18° Congresso della Società Italiana di Analisi del Movimento in Clinica (SIAMOC)

Politecnico di Torino, Torino, Italia, 4-7 Ottobre 2017

Abstracts presentati nella:

Sessione Orale 1 – Ricerca applicate in analisi del cammino

O1 - Efficacia della chirurgia funzionale multilevel nella riduzione dello stiff knee gait in soggetti con esiti di stroke. studio retrospettivo .......................................................................................................... 1  

O2 - Analisi Cinematica del Cammino in Amputati per la Valutazione Funzionale della Stabilità Dinamica ................................................................................................................................................ 2  

O3 - Valutazione, mediante indici di variabilità e stabilità, di come le condizioni sperimentali influenzino il cammino ............................................................................................................................ 3  

O4 - Variazioni del cammino dopo la perdita di peso dovuta a intervento chirurgico in adolescenti con obesità severa ........................................................................................................................................ 4  

O5 - Meccanismi di stabilizzazione del tronco durante l’arresto del cammino in donne giovani ed anziane: un’analisi neuromeccanica. ..................................................................................................... 5  

O6 - Co-contrazione dei muscoli della caviglia nel bambino emiplegico durante il cammino ................ 6  

O7 - Ortesi Carbon Ankle Seven in bambini con paralisi cerebrale infantile nella forma diplegica: effetti sull’efficienza e la simmetria del cammino ................................................................................... 7  

Sessione Orale 1 – Ricerca applicate in analisi del cammino

XVIII SIAMOC Conference 1

O1 - Efficacia della chirurgia funzionale multilevel nella riduzione dello stiff knee gait in soggetti con esiti di stroke. studio retrospettivo E. Giannotti 1,2, A. Merlo 1, M. Galletti 1, P. Zerbinati 3, P. Prati 1, M Longhi 1, S. Masiero 2, F. Mascioli 1, D. Mazzoli1

1 Gait & Motion Analysis Laboratory, Sol et Salus Hospital, Rimini, Italy 2 Department of Orthopaedic Rehabilitation, University of Padova, Padova, Italy 1,3 Neuroorthopedic Service, Hand Surgery Unit, MultiMedica, Castellanza, Italy INTRODUZIONE Il piede equino (EF) e il ginocchio rigido sono le deformità più frequenti nell’arto inferiore di pazienti con esiti di stroke [1] e possono essere trattati mediante chirurgia funzionale (FS). L’efficacia della FS nella correzione dell’equino è nota in letteratura [2]. In questo studio è stata valutata l’efficacia della FS multilevel nella riduzione dello stiff knee gait (SKG) ad un mese dall’intervento. METOTI Si sono analizzati retrospettivamente i dati di 25 pazienti con SKG conseguente a stroke e sottoposti a CF (età 51±12 anni, 11/14 destri/sinistri, 1-18 anni dalla lesione, velocità di cammino 20±10%height/s). Per ogni soggetto l’intervento a livello di piede e ginocchio, eseguito da un unico operatore, era stato deciso sulla base di una valutazione clinica (forza, retrazioni, spasticità) e strumentale (gait analysis). Lo SKG è definito a partire dal picco di flessione del ginocchio in swing (KFP) come KFP<45° [3]. In questo studio sono state definite, arbitrariamente, tre classi di gravità della limitazione di flessione come segue: SKG severo (KFP≤15°), SKG moderato (KFP tra 15° e 30°), e SKG lieve (KFP tra 30° e 45°). I valori di KFP pre e ad un mese dall’intervento sono stati confrontati nell’intero campione e nei 3 sottogruppi per mezzo del test di Wilcoxon per dati appaiati. Si è quindi popolata una tabella di contingenza che incrociasse i dati pre e post chirurgia, per evidenziare gli effetti clinicamente più rilevanti della chirurgia sullo SKG. RISULTATI Ad un mese dall’intervento non si sono registrati eventi avversi. La correzione dell’equino, verificatasi in tutti i pazienti, ha consentito la rimozione dell’ortesi preoperatoria, quando in uso. Nel campione, PKF è aumentato significativamente da 17±10° a 23±12° (p=0.003). In 6 casi (età 34-80 anni, 3/3 destri/sinistri, 1-18 anni dalla lesione) l’incremento di PKF è risultato >15°. Considerando le tre classi, nei pazienti con SKG preoperatorio severo PKF è variato da 5±6° a 13±11° (p=0.025), nei pazienti con SKG preoperatorio moderato PKF è variato da 23±4° a 27±10° (p=0.065) e nel singolo soggetto con SKG preoperatorio lieve PKF è aumentato da 33° a 41°. Nei 25 soggetti, la classificazione di SKG post FS è risultata migliorata complessivamente in 9 casi (36%) e invariata 16 casi (64%). Non si sono verificati peggioramenti del livello di gravità di SKG conseguenti a FS (Tabella 1). DISCUSSIONE La chirurgia funzionale multilevel è risultata efficace nel correggere l’equino e nel ridurre, in media, lo SKG ad un mese dalla chirurgia. Si è ottenuto un cambiamento nella classificazione di SKG in quasi il 40% dei casi, senza evidenza di relazioni con l’età dei soggetti e con il tempo dalla lesione. L’analisi delle relazioni tra i dati clinici preoperatori e le variabili strumentali postoperatorie è in corso. BIBLIOGRAFIA [1] Lawrence SJ et al., Foot Ankle Int. 1994;15(6):340-6. [2] Giannotti E et al, Eur J Phys Rehabil Med. 2016;52(3):296-303. [3] Kerrigan DC et al 1991;70:294–300

