante il passo ha un compartamento
ritmico struttura elicoidale, alternando fasi di
rilassamento a fasi di irrigidimento. Ciò avviene
grazie alla sua morfologia che permette alle
strutture ossee di incastrarsi (irrigidimento) e
srotolarsi (assorbimento)
Contatto
Appoggio intermedio
propulsione
TRASFERIMENTO IDEALE
DEL CARICO
Il ciclo completo del cammino
E’ l’intervallo di tempo che trascorre dall’appoggio del tallone di un piede
all’appoggio del tallone dello stesso piede nel passo successivo.
E’ suddiviso in ciascun piede in una fase di appoggio e in una fase di
oscillazione
La fase di appoggio inizia con l’appoggio del tallone, finisce con il distacco
delle dita e occupa circa il 62% del ciclo.
La fase di oscillazione si verifica dal distacco delle dita all’appoggio del
tallone e occupa circa il 38% del ciclo.
La fase di appoggio
1. il contatto
Inizia con l’appoggio del tallone e finisce (l’altro piede ha appena distaccato
le dita dal suolo) con lo spostamento del carico sull’avampiede, rappresenta
il 27% della fase di appoggio.
Fattori biomeccanici
contatto

Pronazione s-a ( adattatore mobile), un piede normale
non prona oltre il periodo di contatto

27% della fase d’appoggio

Rotazione interna tibia

Flessione plantare TT, poi flessione dorsale
Movimento articolare durante la fase di appoggio
Movimento della sotto-astragalea
fig. 6-10/11 pag. 135
MIDSTANCE



40% del tempo di appoggio
carico trasferito dal retropiede all’avampiede
preparazione del piede alla fase di spinta
Fattori biomeccanici






supinazione della sottoastragalica
extrarotazione della tibia e del bacino
blocco dell’articolazione di Chopart
flessione della tibio-tarsica
Aumento altezza arco longitudinale mediale
Carico monopodalico
PROPULSIONE



37% del tempo di appoggio
inizia con il distacco del
calcagno dal terreno
termina con il distacco delle
dita
Fattori biomeccanici
propulsione

continua la supinazione della sottoastragalica

eversione dell’avampiede

dita aumentano la superficie di appoggio e il
braccio di leva esercitato dal piede
ANDAMENTO IDEALE DEL VETTORE
CORPOREO
Perché piede diabetico ?
Ottiche
Renali
Cardiache
Ortopediche
Un milione di
diabetici vivi
oggi, prima o poi,
andranno
incontro ad una
amputazione
all’arto inferiore
CAUSE

Vascolari

Neurologiche articolari (CHARCOT)

Neurologiche perforanti (ULCERA)
Neuropatia Periferica



Motoria
Sensitiva
 vibratoria, tattile, termica,
dolorifica
Autonoma
 sudorazione
Fattori meccanici

Riduzione della mobilità articolare (ROM)

elevata pressione dinamica plantare
deformità strutturali del piede
 ridotta resistenza dei tessuti (Delbridge)
 alterata deambulazione
 Atrofia cuscinetto adiposo plantare
 Rigidità tendinea

IL PIEDE NEUROPATICO
MODIFICAZIONI MORFO-FUNZIONALI
POLINEUROPATIA DISTALE
STIMOLI MOTORI
IPOTROFIA MUSCOLARE
STIMOLI PROPRIOCETTIVI
DISSINERGIE MUSCOLARI
ALTERATI EQUILIBRI OSTEO-ARTICOLARI
DEFORMAZIONI
30/05/96
42
IL PIEDE NEUROPATICO
MODIFICAZIONI MORFO-FUNZIONALI
DEFORMAZIONI
DA CARICO
ORTOSTATISMO
CAMMINO
PERMANENTI
DITA AD ARTIGLIO
PROMINENZE METATARSALI
COLLASSO VOLTA PLANTARE
APPOGGIO PLANTARE ALTERATO
30/05/96
43
DIABETE MELLITO
VASCULOPATIA PERIFERICA
Arteriosclerosi Emboli di Ridotto rilascio
obbliterante
colesterolo di ossigeno
farmaci
nutrienti
NEUROPATIA AUTONOMICA
Apertura
shunt AV
 Sudorazione
Pelle secca
fissurata
NEUROPATIA PERIFERICA
Auto
simpatectomia
osseo
Collasso articolare
GANGRENA
Atrofia
interossea
Prominenze ossee
Dita ad artiglio
 Cuscinetto
adiposo
NeuroartropatiaTrauma indolore
(Charcot)
•Meccanico
•Termico
•Chimico
Prominenze ossee
INFEZIONE
Sindrome del dito blu
Motoria
h flusso ematico  Sensibilità
h Riassorbimento
Ostacolo alla
guarigione
Sensitiva
Callo
ULCERA NEUROPATICA
GANGRENA
AMPUTAZIONE
Modificato da Levin M.E: the diabetic foot
•Alterato trofismo
muscolare
•Ipotrofia m. tibiale
anteriore e m. interossei
•Predominio m. tricipite
•Prevalenza dei m.
flessori/deficit m.
estensori
•Pronazione
•Aumento rigidità piede
Piston effect
Per l‘effetto „pistone“, la scarpa inadatta
spinge le dita deformate in basso creando una
iper-pressione sulla pianta, provocando
borsiti, callosità e dolore
Biomeccanica piede diabetico
piede struttura elicoidale
Neuropatia sensitivo-motoria
Una pressione di 207 kPa (misurata con una pedana
baropodometrica) può predisporre al rischio ulcerativo
Cavanagh. Diabetic Medicine 2009
PIEDE NEUROPATICO
QUADRO CLINICO

