La scoliosi è una patologia dello sviluppo osseo vertebrale caratterizzata da una deformità della colonna vertebrale nei tre piani dello spazio. Se non trattata precocemente, può peggiorare creando gravi squilibri a livello del tronco. Nelle forme più gravi di scoliosi infantile è possibile ricorrere ad una tecnica di recente sviluppo, che utilizza un sistema di barre magnetiche impiantato nella colonna vertebrale del bambino. Questa nuova tecnica è in grado di limitare la progressione della curva e, al contempo, consentire la crescita in altezza della colonna vertebrale. Tuttavia, uno studio recentemente effettuato ne fa notare alcuni limiti, suggerendo alcune prospettive di miglioramento.
La scoliosi
La scoliosi è una malattia che compare nella maggior parte dei casi in età infantile e adolescenziale, caratterizzata da un incurvamento e un’alterazione della colonna vertebrale sul piano frontale del corpo umano, ma che talvolta può ripercuotersi anche sul piano sagittale e su quello trasversale. È infatti dovuta alla rotazione assiale dei corpi vertebrali su sé stessi, accompagnata da una deformazione dei dischi intervertebrali. Nel caso in cui la torsione delle vertebre avvenga su più piani, si parla di rotoscoliosi. In generale, quanto più precocemente la malattia si manifesta, più la prognosi è negativa. Le forme precoci sono infatti le uniche che possono causare problemi di salute gravi come lesioni del midollo spinale, compromissioni respiratorie e cardiache, oltre alla formazione del gibbo scoliotico. Le cause di queste complicazioni derivano dal fatto che la rotazione delle singole vertebre sul loro asse può determinare lo spostamento degli annessi al rachide come la gabbia toracica, il cingolo scapolare e il cingolo pelvico.
I sintomi principali (Figura 1, Figura 2) sono:
- asimmetria delle spalle
- gibbo costale
- disequilibrio del tronco
- mal di schiena
- asimmetria del bacino
- asimmetria delle scapole
- eterometria degli arti inferiori (asimmetria nella lunghezza delle gambe).
Lo sviluppo della scoliosi durante la crescita è progressivo, ed è pertanto importante seguire un follow up costante nei pazienti con sospetto o con diagnosi di scoliosi al fine di monitorare la progressione della curva, specie durante lo sviluppo adolescenziale. La scoliosi può essere di tipo a “C” o “S” a seconda della presenza, rispettivamente, di una o più curvature scoliotiche. Nella maggior parte dei casi, infatti, la curva primitiva (o primaria) viene compensata da un’altra curva secondaria (detta “di compenso”) per mantenere in asse il tronco. È stato osservato che la scoliosi colpisce principalmente il sesso femminile e che ha una forte componente genetica.
La misura standard utilizzata per valutare la curvatura scoliotica e identificarne la sua gravità è l’angolo di Cobb, espresso in gradi (Figura 3). Si definisce scoliosi una deformità caratterizzata da una deviazione laterale superiore ai 10° di Cobb.
Trattamenti per la scoliosi nei bambini
I trattamenti sono variabili e dipendono sia dall’età del paziente che dalla gravità della curva. Nei soggetti con scoliosi lieve viene solitamente consigliata la ginnastica correttiva per il rinforzo della muscolatura del tronco. Via via che la scoliosi diventa più severa, in genere sopra i 20° Cobb, viene suggerito l’utilizzo di busti o corsetti ortopedici fino alla fine dell’accrescimento scheletrico, per limitare l’evoluzione della curva e, talvolta, ottenere un piccolo miglioramento. Nel caso in cui la curva superi i 40° Cobb, viene incoraggiato l’intervento chirurgico di artrodesi vertebrale, che consiste in una fusione delle vertebre dopo aver corretto la curva scoliotica. In genere si attende che il bambino abbia raggiunto la maturità scheletrica prima di sottoporlo a questa operazione, ma ciò dipende dalla gravità del quadro clinico.
Barre magnetiche: un nuovo trattamento per la scoliosi grave in età infantile
Le scoliosi infantili che compaiono già a due-tre anni di vita sono le forme più gravi. Fino a qualche anno fa, gli interventi per la correzione della scoliosi erano molto invasivi e impegnativi. Un intervento poteva arrivare a durare fino a 9-10 ore e, successivamente all’operazione, il paziente doveva rimanere a letto per 15-20 giorni e tenere il gesso per diversi mesi. Inoltre, gli interventi dovevano essere ripetuti nel tempo a causa della crescita del rachide nel bambino, solitamente due o tre volte l’anno. Oggi fortunatamente le cose sono cambiate grazie a nuove innovazioni. Tra queste rientrano le barre magnetiche, chiamate anche con l’acronimo MCGR, “magnetically controlled growing rods”.
Le MCGR sono in uso in ambito clinico da circa 10 anni, ma la prima sperimentazione risale al 2004 quando furono sviluppate le barre Phenix da un ingegnere aeronautico francese, Arnaud Souberian. Queste caddero rapidamente in disuso, a causa della dimensione troppo grande del magnete. La tecnologia attualmente in uso è quella MAGEC™ (MAGnetic Expansion Control) di NuVasive.Inc (San Diego, CA, USA). Grazie a studi clinici e pubblicazioni, è stato successivamente dimostrato che si tratta di un sistema valido e sicuro, in grado anche di diminuire le complicanze rispetto alle barre tradizionali (TGR, “traditional growing rods”), che richiedevano appunto più interventi all’anno per seguire la crescita del bambino. Le barre magnetiche rappresentano inoltre una soluzione mini-invasiva, in quanto vengono inserite nella colonna vertebrale attraverso due piccole incisioni e in un solo intervento (Figura 4).
