ARTICOLO ORIGINALE

Incentivatore di Sensibilità al Carico (ISaC)

Alessandro MANELLI MD¹, Fabrizio MANCINI Ft², Carola ISELLA Ft³, Valentina Gianpaola MARINI Ft¹,
Nicola SCHIAVONE MD⁴, Daniel RATHLEF Ft⁴

¹ Dipartimento di Cure Primarie, SSD Gestione Attività Riabilitative, ASL1 Imperiese
² Libero Professionista, Beausoleil, France
³ Sport Rehab, Lugano, Canton Ticino, Svizzera
⁴ Clinica di Riabilitazione di Novaggio, Canton Ticino, Svizzera

Correspondig author:
dr MANELLI Alessandro, Palestra di Bussana di Sanremo, SSD Gestione Attività Riabilitative, ASL1 Imperiese.
Mail: emanelli@libero.it

Key words
Carico parziale, biofeedback, arti inferiori.

Abstract

Con il termine di carico parziale ci si riferisce alla percentuale di peso del paziente che non deve essere superata sull’arto leso per favorire la guarigione dei tessuti e un più rapido recupero delle ADL, senza sollecitare prematuramente le strutture coinvolte nell’intervento chirurgico. Gli studi dimostrano che non tutti i pazienti possono rispettare questa prescrizione. Questo studio mira a dimostrare l’efficacia di un dispositivo semplice ed autoprodotto di biofeedback tattile, definito dagli autori “Incentivatore di Sensibilità al Carico” (ISaC) per il rispetto del carico.

Sono stati analizzati 31 pazienti di età compresa tra 18 e 85 anni (M/W:10/21), assegnati in modo casuale ad un gruppo sperimentale e ad un gruppo di controllo. Sono state effettuate due misurazioni con solette digitali «GeBiom» all’inizio (T0) e dopo 15 giorni (T1) per valutare il carico. Al tempo T0, nel gruppo di studio, sono state eseguite due registrazioni, con (T0s) e senza (T0) ISaC. Il dolore percepito e la resistenza alla deambulazione sono stati misurati utilizzando le scale NRS e 6MWT. Tra le due sessioni di misurazione, entrambi i gruppi sono stati sottoposti a sessioni di fisioterapia. Al gruppo di studio è stato richiesto di utilizzare il sistema ISaC durante le attività in piedi durante il periodo di degenza ospedaliera.

I risultati intra e intergruppi sono stati valutati con il test di Wilcoxon e il test t di Student. Nessuna differenza é stata riscontrata fra i due gruppi a T0 per il peso dei pazienti e per il ΔPeso (definito come la differenza tra il carico prescritto e quello effettivamente sopportato). L’uso di ISaC a T0 porta un miglioramento immediato nel controllo del carico. Al gruppo sperimentale in T1 vi è minore variabilità al carico impresso rispetto al gruppo di controllo. In entrambi i gruppi si osservano miglioramenti sia alla scala NRS che al 6MWT.

Il gruppo di studio mostra una maggiore capacità nell’apprendimento (T0/T0s/T1) e nel mantenimento (T0s/T1) del carico prescritto, giustificando il suo utilizzo per la gestione del carico post-operatorio. Il gruppo di controllo non mostra alcun apprendimento ma aumenta il carico in base alla sensazione soggettiva di fiducia. Non si osserva alcuna differenza intergruppo nel dolore percepito o nella resistenza alla deambulazione.

Introduzione

In seguito ad interventi chirurgici ortopedici agli arti inferiori viene spesso prescritto un carico parziale spesso definito in percentuale al peso corporeo. Questo valore definisce la percentuale del peso corporeo caricata sull’arto operato, da non superare, al fine di favorire la guarigione tissutale ed un ritorno più veloce e migliore alle attività funzionali, evitando le complicanze dell’allettamento [1] o danni da sovraccarico come la rottura dei mezzi di sintesi. Nello stesso tempo si persegue l’obiettivo di evitare stress precoci alle strutture anatomiche coinvolte nel­l’intervento [2].

Vari studi dimostrano che non tutti i pazienti riescono a rispettare questa prescrizione, nonostante i numerosi e vari tentativi di addestramento [3], con una tendenza ad aumentare il carico sull’arto operato nel tempo [4].

Malgrado la numerosa bibliografia riguardo il carico parziale, risultano ancora scarse le evidenze sull’efficacia dell’uso di biofeedback nel tempo (sonori, digitali, tattili) [5].

