La riabilitazione del controllo posturale con dispositivi robotici: una scoping review

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La riabilitazione del controllo posturale con dispositivi robotici: una scoping review
LETTERATURA INTERNAZIONALE

 La riabilitazione del controllo posturale
 con dispositivi robotici: una scoping review
 Paolo TORNERI1, Zoe MENASPÀ1, Sanaz POURNAJAF2, Stefano MAZZOLENI3, Carlo D’AURIZIO4, Nicola VALÈ1,
 Marialuisa GANDOLFI1.
 1
   Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento, Università di Verona, Verona, Italia.
 2
   Dipartimento di Scienze Neurologiche e Riabilitative, IRCCS San Raffaele Roma, Roma, Italia
 3
   Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione, Politecnico di Bari, Bari, Italia.
 4
   Carlo D’Aurizio, UOC Medicina Fisica e Riabilitativa ASL di Pescara, Pescara, Italia

 Corresponding Author:
 Marialuisa Gandolfi
 Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento, Università di Verona
 Email: marialuisa.gandolfi@univr.it

 Abstract                                        disturbi del controllo posturale medi-      dell’ambiente circostante. La seconda
                                                 ante dispositivi robotici ed elettrome-     funzione, ovvero l’equilibrio postura-
 Introduzione: La riabilitazione del             ccanici utilizzando dispositivi espres-     le, è la capacità di utilizzare adeguate
 controllo posturale rappresenta un              samente sviluppati per tale scopo è         strategie sensorimotorie per stabiliz-
 importante obiettivo nella riabilitazi-         attualmente limitata. I pochi studi         zare il centro di massa corporeo
 one di persone con disabilità di origi-         esistenti sono stati condotti, tuttavia,    (CoM) in seguito a perturbazioni (au-
 ne neurologica. Lo scopo di questa              con disegni sperimentali rigorosi           toindotte o dettate dall’ambiente es-
 revisione narrativa è riportare una             (RCT) e nella maggior parte dei casi        terno). L’equilibrio posturale a sua
 revisione narrativa della letteratura           su ampie casistiche.                        volta riguarda attività statiche (come,
 sui dispositivi robotici ed elettromec-         Conclusioni: I dispositivi tecnologici      ad esempio, il mantenimento della
 canici espressamente utilizzati per la          ideati per la riabilitazione del control-   stazione eretta) e attività dinamiche
 riabilitazione del controllo posturale          lo posturale sono ancora numerica-          (come ad esempio la deambulazione).
 in pazienti con disabilità di origine           mente esigui, gli studi a riguardo          I disturbi dell’equilibrio rappresenta-
 neurologica sia in età evolutiva che            mostrano interessanti prospettive per       no un capitolo molto importante in
 adulta.                                         la loro implementazione all’interno         riabilitazione potendosi manifestare
 Materiali e metodi: la letteratura              della pratica clinica.                      in qualsiasi età (evolutiva, adulta ed
 pubblicata in lingua inglese sulle              Keywords: controllo posturale, equi-        anziana) come conseguenza di patol-
 banche dati MEDLINE e Cochrane Li-              librio, riabilitazione, patologia neuro-    ogie sia neurologiche che ortopediche
 brary nel periodo compreso tra                  logica, dispositivi robotici.               [2]. Nell’ultimo decennio, si è verifi-
 settembre 2009 e maggio 2021 è stata                                                        cato un notevole sviluppo in questo
 inclusa nella revisione. Sono stati es-                                                     campo, sia in termini di conoscenza
 clusi studi con dispositivi per la riabil-
                                                 Introduzione
                                                                                             della fisiopatologia di tali disturbi sia
 itazione del cammino. Lo screening e            Il controllo dell’equilibrio è spesso       di valutazione e trattamento, in
 l’estrazione dei dati sono stati eseguiti       considerato parte del controllo pos-        quanto i disturbi dell’equilibrio sono i
 da due revisori indipendenti.                   turale, definito come capacità di man-      primi fattori predittivi di rischio di ca-
 Risultati: Sono stati identificati com-         tenere, raggiungere o ripristinare uno      dute e progressiva riduzione della
 plessivamente 85 studi di cui sei studi         stato di equilibrio durante qualsiasi       mobilità di una persona [2-4].
 sono stati inclusi nella revisione. La          postura o attività [1].                     L’orientamento e l’equilibrio postura-
 maggior parte riguardava pazienti               Possiamo distinguere due funzioni           le sono il risultato dell’interazione di
 con esiti di ictus in fase cronica. Tutti       principali del controllo posturale:         sei diversi sistemi quali: vincoli
 gli studi erano randomizzati control-           l’orientamento e l’equilibrio postura-      biomeccanici, strategie di movimen-
 lati (RCT). Quattro studi su sei propo-         le. Il primo fa riferimento alla capac-     to, strategie sensoriali, orientamento
 nevano un intervento intensivo men-             ità di mantenere un adeguato tono           spaziale, controllo dinamico, control-
 tre due studi una sessione settimana-           muscolare ed un allineamento dei            lo cognitivo (principalmente attenzi-
 le dalle 4 alle 10 settimane.                   segmenti corporei nel rispetto della        one) [3].
 Discussione: La riabilitazione dei              gravità, della base di supporto e           I vincoli biomeccanici prendono in