Come funzionano
Questa metodica innovativa permette di allungare gradualmente le barre di correzione man mano che il bambino cresce. L’allungamento è possibile grazie ad un telecomando magnetico azionato dal medico e avviene in ambulatorio mentre il paziente è sveglio, in maniera del tutto indolore. Gli allungamenti vengono effettuati circa 2, 3 volte l’anno, ma talvolta si possono effettuare anche più frequentemente per seguire la normale crescita fisiologica del bambino. Si evita così di dover sottoporre i bambini a successivi interventi e, inoltre, non si ricorre più ad anestesia.
Uno dei tanti aspetti positivi di questa nuova tecnica è la riduzione del rischio di sviluppare infezioni a livello dell’incisione, oltre a un ridotto impatto psicologico sul bambino.
Le barre magnetiche contengono delle viti con un dipolo magnetico interno. Il dipolo, ruotando, causa un’estensione – e dunque un allungamento – delle viti. La rotazione viene avviata dall’interazione con un campo magnetico rotante esterno (creato dal controller remoto esterno azionato dal medico in ambulatorio). Il momento del dipolo magnetico (μ) viene quindi esposto al campo magnetico (β) del controller remoto esterno, originando una coppia (τ), data dal prodotto vettoriale delle due grandezze:
È necessario mantenere il campo magnetico in rotazione continua per permettere l’allungamento della barra. La forza della coppia inoltre dipende dalla distanza tra le barre magnetiche e il controller remoto esterno: l’intensità del campo magnetico si riduce con l’aumentare della distanza e, di conseguenza, si riduce la forza generata dalle barre magnetiche nell’allungamento. Questo sistema ha reso questi trattamenti molto più tollerabili sia per i bambini che per le loro famiglie ma, tuttavia, presenta alcuni limiti che sono stati trattati in un recente articolo pubblicato su Nature.
Una volta raggiunta la pubertà, le barre magnetiche verranno rimosse per poter procedere con l’intervento di artrodesi vertebrale, di cui abbiamo parlato prima.
Limiti delle barre magnetiche e prospettive di miglioramento
Alcune limitazioni di questa tecnologia riguardano la rottura del magnete interno, il fallimento dell’ancoraggio delle viti o del meccanismo di estensione: il 10% dei pazienti che richiedono visite non pianificate lamentano di questi problemi. L’ottimismo iniziale sul successo delle barre magnetiche è infatti scemato negli anni a causa della loro perdita di funzionalità, generalmente dopo due anni dall’impianto. La frequenza di malfunzionamenti nelle barre magnetiche è stata tale da portare ad una temporanea sospensione del certificato CE nel 2021. Le cause sono spesso da ricercare nella distanza tra le barre magnetiche e il controller remoto esterno che ne controlla l’allungamento. I risultati di uno studio effettuato da un gruppo di ricercatori dell’Aalborg University mostrano il decadimento dell’intensità del campo magnetico all’aumentare della distanza tra il controller magnetico esterno e le barre magnetiche. Anche la forza si riduce con la distanza: aumentando la distanza da 6 a 23 mm si perde il 57% dell’intensità della forza (Figura 5).
Infatti, per quanto riguarda le barre magnetiche, la forza viene dimezzata ad una distanza di 25 mm dalla cute, motivo per cui viene raccomandata una distanza inferiore ai 25 mm tra le barre magnetiche impiantate e la superficie della pelle. I ricercatori hanno dimostrato che le barre magnetiche nuove si comportano esattamente come delle barre magnetiche espiantate, quindi non vi è perdita di efficacia dovuta al deterioramento dei materiali nel corso degli anni. Lo studio sottolinea dunque l’importanza di ridurre al minimo la profondità di impianto, per garantire la corretta funzionalità dell’allungamento delle barre.
Conclusioni
La scoliosi, una volta che si è instaurata, è una condizione difficilmente reversibile. Una diagnosi precoce è la chiave per evitare complicazioni nel bambino, per questo c’è bisogno di una grande collaborazione da parte dei bambini e delle loro famiglie. Nei casi in cui il medico reputi necessario l’intervento, questo va a migliorare la qualità e l’aspettativa di vita dei piccoli pazienti. Una correzione della scoliosi può comportare un miglioramento anche dell’autostima di bambini e ragazzi, che si riscoprono con una postura più corretta e anche più alti. La tecnica delle barre magnetiche porta quindi con sé tutti questi vantaggi, assieme a quelli che derivano dal fatto di effettuare un solo piccolo intervento all’inizio, seguito dagli allungamenti non invasivi in regime ambulatoriale. Come abbiamo già visto, però, questa tecnica presenta talvolta anche delle problematiche di funzionamento.
È perciò importante ottimizzare la procedura di questa tecnologia, affinché l’intervento possa avere più alte probabilità di successo e possa quindi essere affrontato in tutta serenità, nonostante la complessità dell’operazione.
Fonti e approfondimenti:
- Nature – The magnetic field strength and the force distance dependency of the magnetically controlled growing rods used for early onset scoliosis
- Nature – Adolescent idiopathic scoliosis
- Journal of Orthopaedic Surgery – Current status of the magnetically controlled growing rod in treatment of early-onset scoliosis: What we know after a decade of experience
- Elsevier – Trattamento chirurgico delle scoliosi idiopatiche
- Osteopata Di Domenico – Immagine di copertina