dita a martello

dita ad artiglio

sovrapposizione delle dita

arco plantare accentuato

ipercheratosi plantare

teste metatarsali prominenti
C. Giacomozzi et Al. DC 25;1451, 2002
Biomeccanica del piede diabetico
Piede piatto funzionale
Fattori biomeccanici
nel piede diabetico






Superficie plantare più ampia con carico
maggiore a livello delle TMT
Spostamento tra retropiede e avampiede più
veloce
Aumento di tempo-pressione mesopiede
Strategia d’anca
Ridotta mobilità sotto-astragalica
Windlass Mechanism
Ridotta mobilità sotto astragalica


La pronazione si SA trasforma il piede in un
adattatore in quanto sblocca le articolazioni del piede
permettendogli di adattarsi alla irregolarità del
terreno e alla variazioni di posizione del tronco.
Il piede inizia a pronare a livello di SA nel momento in
cui il calcagno prende contatto con il suolo e continua
per tutto il periodo di contatto iniziale.
ADATTATORE MOBILE
Windlass Mechanism


La flessione dorsale dell’alluce mette in tensione la
fascia plantare che aumenta l’arco longitudinale
mediale.
Questo rende la Chopart ancora più incongruente e il
mesopiede ancora più stabile, con conseguente
aumento pressione a livello delle TMT
TIPI DI FORZA


NORMALE: perpendicolare alla superficie di
applicazione
TANGENZIALE: parallela alla superficie di
applicazione
N
T
DISTRIBUZIONE DELLE FORZE