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considerazione la quantità e la qualità       regolare e correggere l’uscita motoria.       comitante [4]. Durante compiti di
della base di appoggio. In stazione er-       È un sistema di controllo lento, la ris-      dual task cognitivo-motorio (dove
etta la base di appoggio si riferisce         posta può raggiungere centinaia di            come compito motorio consideriamo
all’area delimitata dai due piedi ed è        millisecondi. Il controllo a feedfor-         il mantenimento della postura), le
influenzata da forza, mobilità, dolore        ward è invece un controllo anticipa-          risorse cognitive necessarie per lo
o controllo motorio a livello degli arti      torio e agisce prima che una pertur-          svolgimento efficace di entrambi i
inferiori. Una delle caratteristiche dei      bazione avvenga. Le informazioni              task sono maggiori rispetto a una
vincoli biomeccanici coinvolti nel­           sensoriali vengono utilizzate per pre-        condizione in cui viene richiesto di
l’equilibrio, è quella di controllare il      venire gli effetti di tale perturbazione.     eseguire un solo task alla volta (ad es-
movimento del centro di massa (co-            È estremamente veloce, viene affina-          empio il mantenimento della postu-
munemente abbreviato CoM dal ter-             to mediante l’apprendimento, modi-            ra). In presenza di malattie neurolog-
mine anglosassone “Centre of Mass”)           fica le azioni promosse dai meccanis-         iche (i.e., decadimento cognitivo, le-
rispetto alla base di appoggio garan-         mi a feedback [7].                            sione cerebrale e malattie neurode-
tendo, quando siamo in piedi, un’ar-          Le “strategie sensoriali” rappresenta-        generative), tuttavia, le risorse cogni-
ea di stabilità (detta cono di stabilità),    no l’integrazione di tutte le infor-          tive a disposizione del soggetto sono
all’interno della quale un individuo          mazioni che vengono raccolte dal              limitate. Ne consegue che questi sog-
riesce a muovere il suo centro di mas-        sistema somatosensoriale, visivo e            getti, in condizioni di doppio compi-
sa senza variare la base di appoggio          vestibolare. Un soggetto sano in un           to, dovranno distribuire le loro scarse
[5]. Pertanto, l’equilibrio rappresenta       ambiente ben illuminato, appoggiato           risorse attentive tra il controllo pos-
una zona dello spazio determinata             su di una base di supporto stabile, si        turale e il compito cognitivo, svolgen-
dalla base di appoggio ed a sua volta         affida al 70% al sistema somatosen-           doli entrambi in modo non ottimale.
influenzata dalle limitazioni artico-         soriale, al 20% a quello vestibolare e        Ciò espone il paziente a rischio di ca-
lari, dalla forza muscolare e dalle in-       al 10% a quello visivo [8]. Al mutare         duta [13,14]. Esercizi orientati al dual
formazioni sensoriali disponibili ad          del contesto sensoriale (ad esempio,          task training possono portare ad un
identificare i limiti di stabilità. Il nos-   superficie instabile o ad occhi chiusi)       miglioramento del controllo postura-
tro sistema nervoso centrale ha una           il contributo dei singoli sistemi varia       le in persone con disabilità neurolog-
rappresentazione interna dell’area            (reweighting) per mantenere un effi-          ica [15-17].
del cono di stabilità che è utilizzata        cace controllo posturale e prevenire          Non è possibile affermare che un’al-
per mantenere il controllo posturale.         le cadute.                                    terazione a carico di un solo sistema
Le Strategie di Movimento sono defi-          L’ “orientamento spaziale” descrive la        possa condurre direttamente ad una
nite come le modalità attraverso le           capacità di orientare il corpo rispetto       disabilità per un paziente, in quanto
quali è possibile mantenere il control-       alla gravità, alla superficie di appog-       la complessa interazione tra i diversi
lo posturale dopo perturbazioni es-           gio e all’ambiente esterno. In questo         sistemi del controllo posturale e la
terne o autogenerate [6]. Le strategie        contesto la persona ha una propria            loro capacità vicariante limitano la
di movimento sono di tre tipi: di             rappresentazione del corpo nello              possibilità di individuare una corris-
caviglia, d’anca e del passo. Le prime        spazio [9], creando un senso di verti-        pondenza univoca tra alterazione
due sono utilizzate per rispondere a          calità e direzionalità che è punto di         funzionale e disabilità. Questo com-
perturbazioni di entità lieve che non         riferimento nei movimenti del sog-            porta la necessità di valutare tutti i
richiedono l’allargamento della base          getto. In pazienti con neglect, ad es-        sistemi coinvolti per individuare le
di appoggio. Esse permettono di spo-          empio, questi riferimenti spaziali pos-       specifiche compromissioni come pre-
stare il Centro di Pressione (comune-         sono risultare alterati [10].                 visto dal Balance Evaluation Systems
mente abbreviato CP) in direzione             Il “controllo dinamico” riguarda              Test - BEST Test (http://www.bestest.
antero-posteriore (per la strategia di        l’abilità del soggetto di controllare lo      us/test_copies/) e successivamente
caviglia) e in direzione medio-laterale       spostamento del centro di massa               implementare interventi riabilitativi
(per la strategia di anca). In caso di        quando esso esce dal cono di stabilità,       specifici secondo un approccio fisi-
perturbazione esterna per la quale le         come durante l’esecuzione dei pas-            opatologico      ed    individualizzato
strategie d’anca e caviglia non sono          saggi posturali e il cammino [11]. I          [18,19] basato sulla conoscenza del
sufficienti a garantire il controllo pos-     pazienti con disturbi dell’equilibrio e       tipo di disturbo sottostante [20, 21].
turale, la strategia del passo richiede       a rischio di caduta tendono ad avere          È noto, inoltre, come il controllo ner-
un aumento della base di appoggio.            delle escursioni anomale del centro di        voso della postura ed equilibrio non
Le strategie di movimento possono             massa non bilanciate da un adeguato           dipendano da un unico centro nervo-
essere attivate in modalità feedback          spostamento dei segmenti corporei             so, ma dall’interazione di diversi net-
(o reattiva) oppure in modalità feed-         con un conseguente aumento del                work sensori-motori e cognitivi [22].
forward (anticipatoria). Nel controllo        rischio di caduta [12].                       Da ciò è possibile evincere come an-
a feedback i segnali provenienti dai          I processi cognitivi (in particolar           che dal punto di vista valutativo, il
recettori sensoriali vengono confron-         modo l’attenzione) sono attivamente           clinico debba concentrare la sua at-
tati con un segnale di riferimento            implicati nel controllo posturale e il        tenzione anche sulla natura e sede
(condizione da mantenere). La dif-            loro coinvolgimento aumenta in                della lesione nervosa [3, 23].
ferenza fra questi due segnali è detta        modo proporzionale all’aumentare di           Un settore emergente nell’ambito
segnale di errore, viene utilizzata per       difficoltà di un ulteriore compito con-       della neuroriabilitazione è rappresen-