Tabella 1 – Effetto della chirurgia funzionale sullo SKG, come classificato in questo studio. Ogni cella indica il numero di pazienti con una specifica combinazione pre-post chirurgia (es.: 2 soggetti con SKG severo pre e moderato post chirurgia) ed un simbolo che indica miglioramento, stabilità o peggioramento.

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O2 - Analisi Cinematica del Cammino in Amputati per la Valutazione Funzionale della Stabilità Dinamica M. Guaitolini1, C. De Marchis1, M. Rinaldi1, T. Varrecchia1, G. Chini3, A. Silvetti2, M. Serrao3, A. Ranavolo2, M. Schmid1, F. Draicchio2, S. Conforto1 1Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi Roma TRE, Roma, Italia, 2DiMEILA, INAIL, Roma, Italia, 3Dipartimento di scienze medico-chirurgiche e Biotecnologie, Sapienza Università di Roma, Latina, Italia INTRODUZIONE Il mantenimento della stabilità è un aspetto estremamente importante per il cammino, tanto da un punto di vista funzionale e della sicurezza personale quanto da un punto di vista psicologico. Nel contesto della medicina riabilitativa lo studio della stabilità e del rischio di caduta possono rappresentare un metodo di stima dell’efficacia del percorso terapeutico intrapreso. Lo scopo dello studio è l’individuazione di un metodo d’analisi adeguato alla valutazione funzionale del cammino in pazienti con amputazione dell’arto inferiore, in grado di fornire informazioni complessive riguardo la stabilità ed il rischio di caduta e risultare affidabile anche in caso di sessioni di valutazione di breve durata, più adeguate per pazienti amputati. METODI I dati sono stati acquisiti presso il laboratorio di Analisi del Movimento della Filiale di Roma del Centro Protesi INAIL. È stato utilizzato un sistema stereofotogrammetrico Smart DX 6000 a 6 telecamere (BTS Spa). Hanno partecipato allo studio 19 pazienti amputati trans-femorali (TF, 29-74 anni), 9 pazienti amputati trans-tibiali (TT, 34-80 anni) e 12 soggetti normativi (N, 29-77 anni). Il protocollo cinematico Davis [1] ha permesso la ricostruzione del movimento durante camminate a velocità selezionate dai soggetti lungo un percorso rettilineo di 9m. I dati cinematici sono stati utilizzati per il calcolo del centro di massa (CoM) come baricentro del triangolo formato dai marcatori della pelvi. Dal centro di massa sono stati calcolati il margine di stabilità (MoS), [2] e la regolarità e la simmetria del cammino tramite lo studio dell’autocorrelazione del segnale d’accelerazione del CoM [3]. RISULTATI I pazienti amputati hanno mostrato un margine di stabilità più ampio rispetto alla popolazione di controllo, tanto lungo l’asse anteroposteriore (AP) quanto lungo l’asse mediolaterale (ML). Per contro, i pazienti amputati presentano un cammino maggiormente asimmetrico e irregolare rispetto ai soggetti sani. Non sono state riscontrate differenze significative tra le popolazioni TT e TF per quanto riguarda i parametri di stabilità, tranne simmetria e regolarità lungo la direzione AP. Figure 1: Medie per popolazione dei MoS, dell’indice di simmetria (Ad1) e di regolarità (Ad2)

