Lo scopo di questa linea di ricerca è stato quello di sviluppare un modello matematico al computer che riproduca l’anatomia tridimensionale e simuli i movimenti dell’arto anteriore equino. Con questo modello abbiamo eseguito una stima dei movimenti articolari e delle forze muscolo-tendinee e legamentose esercitate dal cavallo durante una simulazione dell’appoggio dell’arto a velocità sostenute. Attualmente stiamo lavorando alla creazione del modello nel puledro.

Una delle ragioni per lo sviluppo di un tale modello è quella di ampliare le nostre conoscenze sulla dinamica del sistema locomotore nel cavallo. Gli obiettivi che ci siamo prefissi, sono quelli di poter eseguire una stima delle forze biomeccaniche coinvolte nelle più comuni anomalie cliniche a carico delle strutture muscolo-tendinee e legamentose dell’arto anteriore equino e le ripercussioni di eventuali trattamenti conservativi (i.e. ferrature correttive) e/o chirurgici (i.e. tenotomia, desmotomia) sui movimenti articolari e sulle forze teno-desmiche.

Tale modello ci permetterà di approfondire le nostre conoscenze sui problemi di conformazione dell’arto anteriore equino correlate alle problematiche cliniche, sviluppare nuovi trattamenti ed incrementare lo sviluppo di strategie preventive nei confronti delle patologie dell’accrescimento e da sforzo, identificando l’ottimale distribuzione delle forze biomeccaniche a carico dell’arto mediante trattamenti specifici o ortesi. Il modello ha inoltre importanti applicazioni didattiche per l’apprendimento dell’anatomia e la comprensione dell’eziopatogenesi di numerose patologie muscoloscheletriche del puledro e del cavallo adulto.

Nelle nostre indagini, abbiamo utilizzato diversi approcci che combinano

• La quantificazione dei parametri muscolo-tendinei e teno-desmici dell’arto anteriore equino per creare una banca dati e stimare e successivamente misurare le forze muscolari utili alla creazione del modello.
• La generazione di un modello 3D dell’arto anteriore equino utilizzando acquisizioni TAC/RM e campioni anatomici nel cavallo adulto e nel puledro.
• La creazione di una simulazione dinamica della fase d’appoggio dell’arto anteriore equino a velocità elevate ed in condizioni particolari (i.e. post desmotomia dei legamenti accessori del flessore superficiale).

• Stover SM, Zarucco L, Swanstrom MD, Hubbard M, Clifford L “Computer Modeling of the Front Limb of the Thoroughbred Horse”. Center for Equine Health, University of California, Davis, CA
• Stover SM, Zarucco L, Swanstrom MD, Hubbard M. “Computer Simulation of the Musculoskeletal Structures of the Equine Distal Forelimb”. Marcia MacDonald Riva Grant Proposal, University of California, Davis, CA.
• Stover SM, Zarucco L, Swanstrom MD, Hubbard M, Hawkins D “In vivo study on forelimb superficial and deep digital flexor muscle isometric force characteristics in Thoroughbred horses”. Center for Equine Health, University of California, Davis, CA.

• Zarucco L, Wisner E, Swanstrom MD, Stover SM (2006) Image fusion of computed tomographic and magnetic resonance images for the development of a three-dimensional musculoskeletal model of the equine forelimb. Vet Radiol & Ultrasound. 47(6):553-62.12.
• Swanstrom, MD, Zarucco L, Hubbard M, Stover SM, Hawkins DA (2005) Musculoskeletal modeling and dynamic simulation of the Thoroughbred equine forelimb during stance phase of the gallop. J Biomech Engineering: 127(2):318-28.
• Swanstrom MD, Zarucco L, Stover SM, Hubbard M, Hawkins DA, Driessen B, Steffey EP (2005) Passive and active mechanical properties of the superficial and deep digital flexor muscles in the forelimbs of anesthetized Thoroughbred horses. J Biomech: 38 (3) pp 579-586.7.
• Zarucco L, Swanstrom MD, Driessen B, Hawkins D, Hubbard M, Steffey EP, Stover SM (2003) An in-vivo equine forelimb model for short-term recording of peak isometric force in the superficial and deep digital flexor muscles. Vet Surg: 32 (5), 439-450.
• Swanstrom M, Zarucco L, Stover S, Hubbard M, Hawkins D, Driessen B, Steffey E (2001) In vivo equine flexor muscle force-length properties suggest fibers act in series. Abstracts of the International Society of Biomechanics XVIIIth Congress, Zurich, Switzerland, July 8-13, 2001; Meeting abstracts online at http://congress.akm.ch/abstract/abstract P633
• Zarucco L, Swanstrom MD, Hubbard M, Hawkins D, Driessen B, Steffey EP, Stover SM (2000) In-vivo study on forelimb superficial and deep digital flexor muscle isometric force characteristics in Thoroughbred horses. Abstracts of the American College of Veterinary Surgeons’ Annual Symposium, Arlington, VA, September 21-24, 2000; Vet Surg 29 (5):484
• Zarucco L, Swanstrom MD, Stover SM, Hubbard M, Wisner E (1997) In vitro assessment of the instant centers and angle of rotation of the equine Thoroughbred forelimb joints. Abstracts of 24th Annual Conference Veterinary Orthopedic Society, Big Sky, Montana, March 1-8, 1997; Vet Comp Orthop Traumatol 10:72

• Prof. Susan M.Stover, JD Wheat Veterinary Orthopedic Research Laboratory, School of Veterinary Medicine, University of California - Davis, One Shields Avenue, Davis, CA 95616
• Michael D. Swanstrom, MS,PhD Mont Hubbard Biomedical Engineering Graduate Group, University of California - Davis, One Shields Avenue, Davis, CA 95616

https://vorl.vetmed.ucdavis.edu