                                                                      Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa   17
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 tato dallo sviluppo di dispositivi ro-          do sia le fasi acute che croniche della       dello studio, caratteristiche cliniche
 botici ed elettromeccanici per la ri-           malattia. Sono stati considerati solo         della popolazione, il disegno dello
 abilitazione degli esiti motori conseg-         studi clinici scritti in inglese, studi pi-   studio e gli scopi della riabilitazione);
 uenti a patologie neurologiche. Un              lota e studi osservazionali. Sono stati       (2) Tipologia di dispositivo robotico;
 robot è un dispositivo elettromeccan-           esclusi gli studi clinici che combinano       (3) registrazione con marchio CE.
 ico dotato di attuatori, un sistema di          approcci robotici con altre tecnologie
 sensori e un sistema di controllo [24].         come la stimolazione cerebrale non            Risultati
 Durante gli ultimi venti anni sono              invasiva e la stimolazione elettrica
 stati sviluppati un numero rilevante            funzionale e studi che utilizzano dis-        Dalla ricerca in letteratura sono stati
 di dispositivi per la riabilitazione del        positivi robotici per la riabilitazione       identificati in tutto 31 studi in MED-
 cammino [25] sia per l’età evolutiva            del cammino.                                  LINE e 54 in Cochrane Library pub-
 che per quella adulta. Tali dispositivi         Due autori hanno cercato in modo              blicati tra novembre 2009 e maggio
 hanno mostrato di essere efficaci an-           indipendente e sincrono in MEDLINE            2021. Dopo lettura dei titoli ed ab-
 che nel migliorare il controllo postur-         e Cochrane Library.                           stract sono stati esclusi 26 in MED-
 ale in condizioni statiche e dinamiche          Per quanto riguarda gli studi clinici è’      LINE e 48 in Cochrane Library perché
 in modo “indiretto” attraverso una              stata utilizzata la seguente stringa di       non rispondenti ai criteri di selezione.
 combinazione di effetti su forza mus-           ricerca per MEDLINE                           Cinque lavori sono stati eliminati in
 colare, reazioni posturali, strategie di        (((((((((((cerebral         stroke[MeSH       quanto duplicati. Al termine della
 movimento, condizionamento e re-                Terms]) OR (Chronic Stroke)) OR               fase di screening sono stati inclusi
 sistenza all’esercizio [26]. Gli effetti        (Parkinson)) OR (Ataxia)) OR (head            nella revisione complessivamente sei
 sul controllo posturale dei dispositivi         trauma)) OR (multiple sclerosis)) OR          lavori.
 robotici per la riabilitazione del cam-         (neurological condition*)) OR (pal-           Due studi hanno analizzato pazienti
 mino sono stati riportati [27], mentre          sy)) OR (cerebral palsy) AND ((clini-         con esiti di paralisi cerebrale infantile
 i dispositivi specificatamente svilup-          caltrial[Filter] OR randomizedcon-            per un totale di 68 pazienti con età
 pati per la riabilitazione del controllo        trolledtrial[Filter]) AND (fft[Filter])       compresa tra i 2 e i 18 anni. Tre studi
 posturale sono stati parzialmente es-           AND          (english[Filter])       AND      hanno riguardato pazienti con esiti di
 plorati.                                        (2009:2021[pdat]))) AND (((((Ro-              ictus cerebrale in fase cronica per un
 Lo scopo di questa scoping review è             bot) OR (exoskeleton)) OR (end-ef-            totale di 101 pazienti, un solo studio
 riportare la letteratura sui dispositivi        fector)) OR (robotics)) OR (exoskele-         ha riguardato la malattia di Parkin-
 robotici ed elettromeccanici espressa-          ton device) AND ((clinicaltrial[Filter]       son. Tutti gli studi presentavano un
 mente utilizzati per la riabilitazione          OR       randomizedcontrolledtrial[Fil-       disegno sperimentale del tipo ran-
 del controllo posturale in pazienti con         ter]) AND (fft[Filter]) AND (english[-        domizzato controllato.
 disabilità di origine neurologica sia in        Filter]) AND (2009:2021[pdat]))))             Il tipo di intervento prevedeva l’uti-
 età evolutiva sia adulta e descrivere la        AND        ((postural      balance[MeSH       lizzo di un dispositivo di Horse Riding
 loro applicazione nel contesto clinico.         Terms]) OR (equilibrium) AND ((clin-          Simulator nelle versioni FORTIS, KO-
 Il presente lavoro permetterà di sug-           icaltrial[Filter] OR randomizedcon-           REA, OSIM U-Gallop e JOBA applica-
 gerire lo specifico ruolo riabilitativo         trolledtrial[Filter]) AND (fft[Filter])       to nei 2 studi sulle PCI e in uno studio
 dei diversi dispositivi robotici ed             AND          (english[Filter])       AND      con ictus cronico. Uno studio utilizza-
 elettromeccanici secondo il modello             (2009:2021[pdat])))) AND ((clinical-          va il dispositivo Motorized Ankle
 eziologico [3] e suggerire eventuali            trial[Filter] OR randomizedcon-               Stretcher (MAS) in pazienti con ictus
 settori non ancora esplorati per studi          trolledtrial[Filter]) AND (fft[Filter])       cronico, uno studio il dispositivo
 futuri.                                         AND (english[Filter]))) AND (((reha-          3DBT/33 sempre in pazienti con ictus
                                                 bilitation) OR (therapy)) OR (recov-          cronico e uno studio utilizzava Huno-
                                                 ery) AND ((clinicaltrial[Filter] OR           va nella malattia di Parkinson. Quat-
 Materiali e metodi:                             randomizedcontrolledtrial[Filter])            tro studi proponevano un intervento
 È stata condotta una ricerca della let-         AND (fft[Filter]) AND (english[Fil-           intensivo con un numero di sessioni
 teratura da Maggio 2021 a Giugno                ter]) AND (2009:2021[pdat])))                 settimanali comprese tra 3 e 6 per
 2021. Gli studi selezionati hanno               Per Cochrane Library è stata utilizzata       una durata complessiva del tratta-
 considerato la riabilitazione assistita         la seguente stringa di ricerca (stroke        mento variabile dalle 4 alle 12 setti-
 da robot per soggetti affetti da malat-         OR head trauma OR multiple sclero-            mane. Due studi proponevano una
 tie neurologiche. La definizione                sis OR Parkinson OR ataxia OR neu-            sessione settimanale dalle 4 alle 10
 proposta da Siciliano et al. è stata us-        rological conditional OR palsy OR ce-         settimane.
 ata per identificare i dispositivi ro-          rebral palsy) AND (Robotics OR sim-           Per quanto riguarda i bambini sono
 botici [24]. Sono stati inclusi pazienti        ulator OR simulation OR “Exoskele-            state utilizzate, come misure di out-
 con condizioni neurologiche acquisite           ton Device”) AND (“postural balance”          come, la Gross Motor Function Mea-
 e congenite come ictus, lesioni cere-           OR equilibrium OR “balance postural           sure-66 e la Sitting Assesment Scale.
 brali traumatiche (TBI), sclerosi mul-          control”) AND (rehabilitation OR re-          Nei soggetti adulti sono state utilizza-
 tipla (SM), Malattia di Parkinson               covery OR therapy)                            te misure di valutazioni eterogenee
 (PD), lesioni del midollo spinale (SCI)         Per ogni articolo, sono state riportate       tra i diversi studi: vengono utilizzate
 e paralisi cerebrale (CP), consideran-          le (1) caratteristiche cliniche (autori       sia misure strumentali (GAITRite sys-

