Migliorare la sicurezza dei bambini in auto? La ricerca sulle ossa potrebbe avere la risposta

La protezione dei bambini dalle lesioni o dalla morte causate dalle collisioni tra veicoli è migliorata dopo l’introduzione dei seggiolini di sicurezza. Tuttavia, tali incidenti sono ancora una tra le principali cause di lesioni che mettono in pericolo la vita dei bambini. Gli ingegneri hanno utilizzato la progettazione assistita dal computer nello sviluppo di veicoli che include la valutazione della sicurezza basata su simulazioni. Le valutazioni dei seggiolini nelle prove d’urto, comunque, spesso prevedono modelli di adulti su scala ridotta al fine di simulare bambini le cui ossa non sono ancora del tutto formate.

Per affrontare questo problema e fornire delle informazioni più accurate e basate su prove, una squadra di ricercatori ha esaminato la resistenza ossea dei bambini in rapporto a età e peso. Per ottenere questo risultato, hanno usato modelli simulati al computer e diagnostica per immagini. Ci si aspetta che la loro ricerca consenta alle aziende di progettare e testare meglio prodotti di sicurezza per i bambini quali seggiolini e carrozzine prima di immetterli sul mercato.

Le conclusioni, che sono state pubblicate nella rivista «Biomechanics and Modeling in Mechanobiology», aiuteranno inoltre le diagnosi cliniche delle lesioni ossee determinandone la causa accidentale o inflitta.

Lo studio, in parte finanziato da un contributo di ricerca dell’UE attraverso il progetto CompBioMed, ha utilizzato tomografia computerizzata e modelli al computer per esaminare come differenti quantità di forza danneggiano le ossa. I test hanno comportato il piegamento e la torsione delle ossa per rilevare il loro punto di rottura. La tomografia computerizzata impiega immagini tridimensionali a sezione trasversale di una parte interna del corpo prodotte con raggi X e un computer.

Come ha spiegato la squadra di ricerca in un recente comunicato stampa, «queste tecniche non invasive hanno creato modelli 3D del femore (osso della coscia) nello studio delle ossa di bambini all’interno della fascia di età compresa tra zero e tre anni. Questa è la fascia di età che in precedenza era stata meno coinvolta dalla ricerca, ma comprende anche le età in cui i bambini non possono parlare o comunicare in modo efficace riguardo a come si sono verificate le loro lesioni.»

I ricercatori sono stati in grado di determinare come si sviluppavano le ossa e come cambiava la loro resistenza durante questo periodo, in cui si verifica anche una rapida crescita. La squadra spera di sviluppare ulteriormente l’attuale ricerca al fine di valutare altre ossa lunghe, come per esempio la tibia. Essa amplierà anche la sua banca dati per garantire una buona descrizione di bambini in ciascuna fascia d’età e per prendere in esame scenari di lesioni più complessi. Nell’articolo sulla rivista, i ricercatori hanno concluso: «In futuro, questa tecnica ci consentirà di creare modelli surrogati per neonati e bambini molto piccoli, oltre a ottenere più informazioni quantitative riguardo a crescita e resistenza delle ossa per migliorare drasticamente le poche informazioni attualmente disponibili nella letteratura in materia.»

La potenziale applicabilità di questa ricerca a varie analisi biomeccaniche delle ossa in età pediatrica è inoltre in linea con gli obiettivi di CompBioMed (A Centre of Excellence in Computational Biomedicine). Il progetto è stato lanciato per far progredire il ruolo della modellazione e della simulazione basate sulla computazione nell’ambito della biomedicina. L''attuazione di queste tecniche aiuterà i ricercatori accademici, industriali e clinici ad analizzare meglio tre settori: medicina cardiovascolare, medicina a livello molecolare e medicina neuro-muscolo-scheletrica. In sostanza, CompBioMed offre la possibilità di prevedere l’effetto di trattamenti e interventi medici personalizzati prima della loro implementazione.

Per maggiori informazioni, consultare:

progetto CompBioMed