Affidabilità di un protocollo di elastografia basato sulle vibrazioni per la valutazione della rigidità del tendine d'Achille su molteplici angoli articolari in atleti d'élite

Utilizziamo un nuovo protocollo elastografico per valutare la rigidità del tendine d'Achille su molteplici angoli articolari, con l'obiettivo di caratterizzare le adattamenti biomeccanici negli atleti d'élite di vari sport. A differenza dei metodi esistenti, la nostra elastografia basata sulle vibrazioni valuta in modo affidabile la rigidità continua dei tendini, variazioni su tutto l'intervallo di movimento. Per cominciare, recluta partecipanti da squadre sportive a livello nazionale, inclusi atleti professionisti maschi di età compresa tra i 18 e i 26 anni in diverse discipline sportive.

Determina la gamba dominante chiedendo al partecipante di calciare una palla. Preparare l'attrezzatura, l'elastometro dei tessuti molli M5 dotato di una sonda a matrice lineare da 9L3 a 8,5 megahertz e un modulo meccanico di eccitazione. Raccogli attrezzature aggiuntive, tra cui uno stivale d'Achille, un gel per ultrasuoni e un lettino per l'esame.

Accendi l'alimentatore principale e conferma che l'indicatore di stato del sistema si accenda. Poi, accendi l'interfaccia del tablet, avvia il software del sistema ecografico selezionando l'icona designata per l'applicazione e verifica che il sistema entri nell'interfaccia operativa principale dell'ecografia con l'immagine in modalità B in tempo reale visualizzata. Imposta i parametri della modalità B a una frequenza di 7,5 megahertz, quattro linee di acquisizione, un intervallo di profondità di cinque millimetri e un tempo di acquisizione di 300 millisecondi.

Successivamente, istruisci il partecipante a togliersi le scarpe, quindi posizionalo a terra sul divano d'esame con le caviglie completamente estese oltre il bordo di circa cinque centimetri. Palpare per localizzare l'apice superiore della tuberosità calcanea. Segna 0,5 centimetri prossimale a questo punto di riferimento usando un marcatore cutaneo per definire il sito di misurazione iniziale.

Applica uno strato uniforme di gel accoppiante preriscaldato sulla superficie del trasduttore. Posizionare leggermente la sonda contro il sito di misura e allineare il punto bersaglio sotto il lato anteriore della sonda. Ora passa l'ecografia in modalità elasografia.

Posizionare la linea di riferimento in modo che l'intervallo di profondità di acquisizione inizi appena sotto la fascia tendinea superficiale. Regola la zona di interesse per coprire lo spessore del tendine evitando la pelle, il tessuto sottocutaneo e il cuscinetto adiposo di Kager. Prima dell'acquisizione, confermare la qualità dell'imaging assicurandosi che il piano trasduttore sia quasi perpendicolare alla superficie cutanea a una distanza superiore a 75 gradi.

Conferma che la distanza tra il trasduttore e la pelle sia di circa cinque millimetri. Verifica che non siano presenti bolle d'aria visibili e che le fibre della fascia e dei tendini siano chiaramente visibili. Una volta acceso il dispositivo di eccitazione, permettere al sistema di calcolare automaticamente il modulo di taglio e mostrare i valori di media e deviazione standard dei dati validi.

Mantenere una postura costante di partecipanti e operatori durante l'acquisizione per ottenere almeno 10 dati dati continui validi. Fermare l'acquisizione dati premendo la funzione di congelamento una volta raccolti abbastanza punti dati. Rivedere il set di dati per eventuali valori anomali e rimuovere punti dati anomali utilizzando la funzione di modifica del sistema.

Effettuare misurazioni sequenziali su entrambi i tendini d'Achille in condizioni rilassate, zero gradi neutri, 20 gradi di flessione plantare, 40 gradi di flessione plantare, 20 gradi di dorsiflessione e 40 gradi di dorsiflessione. Ripeti le misurazioni almeno tre volte a ogni angolo della caviglia. Validare ogni misura solo se la deviazione standard dei punti dati continui è inferiore al 10% della media, come richiesto dai criteri interni di validazione del dispositivo.

Salva le immagini in modalità B e le mappe di imaging meccanico per la documentazione. Dopo aver completato la misurazione dello stato rilassato, inserisci il piede del partecipante nello stivale regolabile per la caviglia, assicurandoti che il tallone riposi completamente a filo contro la coppa posteriore del tallone della base dello stivale. Fissa l'avampiede, il centro piede e la parte inferiore della gamba usando le cinghie a gancio e anello per evitare sollevamenti del tallone o spostamenti laterali durante il test.

Allenta le manopole di bloccaggio bilaterali sul meccanismo della cerniera del boot. Guida manualmente la caviglia verso l'angolo bersaglio allineando i marcatori strutturali con la scala goniometrica. Stringi saldamente le manopole di bloccaggio per fissare l'articolazione della caviglia nell'angolo bersaglio.

Eseguire la misurazione a ultrasuoni immediatamente dopo il blocco dell'angolo per evitare il rilassamento viscoelastico dei tendini. Dopodiché, istruisci il partecipante a togliere lo stivale alla caviglia. Pulire e sanificare tutti gli strumenti e le sonde a ultrasuoni.

Una misurazione riuscita è stata caratterizzata visivamente da un'immagine in modalità B di alta qualità con una struttura fibrillare tendinosa continua e chiara parallela alla superficie cutanea e una mappa colore elastografica omogenea stabile all'interno della regione di interesse predefinita. I valori medi del coefficiente di variazione variavano da 0,14 a 0,25 tra diversi angoli di articolazione. I valori dei coefficienti di correlazione tra le interclassi variavano da 0,871 a 0,974 su tutti gli angoli di giunzione valutati.

La massima affidabilità è stata osservata nello stato rilassato, e la più bassa nella posizione neutra di grado zero. La rigidità del tendine d'Achille è aumentata in modo non lineare dalla flessione plantare alla dorsiflessione in tutti i partecipanti. I modelli misti generalizzati hanno rivelato un effetto principale significativo dell'angolo articolare, mentre side e sport non hanno mostrato effetti principali.

L'angolo e l'interazione sportiva sono stati significativi, indicando differenze di rigidità specifiche per sport in certi angoli della caviglia. Questo protocollo misura in modo non invasivo lo spettro di rigidità funzionale del tendine d'Achille, catturandone il comportamento meccanico non lineare attraverso angoli dinamici. La sfida principale durante l'acquisizione dinamica è mantenere una pressione di contatto costante e la perpendicolità professionale per evitare gli artefatti di movimento.

Studi futuri possono mappare il comportamento dei tendini per monitorare la riabilitazione della tendopsia, valutare gli adattamenti all'allenamento e prevedere prestazioni sportive dinamiche.