18      Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
LETTERATURA INTERNAZIONALE

            Popolazione    Disegno Tipo di intervento Frequenza/durata Informazioni tecniche del                Misure di         Risultati                  Marchio
                           di studio                  sessione/durata  dispositivo                              Outcome                                      CE
                                                      intervento
Herrero P PCI n:38 pz      RCT      GS: Horse          1 sessione a     Horse Riding Core Trainer Exercise      GMFM-66           La terapia con HRS     NO
et al.,   con (4-18                 Riding Simulator   settimana/15 min Equipment, JOBA prodotto da             (Sitting          ON migliora
2012;     anni)                     ON                 per sessione/10  “Matshuita (Panasonic)                  Dimension e       l’equilibrio da seduto
          GS:19;                    GC: Horse          settimane                                                Total score);     nei bambini con PCI
          GC:19                     Riding Simulator                                                            SAS.              e l’effetto è maggiore
                                    OFF                                                                                           nei bambini con
                                                                                                                                  maggiore disabilità.
                                                                                                                                  L’effetto del
                                                                                                                                  miglioramento si è
                                                                                                                                  mantenuto anche
                                                                                                                                  dopo aver sospeso la
                                                                                                                                  terapia.
Chinniah    PCI n: 30 pz RCT        GS: 30 min di      GS: 3 sessioni a   OSIM U-Gallop (OS-950 Gallop GMFM-66                    il gruppo sottoposto       NO
et al.,     con (2-4                fisioterapia       settimana/45       2. Ha 4 tipologie di velocità     (Sitting              ad hyppotherapy ha
2020;       anni).                  convenzionale +    minuti per         manuali e un programma            Dimension)            mostrato un maggior
            GS:15;                  15 minuti di       sessione/ 12       automatico con cambiamrneti nella                       miglioramento alla
            GC:15                   Horse riding       settimane          velocità pre-programmati. Le                            GMFM rispetto al
                                    simulator          GC: 3 sessioni a   oscillazioni avvengono su tutti i                       gruppo di controllo
                                    GC: 30 min di      settimana/30       piani de movimento, frontale                            fino a 12 settimane
                                    fisioterapia       minuti per         sagitale e trasversale.
                                    convenzionale      sessione/ 12
                                                       settimane
Park et   ictus cronico    RCT      GS: fisioterapia   Fisioterapia     Horseback riding simulator              KAT (equilibrio   horseback riding ha        NO
al., 2013 n: 67 pz                  convenzionale +    convenzionale: 6 FORTIS, KOREA con 100 differenti        statico);         portato a migliori
          con                       Horse riding       sessioni a       programmi di esercizi. È stato          - BBS             risultati rispetto al
          GS: 34                    simulator          settimana/8      selezionato un esercizio con un         (equilibrio       gruppo di controllo
          GC:33                     GC: fisioterapia   settimane        ritmo in avanti ed in dietro            dinamico)
                                    convenzionale +    Intervento/      confortevole (velocità avanti/
                                    esercizi a corpo   controllo: 3     indietro: 39m/min per circa 90-
                                    libero per la      sessioni a       100 movimenti, su e giù 73 m/
                                    stabilità del      settimana/35 min min per circa 90-100 movimenti.
                                    tronco             per sessione/8   35 minuti 3 volte a settimana, di
                                                       settimane        solito 15 + 5 pausa + 15
Yoo et      ictus cronico RCT       GS: Motorized      2 sessioni a     MAS (motorized ankle stretcher),        -ROM TT lato      GS: miglioramento     NO
al.,        n:16 pz con             ankle stretcher    settimana/30 min costituito da due pedane con un         affetto           significativo del ROM
2018;       GS:8; GC:8              (MAS)              per sessione/3,5 attuatore lineare in-linea che che      -SOT              della caviglia, del
                                    GC: esercizi di    settimane        generano rispettivamente                -Parametri        punteggio al SOT,
                                    streaching con                      dorsiflessione ed eversione e           spazio-           dei parametri del
                                    tavoletta                           supportano i carichi imposti sulle      temporali del     cammino.
                                                                        pedane mentre paziente esegue           cammino con        CG: miglioramento
                                                                        esercizi di dorsiflessione e/o          GAITRite          significativo solo al
                                                                        eversione regolando la velocità e       walkway           SOT
                                                                        la quantità di movimento                system
Min et    ictus cronico    RCT      GS: 3DBT-33        GS: 5 sessioni a   3DBT-33: robot end-effector usato     - BBS,            In entrambi i gruppi       NO
al., 2020 n: 38 pz                  (Trunk Stability   settimana/60 min   per il training della stabilità del   - (FAC            miglioramenti
          con                       Rehabilitation     per sessione/4     tronco e per il rinforzo della        - TUG             statisticamente
          GS:19;                    Robot Trainer )    settimane          muscolatura degli arti inferiori. È   ;K-MBI;FMA-       significativi in tutti i
          GC:19                     GC: fisioterapia   GC: 5 sessioni a   possibile per il paziente eseguire    LE.               parametri (FMA-LE,
                                    convenzionale      settimana/30 min   esercizi usando un contesto di                          K-MBI, FAC, BBS e
                                                       per sessione/4     gioco grazie a dei sensori                              TUG) tra pre-
                                                       settimane          posizionati sulla seduta e sulla                        valutazione e follow
                                                                          piattaforma                                             up.
                                                                                                                                  Ci sono state
                                                                                                                                  differenze
                                                                                                                                  statisticamente
                                                                                                                                  significative nella
                                                                                                                                  FMA-LE, K-MBI e BBS
                                                                                                                                  tra il gruppo
                                                                                                                                  sperimentale e il
                                                                                                                                  gruppo di controllo.
                                                                                                                                  Non c’è stata alcuna
                                                                                                                                  differenza
                                                                                                                                  significativa nella
                                                                                                                                  FAC (P=0,935) e nel
                                                                                                                                  TUG (P=0,442) .
 Spina et   Malattia di    RCT      GS: trainng        5 sessioni a       Hunova: Hunova® è un robot            Misure di         In entrambi i gruppi       SI
 al.,       Parkinson n:            dell’equilibrio    settimana/ 45      end-effector “basato su               oucome            c’è stato un
 2021;      22 pz con               con dispositivo    min a sessione/    piattaforma” composto da 2            primarie:         miglioramento
            GS:11;                  Hunova             4 settimana        piattaforme elettromeccaniche. La     -Mini BESTest     significativo delle
            GC:11                   GC: training                          piattaforma robotica consente di      -BBS              misure di outcome.
                                    dell’equilibrio                       eseguire esercizi sia in posizione    Misure di         Il gruppo
                                    convenzionale                         eretta che seduta. Consente la        outcome           sperimentale ha
                                                                          terapia passiva, attiva,              secondarie:       ottenuto risultati
                                                                          propriocettiva e assistiva.           -10-Meter         significativamente
                                                                                                                Walk Test         migliori rispetto al
                                                                                                                -5 times Sit to   gruppo di controllo
                                                                                                                stand test        sia nella valutazione
                                                                                                                -Parkinson’s      post-intervento che
                                                                                                                Deisease          nel follow-up negli
                                                                                                                Questionnaire     outcome primari
                                                                                                                39