DISCUSSIONE I risultati mettono in evidenza la differenza di strategie motorie adottate dai pazienti amputati rispetto ai soggetti sani. Un margine di stabilità più ampio (risultato di una base d’appoggio più ampia e in via minore di una velocità di movimento più moderata) bilancia le minori abilità di controllo dell’equilibrio di tali pazienti. La maggiore asimmetria e irregolarità nel cammino negli amputati mostrano come tali pazienti risultino avere una minore capacità di controllo motorio, producendo un pattern di cammino meno standardizzato. I parametri studiati, sebbene non rappresentino dei validi stimatori del rischio di caduta, possono fornire una caratterizzazione funzionale del cammino, utile in clinica per la verifica dell’efficacia delle terapie e in ambito progettuale per l’implementazione di dispositivi protesici più performanti a partire da informazioni fondamentali quali la stabilità ed il controllo motorio. BIBLIOGRAFIA [1] R.B. Davis et al. Human Movement Science, 10 (1991) 575–587 [2] D. H. Gates, S. J. Scott, J. M. Wilken, J. B. Dingwell. Gait&Posture 38 (2013) 570-575 [3] A. Tura, L. Rocchi, M. Raggi, A. G. Cutti, L. Chiari. J. of Neuroeng. and Rehab (2012)

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O3 - Valutazione, mediante indici di variabilità e stabilità, di come le condizioni sperimentali influenzino il cammino P. Tamburini1, F. Storm2, C. Buckley2, MC. Bisi1, R. Stagni1 and C. Mazzà2 1 Dept. of Electrical, Electronic and Information Engineering, University of Bologna, Bologna, Italy, 2 INSIGNEO Institute for in Silico Medicine, University of Sheffield, Sheffield, UK. INTRODUZIONE I sensori inerziali indossabili hanno permesso di spostare l'analisi del cammino dal laboratorio a condizioni di vita quotidiana [1]. Tuttavia, l'ambiente di prova (indoor o outdoor) e i protocolli di cammino (libero o controllato) potrebbero modificare il pattern motorio; è quindi necessaria una valutazione di come questi aspetti possano influenzare gli indici utilizzati per valutare le prestazioni e il controllo del cammino. L'ipotesi è che, essendo, per giovani adulti sani, il cammino un task ben acquisito, i cambiamenti delle condizioni sperimentali possano influenzare la performance (misurata mediante gli indici di variabilità [2]), ma non il controllo motorio sottostante (misurato mediante gli indici di stabilità [2]). METODI Sono stati reclutati 19 giovani adulti sani (28 ± 3y, 1,75 ± 0,09m, 72,0 ± 9,2kg). I soggetti hanno indossato due IMU (Opal, APDM, USA): una sul tronco (L5) e una sulla caviglia. I soggetti hanno completato quattro cammini in condizioni diverse, come descritto nella tabella 1. Tabella 1. Descrizione del protocollo sperimentale [3].

Condition Acronym Description Duration/Repetitions Indoor controlled walking

ICW Walking at preferred speed along an indoor straight path 20.0 m long walkway.

Eight repetitions.

Outdoor controlled walking

OCW Walking at preferred speed along an outdoor straight path 50.0 m long walkway.

Six repetitions.

Indoor free walking IFW Walking along corridors within a university building, avoiding stairs.

Two minutes.

Outdoor free walking OFW Walking along footpaths open to the public in the city centre without any restrictions in route or walking speed, avoiding stairs.

Fifteen minutes.