PIEDE STABILE
DISTRIBUZIONE DELLE FORZE

PIEDE INSTABILE
SCOPO STUDIO MECCANICO

Prevenzione



Livello di Rischio
Trattamento
Valutazione nel tempo
SOLUZIONE

Per ridurre il fattore di
rischio di ulcerazione
bisogna ridurre
le
pressioni esercitate
sulla superficie plantare
soluzione
Ortesica
chirurgica
ortesica
 Calzature
da prevenzione primaria e
secondaria
 Ortesi
plantari
SUOLA BIOMECCANICA
Test clinici hanno dimostrato che l‘utilizzo di una suola biomeccanica semi-rocker
riduce del 25% la pressione sull‘avampiede
PIEDE DIABETICO
PREVENZIONE: SCARPE PROTETTIVE
SCARPE TERAPEUTICHE
Calzate calibrate
Calzata 13
Calzata 14
* Nei casi più gravi su misura
Calzata 16
CALZATURA PROTETTIVA
CALZATA CALIBRATA
M
XL
L
XL
Characteristc
• Rigid rocker outsole
• Extra volume ( extra deep)
• Heat mouldable or streachable
upper
• Custom moulded insole
Heat mouldable
SCARPE TERAPEUTICHE
SUOLA RIGIDA
CALZATURE A SUOLA RIGIDA
100
80
60
40
Pressione
20
0
Normale
Biomeccanica Biomeccanica
Flex
Rigid
Dr. Toffolo, Dr. Uccioli, Helsinki, Luglio 1997
LA FASE DI PREVENZIONE
…SENZA PREVENZIONE…
ENTRO 12 MESI RIULCERAZIONE !!!
ORTESI
Prevenzione
 Riequilibrare i picchi di pressione (Plantari)
 Alloggiare le deformità (Calzature
automodellanti)
 Seguire l’evoluzione della malattia
FUNZIONE ORTESI PLANTARI
1,3
1,5/2
P = F/S (t,v)
Riequilibrio e protezione
Plantari
Protettivo
Flebologico
Protettivo
Automodellante
Su Misura
Su Calco
PLANTARI PROTETTIVI
VANTAGGI:
EFFETTO POMPA:
•MIGLIORANO LA CIRCOLAZIONE
STIMOLA AD OGNI PASSO LA
•PROTEGGONO I METATARSI
SOLETTA VENOSA DI
•RIEQUILIBRANO I PICCHI DI
LEJARS, LA MUSCOLATURA
PRESSIONE
E LA SPREMITURA DELLE
VENE PROFONDE
LIVELLI DI PROTEZIONE PLANTARI
Helsinki, luglio 1997
MATERIALI COPERTURA
RESISTENZA
= durata nel tempo
AUTOMODELLABILITA’ = capacità di modellarsi con
il peso/calore corporeo
DERMOCOMPATIBILITA’ = a) dermocompatibilità
b) batteri-fungistaticità
c) batteri-fungicidità
Maschio di 63 aa
Diabete Mellito tipo 2 da 17 aa
Polsi periferici +
Retinopatia non proliferativa
Non storia di ulcere del piede
Come classificheresti questo piede?
Neuropatico
 Vasculopatico
 Neuroischemico

Risposta
Neuropatico
 Vasculopatico
 Neuroischemico

A quale classe di rischio assoceresti
questo piede?
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Risposta
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Soluzione ortesica
Quale tipo di plantare consiglieresti per la
massima protezione ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di plantare consiglieresti per la
massima protezione ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Protettiva

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Protettiva

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Piede diabetico
Caso clinico
n. 2
Donna di 54 aa
D.M. tipo 2 da 12 aa
Amputazione 1 dito per gang. Diabetica
Pregressa PTA distale
Come classificheresti questo piede?
Neuropatico
 Vasculopatico
 Neuroischemico

Risposta
Neuropatico
 Vasculopatico
 Neuroischemico

A quale classe di rischio assoceresti questo
piede?
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Risposta
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Soluzione ortesica
Quale tipo di plantare consiglieresti ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di plantare consiglieresti ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Terapeutica

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Terapeutica

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Piede diabetico
Caso clinico
n. 3
Uomo 65 anni
D.M. tipo 2 da 20 aa, terapia Ins.
Da circa 2 anni grave deformità piede destro (rocker botton) con ulcerazione
mesopiede
Trattamento: esostectomia plantare e app. di scarico  guarigione
Come classificheresti questo piede?
Neuropatico
 Vasculopatico
 Charcot
 Neuroischemico

Risposta
Neuropatico
 Vasculopatico
 Charcot
 Neuroischemico

Quale zona del piede e’ prevalentemente e’
stata interessata dal processo
osteodistruttivo?
Avampiede
 Mesopiede
 Retropiede

Risposta
Avampiede
 Mesopiede
 Retropiede

A quale classe di rischio assoceresti questo
piede?
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Risposta
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Soluzione ortesica
Quale tipo di plantare consiglieresti ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di plantare consiglieresti ?

Protettivo finito

Lavorazione ad asporto

Lavorazione su calco
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Protettiva

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Quale tipo di calzatura consiglieresti

Comfort

Protettiva

Su misura

A suola rigida

A suola flessibile
Piede diabetico
Caso clinico
n. 4
Uomo 68 anni
D.M. tipo 2 da 20 aa, terapia Ins., arteriopatia
obliterante , neuropatia
esiti di amputazione Chopart bilaterale
Come classificheresti questo piede?
Neuropatico
 Vasculopatico
 Charcot
 Neuroischemico

Risposta
Neuropatico
 Vasculopatico
 Charcot
 Neuroischemico

Definitive Prosthesis
A quale classe di rischio assoceresti questo
piede?
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Risposta
Grado 1
 Grado 2
 Grado 3

Transmetatarsal Amputation
Characteristic
• Rigid rocker outsole
• Extra volume
• Extra deep
• Boot shoes
• Medial and lateral reinforced
back counter
The custom moulded insole
should be:
1) Perfect fitting
• Shock absorbent on the
stump, during the gait
….grazie………….
DANIELE SIMONETTI