Legenda: GMFM-66: Gross Motor Function Measure-66; SAS: Sitting Assessment Scale; KAT: Kinesthetic Ability Trainer; BBS: Berg Balance Scale; ROM: Range
Of Motion; SOT: Sensory Organization Test; FAC: Functional Ambulation Categories; TUG: Time Up and Go test; K-MBI: Korean Modified Barthel Index; FMA-
LE: Fugl-Meyer Assessment of Lower Extremity; Mini BESTest: Mini Balance Evaluation Systems Test;

                                                                                  Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa                         19
LETTERATURA INTERNAZIONALE

 tem, Kinesthetic Ability Trainer,
 misurazione del ROM di caviglia) che
 scale di valutazione per valutare
 l’equilibrio come Berg Balance Scale,
 Time Up and Go, Mini BESTest, il test
 di organizzazione sensorimotria,
 Functional Ambulation Categories,
 Korean Modified Barthel Index,
 Fugl-Meyer Assessment of Lower Ex-
 tremity. Un solo dispositivo è provvis-
 to di marchio CE (Hunova).

 Discussione
 Dalla presente Scoping Review
 emerge come la riabilitazione dei dis-
 turbi del controllo posturale medi-
 ante dispositivi robotici ed elettrome-
 ccanici espressamente sviluppati per
 tale scopo è attualmente limitata. Di           Figura 1 Domini coinvolti nel controllo posturale e il possibile ruolo degli approcci riabilitativi robot-as-
 contro i pochi studi esistenti sono sta-        sistiti.
 ti condotti con disegni sperimentali
 rigorosi (RCT) e nella maggior parte            presentano un deficit in uno di ques-                   to in pazienti con ictus, mostrando un
 dei casi su ampie casistiche.                   to sistema (Figura 1). Uno studio                       miglioraramento del ROM della ti-
 Nonostante, al momento, la ricerca              simile è stato condotto in pazienti con                 bio-tarsica e del controllo posturale
 riguardo i dispositivi robotici nella ri-       ictus in fase cronica (> 6 mesi) sebbe-                 [32] fino ad un mese di follow-up.
 abilitazione del controllo posturale            ne mediante l’utilizzo di un dispositi-                 Nei pazienti con ictus è stato studiato il
 sia ancora in una fase preliminare,             vo differente (Horseback Riding sim-                    dispositivo Trunk Stability Rehabilita-
 dall’analisi della letteratura sono             ulator FORTIS). Anche in questo caso                    tion Robot Trainer ideato apposita-
 emersi degli spunti interessanti                si è assistito ad un miglioramento del                  mente per la riabilitazione del control-
 riguardo la potenzialità di questa mo-          controllo posturale sia statico che di-                 lo posturale. Il paziente si trova seduto
 dalità di intervento. Nei soggetti con          namico [31]. Gli studi selezionati,                     o in stazione eretta, con i piedi inseriti
 paralisi cerebrali infantile, ad esem-          mettono in evidenza le potenzialità di                  all’interno di un poggia piedi, che può
 pio, la simulazione di ippoterapia              un trattamento tramite simulatore                       essere comandato grazie all’utilizzo di
 somministrata tramite il dispositivo            robotico nella riabilitazione del con-                  sensori attaccati alla sedia e due pul-
 Horse Riding Core Trainer Exercise              trollo posturale nella popolazione                      santi posizionati a sinistra e destra del-
 Equipment JOBA, mostra risultati                neurologica, tuttavia i campioni di                     la sedia stessa. È possibile tramite i due
 promettenti sul controllo dell’equilib-         piccole dimensioni e la mancanza di                     pulsanti spostare il poggia piedi nelle
 rio in posizione seduta (misurato con           follow-up nel lungo termine rendono                     diverse direzioni provocando uno
 Gross Motor Function Measure)                   necessario approfondire l’argomento                     spostamento del centro di massa e di
 [28,29]. L’ippoterapia è definita come          con ulteriori ricerche.                                 conseguenza richiedendo una differ-
 un approccio di riabilitazione per pa-          Un altro dispositivo che sembra                         ente attività muscolare per il manteni-
 zienti con disabilità di diversa natura         mostrare promettenti opportunità                        mento della posizione.
 che si basa sull’utilizzo dell’equitazi-        nell’ambito della riabilitazione del                    Il training è quindi svolto con una
 one per fornire stimoli di carattere            controllo posturale è il dispositivo                    modalità basata sul feed-back inviato
 fisico e cognitivo al fine di migliorare        MAS, costituito da due pedane con                       al paziente. Ad esempio, il paziente
 sia funzioni motori che neuropsico-             un attuatore lineare in-linea che che                   deve spostare il carico da destra a
 logiche. Nel caso di utilizzo di dispos-        generano rispettivamente dorsiflessi-                   sinistra fino a sentire un suono che
 itivi robotici, tale trattamento si basa        one ed eversione e supportano i cari-                   indica la corretta quantità di carico
 sul principio della generazione di de-          chi imposti sulle pedane mentre pazi-                   sulla parte interessata. Un campione
 stabilizzazioni esterne erogate dal dis-        ente esegue esercizi di dorsiflessione                  di pazienti con ictus cronico è stato
 positivo in modo ritmico sui tre piani          e/o eversione regolando la velocità e                   sottoposto ad una sessione al giorno
 di movimento stimolando i riflessi              la quantità di movimento. In questo                     da 30 minuti per 5 giorni a settimana
 posturali [30]. Con riferimento al              caso, il dispositivo utilizzato, mira a                 per 4 settimane ed ha mostrato un
 contesto eziologico dei disturbi del            migliorare il sottosistema dei vincoli                  miglioramento del controllo postura-
 controllo posturale questo dominio              biomeccanici, in particolare la lim-                    le e dell’equilibrio che si è mantenuto
 potrebbe agire direttamente sulle               itazione in dorsiflessione di caviglia,                 al follow-up di 8 settimane [33]. Il fo-
 strategie di movimento e potrebbe es-           che può essere responsabile del defi-                   cus in questo training è quello di mi-
 sere quindi particolarmente efficace            cit di controllo posturale del paziente                 gliorare il sottosistema delle strategie
 in quei pazienti che alla valutazione           (Figura 1). Il dispositivo è stato studia­              di movimento (Figura 1).

20      Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
LETTERATURA INTERNAZIONALE