L’obiettivo di questo studio è dimostrare l’efficacia di uno strumento di biofeedback esterocettivo, definito da noi «incentivatore di sensibilità al carico» o ISaC (figura 1), associato ad esercizi di discriminazione tattile, nell’educazione del paziente al rispetto del carico parziale prescritto. La scelta di usare un sistema tattile è data dal fatto che tale circuito appare più veloce nell’essere riconosciuto rispetto ad altri stimoli in particolare quello visivo [6].

Figura 1 ISaC: 0) Talloniera con 4 bottoni «automatici» mediani; 1,2) Neoprene dello spessore di 8 e 6mm; 3) Gommapiuma a bassa resistenza dello spessore di 2,5cm. L’uso della sola talloniera (0) è per i carichi sfiorati (<10Kg); l’aggiunta di gommapiuma è per i carichi da 10 a 20Kg (3); l’aggiunta del neoprene è per i carichi da 20 a 30 (2) e 50 Kg (1). La scelta dell’uso della talloniera (0) senza o con 1, 2 o 3 è stata fatta con una bilancia pesapersone in statica e confermata dall’analisi dinamica con solette digitali.

Soggetti e Metodi, Trattamento

Sono stati analizzati 31 pazienti degenti in due reparti di riabilitazione (Fisiatria ASL1 imperiese, Centro di Riabilitazione di Novaggio – Canton Ticino), con un’età compresa tra 18 e 85 anni (M/F:10/21), assegnati casualmente ad un gruppo sperimentale e ad un gruppo di controllo. Lo studio è stato condotto tra gennaio e ottobre 2019. All’interno dello studio sono stati considerati pazienti che hanno subito i seguenti interventi: protesi d’anca (43%); Osteosintesi per frattura di femore (36%); frattura di bacino (10%); frattura trimalleolare (6,5%), protesi di ginocchio (3,5%). I criteri di esclusione sono rappresentati da pazienti con: problematiche di cammino o eventi invalidanti prima dell’intervento; problematiche di tipo neurologico centrale o periferico; età inferiore ai 18 anni e superiore agli 85; dimensione del piede al di fuori della possibilità di valutazione delle solette digitali.

All’inizio della degenza (T0) ed alla fine (T1, tra 15 e 21 giorni) sono state effettuate misurazioni del carico (kg) dei pazienti con solette digitali «GeBiom» (figura 2). Le misurazioni effettuate sono state statiche (per la misurazione del peso totale) e dinamiche, eseguendo un totale di sei passi tra le parallele (3m di lunghezza), in palestra. Sono stati inoltre valutati il dolore con la «Numeric Rating Scale» (NRS) e la resistenza al passo con il «Six Minutes Walking Test» (6MWT) in entrambi i tempi. Per il solo gruppo di studio il tempo T0 ha visto due misurazioni, la prima senza (T0) e la seconda dopo (T0s) l’applicazione dell’ISaC.

Figura 2 1. Sistema wireless «solette digitali GeBiom»; 2. Applicazione alla persona; 3. Risultato grafico della impronta dinamica.

Nell’intervallo tra le due misurazioni principali i due gruppi hanno svolto le sedute fisioterapiche con frequenza intensiva. I soli pazienti del gruppo sperimentale hanno eseguito nel programma esercizi di training di discriminazione tattile podalica della durata di circa 25 minuti (figura 3) ed hanno utilizzato l’ISaC durante tutte le attività funzionali diurne eseguite in carico. La finalità di questo programma è stata quella di elevare la coscienza all’utilizzo dell’«incentivatore», riducendo le differenze di sensibilità soggettive [7].

Figura 3 Esercizio di discriminazione tattile: nell’esempio viene utilizzata la consistenza «1».

Sono stati proposti ai pazienti tre esercizi di difficoltà crescente, mediante l’utilizzo di spugne di consistenza differente, numerate da 1 a 4, secondo un ordine di durezza crescente. Gli esercizi sono stati svolti in un setting riabilitativo privo di stimoli esterni, permettendo la massima attenzione agli arti inferiori, al fine di facilitare l’attivazione delle aree corticali correlate alle porzioni corporee stimolate, incentivando i meccanismi di plasticità cerebrale coinvolti nell’aumento della loro rappresentazione [8,9].

I valori di media dei gruppi ed i valori tra i tempi sono stati studiati con il t-test di Student (test parametrico per peso, NRS, 6MWT) e con il Wilcoxon test (test non parametrico per la differenza di carico). Si è considerato, per entrambi i test, un valore valido di p≤0.01, ottenendo una sicurezza al 99% della significatività della differenza tra i gruppi.