Infine, l’unico dispositivo registrato       sono ancora pochi, gli studi a riguar-                 7(25),     13931–13936.       https://doi.
con marchio CE è il dispositivo roboti-      do mostrano interessanti prospettive                   org/10.1073/pnas.240279997
                                                                                              10.   Karnath, H. O., Fetter, M., & Niemeier,
co end-effector Hunova costituito da         per la loro implementazione all’inter-                 M.      Disentangling      gravitational,
due piattaforme elettromeccaniche,           no della pratica clinica.                              environmental,       and       egocentric
utilizzabile sia da seduto che in stazi-                                                            reference      frames       in     spatial
one eretta, che genera delle perturba-       Eventuali ringraziamenti                               neglect.     Journal     of     cognitive
zioni nello stato di equilibrio del sog-                                                            neuroscience, (1998) 10(6), 680–690.
                                             Indicazione di eventuali finanzia-                     h t t p s : / / d o i .
getto, il quale deve reagire sfruttando      menti o contributi educazionali:                       org/10.1162/089892998563095
le reazioni posturali a feed-back. Il dis-   L’attività di ricerca di Sanaz Pournajaf         11.   Winter, D. A., MacKinnon, C. D.,
positivo è stato studiato in soggetti con    è supportata dal Ministro Italiano del-                Ruder, G. K., & Wieman, C. An
malattia di Parkinson di grado lieve                                                                integrated EMG/biomechanical model
                                             la Salute [Ricerca Corrente]”                          of upper body balance and posture
(Stadiazione Hoen Yahr con punteggi          Indicazione di eventuali corsi,                        during human gait. Progress in brain
di 1 e 2) ed ha mostrato risultati posi-     convegni o congressi durante i                         research, (1993) 97, 359–367. https://
tivi sul miglioramento del controllo         quali sia stato presentato il mate-                    doi.org/10.1016/s0079-
posturale, simili al trattamento con-        riale;
                                                                                                    6123(08)62295-5
venzionali ma con un mantenimento                                                             12.   Prince F, Corriveau H, Hébert R, Winter
                                                                                                    DA. Gait in the elderly. Gait & Posture.
dei risultati alla valutazione di fol-                                                              (1997) ;5(2):128-135. https://doi.
low-up associato ad una riduzione del
rischio di caduta e maggiore qualità di      Bibliografia                                     13.
                                                                                                    org/10.1016/S0966-6362(97)01118-1
                                                                                                    Ghai S, Ghai I, Effenberg AO. Effects of
vita. Anche in questo caso il migliora-      1.   Ivanenko, Y., & Gurfinkel, V. S. Human            dual tasks and dual-task training on
mento prende di mira i sottosistemi               Postural     Control.      Frontiers   in         postural stability: a systematic review
                                                  neuroscience (2018), 12, 171. https://            and meta-analysis. Clin Interv Aging.
del controllo dinamico e delle strategie          doi.org/10.3389/fnins.2018.00171                  (2017) Mar 23;12:557-577. doi:
di movimento (Figura 1)[32].                 2.   Blain H, Miot S, Bernard PL. How Can              10.2147/CIA.S125201.               PMID:
                                                  We Prevent Falls? Aug 21. In: Falaschi            28356727; PMCID: PMC5367902.
I dispositivi studiati e ideati per la ri-        P, Marsh D, editors. Orthogeriatrics:       14.   Roostaei M, Raji P, Morone G, Razi B,
                                                  The Management of Older Patients                  Khademi-Kalantari K. The effect of
abilitazione del controllo posturale
                                                  with Fragility Fractures (2021) Cham              dual-task conditions on gait and
che abbiamo analizzato nella nostra               (CH): Springer; 2021. Chapter 16.                 balance performance in children with
revisione mostrano risultati interes-             PMID: 33347226.                                   cerebral palsy: A systematic review
santi e buone prospettive per il loro        3.   Horak FB. Postural orientation and                and meta-analysis of observational
utilizzo nella pratica clinica. Gli studi         equilibrium: what do we need to know              studies. J Bodyw Mov Ther. (2021)
                                                  about neural control of balance to                Apr;26:448-462.       doi:     10.1016/j.
analizzati tuttavia presentano delle                                                                jbmt.2020.12.011. Epub 2020 Dec 9.
                                                  prevent falls? Age Ageing. (2006); 35
limitazioni, come il numero ridotto di            Suppl 2:ii7-ii11.                                 PMID: 33992282.
partecipanti e l’esecuzione di proto-        4.   Woollacott M, Shumway-Cook A.               15.   Martino Cinnera A, Bisirri A, Leone E,
colli riabilitativi non sempre ripro-             Attention and the control of posture              Morone G, Gaeta A. Effect of dual-task
ducibili all’interno dei setting clinici          and gait: a review of an emerging area            training on balance in patients with
                                                  of research. Gait Posture. (2002)                 multiple sclerosis: A systematic review
in termini di disponibilità di tali stru-         Aug;16(1):1-14. doi: 10.1016/s0966-               and meta-analysis. Clin Rehabil.
mentazioni, ma anche in termini di                6362(01)00156-4. PMID: 12127181.                  (2021) Apr 20:2692155211010372.
intensità dei trattamenti, limitando la      5.   McCollum, G., & Leen, T. K. (1989).               doi:    10.1177/02692155211010372.
validità esterna degli studi.                     Form and exploration of mechanical                Epub ahead of print. PMID: 33874763.
                                                  stability limits in erect stance. Journal   16.   He Y, Yang L, Zhou J, Yao L, Pang MYC.
Abbiamo visto, inoltre, come sia fon-
                                                  of motor behavior (1989) 21(3), 225–              Dual-task training effects on motor
damentale indirizzare la riabilitazione           244. https://doi.org/10.1080/0022289              and cognitive functional abilities in
verso i sottosistemi che risultano defi-          5.1989.10735479                                   individuals with stroke: a systematic
citari nel paziente: a tal proposito, la     6.   Horak F. B. Clinical measurement of               review.     Clin     Rehabil.     (2018)
maggior parte dei dispositivi robotici            postural control in adults. Physical              Jul;32(7):865-877.                    doi:
                                                  therapy (1987), 67(12), 1881–1885.                10.1177/0269215518758482.           Epub
sono finalizzati al miglioramento dei
                                                  https://doi.org/10.1093/                          2018 Feb 23. PMID: 29473480.
vincoli biomeccanici e delle strategie            ptj/67.12.1881                              17.   Li Z, Wang T, Liu H, Jiang Y, Wang Z,
di movimento. Permangono ine-                7.   Seidler, R. D., Noll, D. C., & Thiers, G.         Zhuang J. Dual-task training on gait,
splorate le potenzialità dei dispositivi          Feedforward and feedback processes in             motor symptoms, and balance in
robotici nei sottosistemi delle strate-           motor        control.        NeuroImage,          patients with Parkinson’s disease: a
                                                  (2004). 22(4), 1775–1783. https://doi.            systematic review and meta-analysis.
gie sensoriali, dei processi cognitivi e          o r g / 1 0 . 1 0 1 6 / j .                       Clin Rehabil. (2020) Nov;34(11):1355-
dell’orientamento dello spazio. Non               neuroimage.2004.05.003                            1367.                                 doi:
consideriamo il controllo dinamico,          8.   Peterka R. J. Sensorimotor integration            10.1177/0269215520941142.           Epub
in quanto abbiamo escluso i disposi-              in human postural control. Journal of             2020 Jul 13. PMID: 32660265.
tivi ideati per la riabilitazione del             neurophysiology, 88(3), (2002). 1097–       18.   Franchignoni F, Horak F, Godi M,
                                                  1118.           https://doi.org/10.1152/          Nardone A, Giordano A. Using
cammino.                                          jn.2002.88.3.1097                                 psychometric techniques to improve
                                             9.   Karnath, H. O., Ferber, S., & Dichgans,           the Balance Evaluation. Systems Test:
Conclusioni                                       J. The neural representation of postural          the mini-BESTest. J Rehabil Med
                                                  control in humans. Proceedings of the             (2010) ;42:323-31
I dispositivi tecnologici ideati per la           National Academy of Sciences of the         19.   Yingyongyudha, A., Saengsirisuwan,
riabilitazione del controllo posturale            United States of America, (2000).                 V., Panichaporn, W., & Boonsinsukh,

                                                                       Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa          21
LETTERATURA INTERNAZIONALE