Risultati

I risultati dello studio analizzano la differenza tra il carico concesso e quello prodotto (Δ peso) nei due tempi, confrontando i valori medi e le deviazioni standard tra il gruppo sperimentale ed il gruppo di controllo. I gruppi hanno soggetti omogenei per peso ed al T0 non presentano differenze di media per il carico (tabella IC).

Nel gruppo sperimentale, al T0, il solo utilizzo dell’«incentivatore» evidenzia un p<0.01 con una riduzione del Δ peso. Lo stesso gruppo mostra una riduzione significativa (p<0.01) tra il T0 con lo stimolo ed il T1, riduzione assente nel gruppo di controllo. Sono presenti dei miglioramenti significativi delle scale NRS e 6MWT in entrambi i gruppi (tabella IAB). L’analisi intergruppo al T1 evidenzia un p<0.01 all’analisi delle medie, osservando come i gruppi si comportino ora differentemente (tabella IC). Il Grafico 1 propone la distribuzione dei soggetti dei gruppi nei tempi, con l’analisi statistica eseguita con il Wilcoxon test.

Tabella I. A. Analisi dei risultati del gruppo sperimentale. B. Analisi dei risultati del gruppo controllo. C. Analisi dei risultati intergruppo.

Conclusioni

I due gruppi non evidenziano differenze soggettive alla riduzione del dolore (NRS) ed oggettive alla quantità del cammino (6MWT), indicando come tali parametri non siano strettamente correlati ad una riabilitazione svolta in totale sicurezza; questa considerazione trova appoggio nella contraddizione fra la prescrizione di un carico “secondo tolleranza” e l’utilizzo di farmaci antinfiammatori e antidolorifici nel periodo post-operatorio, che potrebbero sfalsare la nocicezione e la percezione di dolore del paziente.

Il solo utilizzo dell’«incentivatore» al T0 osserva immediatamente un miglioramento del sistema anticipatorio, permettendo una maggiore compliance al rispetto del carico (12,9±10,9 versus 5,6±8,5). Al tempo T1 tale abilità viene ulteriormente consolidata (5,6±8,5 versus 2,0±3,0). Il miglioramento non è evidente analizzando il gruppo di controllo. L’ISaC, insieme alle sedute di discriminazione tattile, ha dimostrato di aiutare il paziente durante il percorso riabilitativo, dando una maggiore consapevolezza del carico portato sull’arto inferiore operato e consentendo una riabilitazione in maggiore sicurezza.

L’incentivatore di sensibilità permette quindi, tramite un feedback tattile, di aumentare la consapevolezza del carico, e di conseguenza migliorare le prestazioni ed attuare un piano riabilitativo in prevenzione e sicurezza, anche nei pazienti che hanno una maggiore difficoltà di gestione.

I soggetti che hanno utilizzato l’ISaC, affinando l’abilità e la gestione del carico parziale, giustificano un suo possibile inserimento nei protocolli riabilitativi in seguito ad interventi agli arti inferiori con restrizione al carico.

Bibliografia

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3. Vasarhelyi A, Baumert, T, Fritsch, C, Hopfenmuller, W, Gradl, G, Mittlmeier, T: Partial weight bearing after surgery for fractures of the lower extremity: is it achievable? Gait & posture 2006; 23:99-105
4. Hurkmans, HL, Bussmann, JB, Benda, E, Verhaar, JA, Stam, HJ: Effectiveness of audio feedback for partial weight bearing in and outside the hospital: A randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil 2012;93(4):565-570
5. Hustedt J.W., Blizzard D.J., Baumgaertner M.R., Leslie M.P., Grauer J.N.: Current advances in training orthopaedic patients to comply with partial weight-bearing instructions. Yale J Biol Med 2012;85:119–25
6. Liu D, Chen W, Lee K, Chavarriaga R, Bouri M, Pei Z, Del R Millán J, Brain-actuated gait trainer with visual and proprioceptive feedback, J Neural Eng. 2017; 14(5):056017
7. Bohannon RW, Waters G, Cooper J. Perception of unilateral lower-extremity weight-bearing during bilateral upright stance. Percept Mot Skills. 1989;69(3):875–880
8. Burton, C, Abend, NS, McLeod, AM, Sinclair, RJ, Snyder, AZ, Raichle, ME: Tactile attention tasks enhance activation in somatosensory regions of parietal cortex: a positron emission tomography study. Celeb Cortex 1999; 9:662-674
9. Braun, C, Haug, M, Wiech, K, Birbaumer, N, Elbert, T, Roberts, LE: Functional organization of primary somatosensory cortex depends on the focus of attention. Neuroimage 2002; 17:1451-8

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