       R.. The Mini-Balance Evaluation                     d o i . o r g / 1 0 . 1 0 1 6 / j .             doi.org/10.1016/j.humov.2009.04.001
       Systems         Test      (Mini-BESTest)            parkreldis.2019.05.006                      31. Park, J., Lee, S., Lee, J., & Lee, D. The
       Demonstrates Higher Accuracy in               26.   Gandolfi M, Dimitrova E, Nicolli F,             effects of horseback riding simulator
       Identifying Older Adult Participants                Modenese A, Serina A, Waldner A,                exercise on postural balance of chronic
       With History of Falls Than Do the                   Tinazzi M, Squintani G, Smania N,               stroke patients. Journal of physical
       BESTest, Berg Balance Scale, or Timed               Geroin C. Rehabilitation procedures in          therapy science (2013)., 25(9), 1169–
       Up and Go Test. Journal of geriatric                the management of gait disorders in             1172.            https://doi.org/10.1589/
       physical therapy (2016), 39(2), 64–70.              the elderly. Minerva Med. (2015)                jpts.25.1169
       https://doi.org/10.1519/                            Oct;106(5):287-307. Epub 2015 Oct           32. Yoo, D., Son, Y., Kim, D. H., Seo, K.
       JPT.0000000000000050                                27. PMID: 26505839                              H., & Lee, B. C. Technology-Assisted
 20.   Hugues A, Di Marco J, Janiaud P,              27.   Picelli A, Capecci M, Filippetti M,             Ankle       Rehabilitation        Improves
       Bonan I, Gueyffier F, Rode G. Efficiency            Varalta V, Fonte C, DI Censo R, Zadra           Balance and Gait Performance in
       of physical rehabilitation on postural              A, Chignola I, Scarpa S, Amico AP,              Stroke Survivors: A Randomized
       imbalance after stroke: Systematic                  Antenucci R, Baricich A, Benanti P,             Controlled Study With 1-Month
       review and meta-analysis. Annals of                 Bissolotti L, Boldrini P, Bonaiuti D,           Follow-Up. IEEE transactions on
       Physical and Rehabilitation Medicine.               Castelli E, Cavalli L, DI Stefano G,            neural systems and rehabilitation
       (2016);59:e78.                                      Draicchio F, Falabella V, Galeri S,             engineering : a publication of the
 21.   Pollock, A., Baer, G., Langhorne, P., &             Gimigliano F, Grigioni M, Jonsdodttir           IEEE Engineering in Medicine and
       Pomeroy, V. Physiotherapy treatment                 J, Lentino C, Massai P, Mazzoleni S,            Biology Society,          (2018) 26(12),
       approaches for the recovery of postural             Mazzon S, Molteni F, Morelli S,                 2315–2323. https://doi.org/10.1109/
       control and lower limb function                     Morone G, Panzeri D, Petrarca M,                TNSRE.2018.2879783
       following      stroke:     a   systematic           Posteraro F, Senatore M, Taglione E,        33. Min, J. H., Seong, H. Y., Ko, S. H., Jo,
       review.       Clinical      rehabilitation,         Turchetti G, Bowman T, Nardone A.               W. R., Sohn, H. J., Ahn, Y. H., Son, J.
       (2007) 21(5), 395–410. https://doi.                 Effects of robot-assisted gait training         H., Seo, H. Y., Son, Y. R., Mun, S. J.,
       org/10.1177/0269215507073438                        on postural instability in Parkinson’s          Ko, M. H., & Shin, Y. I. Effects of trunk
 22.   Takakusaki           K.        Functional           disease: a systematic review. Eur J             stabilization training robot on postural
       Neuroanatomy for Posture and Gait                   Phys Rehabil Med. (2021) Apr 7. doi:            control and gait in patients with
       Control. J Mov Disord. 2017                         10.23736/S1973-9087.21.06939-2.                 chronic      stroke:      a    randomized
       Jan;10(1):1-17.        doi:    10.14802/      28.   Herrero, P., Gómez-Trullén, E. M.,              controlled trial. International journal
       jmd.16062. Epub (2017) Jan 18. PMID:                Asensio, A., García, E., Casas, R.,             of         rehabilitation          research.
       28122432; PMCID: PMC5288669                         Monserrat, E., & Pandyan, A. (2012).            Internationale          Zeitschrift      fur
 23.   Topper AK, Maki BE, Holliday PJ. Are                Study of the therapeutic effects of a           Rehabilitationsforschung.             Revue
       activity-based assessments of balance               hippotherapy simulator in children              internationale de recherches de
       and gait in the elderly predictive of risk          with cerebral palsy: a stratified single-       readaptation, (2020) 43(2), 159–166.
       of falling and/or type of fall? J Am                blind       randomized        controlled        https://doi.org/10.1097/
       Geriatr Soc. (1993) May;41(5):479-87.               trial. Clinical rehabilitation, 26(12),         MRR.0000000000000399
       doi:         10.1111/j.1532-5415.1993.              1105–1113.                   https://doi.   34. Spina, S., Facciorusso, S., Cinone, N.,
       tb01881.x. PMID: 8486878;                           org/10.1177/0269215512444633                    Armiento, R., Picelli, A., Avvantaggiato,
 24.   Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco,           29.   Chinniah,          H,         Natarajan,        C., Ciritella, C., Fiore, P., & Santamato,
       Luigi    Villani,    Giuseppe      Oriolo.          M,      Ramanathan,      R,    Ambrose,         A. Effectiveness of robotic balance
       Robotics: Modelling, Planning and                   JWF. Effects of horse riding simulator          training on postural instability in
       Control, Springer (2009)                            on sitting motor function in children           patients with mild Parkinson’s disease:
 25.   Gandolfi, M., Tinazzi, M., Magrinelli,              with spastic cerebral palsy. Physiother         A pilot, single blind, randomized
       F., Busselli, G., Dimitrova, E., Polo, N.,          Res Int. (2020); 25:e1870. https://doi.         controlled       trial.      Journal      of
       Manganotti, P., Fasano, A., Smania,                 org/10.1002/pri.1870                            rehabilitation medicine, (2021) 53(2),
       N., & Geroin, C. Four-week trunk-             30.   Janura, M., Peham, C., Dvorakova, T.,           jrm00154.                       https://doi.
       specific exercise program decreases                 & Elfmark, M. An assessment of the              org/10.2340/16501977-2793
       forward trunk flexion in Parkinson’s                pressure distribution exerted by a rider
       disease: A single-blinded, randomized               on the back of a horse during               Sono stati esclusi dalla presente revisione
       controlled trial. Parkinsonism & related            hippotherapy.      Human        movement    dispositivi elettromeccanici e robotici per la
       disorders, (2019) 64, 268–274. https://             science, (2009) 28(3), 387–393. https://    riabilitazione del cammino.

22        Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
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