Per ciascun partecipante e per tutte le condizioni sono stati analizzati 80 passi, escludendo svolte e periodi di rest. Indici di variabilità (Standard Deviation (SD), Coefficient of Variation (CV) and Poincaré plots (PSD1)) e di stabilità (Harmonic ratio, Short term Lyapunov exponents, Recurrence quantification analysis and Sample entropy), tali da garantire affidabilità della misura al 20% [2], sono stati calcolati. Kruskal-Wallis test (p_value = 5%, Dunn-Sidak post-hoc correction) sono stati eseguiti per confrontare i valori degli indici nelle diverse condizioni. RISULTATI Tutti gli indici di variabilità variano significativamente tra le condizioni di cammino analizzate, viceversa gli indici di stabilità. In particolare, sono emerse differenze significative per PSD1 tra OCW e OFW e tra ICW e OFW, con valori più alti del 35% in OFW. Inoltre, SD e CV in ICW mostrano significatività rispetto le condizioni OCW e OFW. DISCUSSIONE I risultati ottenuti confermano l'ipotesi di studio: mentre le performance del cammino (indici di variabilità) possono essere alterate anche in un cammino ben acquisito come quello dei giovani, il sottostante controllo motorio (indici di stabilità) non è influenzato né dall'ambiente né dal tipo di cammino. Ricerche future si concentreranno sull’inclusione di diverse popolazioni in modo da rafforzare e migliorare i risultati ottenuti. RINGRAZIEMENTI Lo studio è stato supportato da: ESB Mobility Award for young researcher (2016) e UK-EPSRC Frontier Engineering Awards (No.EP/K03877X/1). BIBLIOGRAFIA [1] Hamacher D et al, J R Soc Interface 8:1682, 2011. [2] Riva et al., Comput. Biol. Med 50:9–13, 2014. [3] F.A. Storm et al., Gait & Posture. 50:42–46, 2016.

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O4 - Variazioni del cammino dopo la perdita di peso dovuta a intervento chirurgico in adolescenti con obesità severa S. Summa1, M. Petrarca1, O. D. Adorisio2, M. Favetta, A. Romano1, R. Carbonetti1, A. Pisano1, S. Carniel1, F. De Peppo2, E. Castelli1 1MARlab, Neurorehabilitation Division, Bambino Gesù Children’s Hospital - IRCCS, Rome, Italy. 2Division of Pediatric Surgery, Bambino Gesù Children’s Hospital - IRCCS, Rome, Italy.

INTRODUZIONE Studi precedenti dimostrano che l’obesità influisce sulla deambulazione, con un decremento dei seguenti parametri: velocità di cammino, lunghezza del passo, flessione dorsale di caviglia al contatto iniziale e la sua generazione di potenza. Al contrario si evidenzia un incremento per quanto riguarda la larghezza del passo, il tempo di doppio appoggio, la flessione dell’anca, l’estensione di ginocchio nell’appoggio, e l’assorbimento di potenza della caviglia [1, 2]. Questi parametri tendono ad avvicinarsi a valori normali in seguito alla perdita di peso durante la crescita [3]. In questo studio abbiamo valutato gli effetti della riduzione di massa corporea, dovuta all’intervento chirurgico di gastrectomia verticale parziale, sul pattern di cammino, in adolescenti con obesità severa. L’obiettivo dello studio è quello di valutare i benefici funzionali e accrescere la conoscenza delle caratteristiche dinamiche del cammino.

METODI Allo studio hanno partecipato 11 pazienti (2 F; età 14.7±1.5, BMI pre 122.3±20 e post 81.5±13.9 valutazione) valutati prima e dopo l’intervento chirurgico e 10 pazienti sani (7 F; età 18.7±4.9, BMI 57.3±11.5). La registrazione è stata effettuata con il sistema optoelettronico (Vicon MX), e due piattaforme di forza. L’obesità associata a sindromi è stata un criterio di esclusione. La massa grassa è stata contenuta con bende aderenti per evitare la fluttuazione dei markers. È stato utilizzato il protocollo Davis con esigui cambiamenti (i due markers sulle spine iliache anterosuperiori sono stati posizionati lateralmente sulla cresta iliaca per aumentarne la visibilità e ridurre gli artefatti di movimento, misurando le distanze inter-asis e asis-trocantere). Sono state poi studiate le caratteristiche cinematiche e cinetiche del cammino a velocità confortevole a piedi nudi. Sono state analizzate le differenze tra pre e post intervento e con il gruppo di controllo. RISULTATI Come già riportato in letteratura, sono emerse deviazioni del cammino sopra descritte e un avvicinamento dei parametri al gruppo di controllo dopo la perdita di peso (post vs control p=ns per i parametri mostrati in seguito). In particolare, i parametri spazio-temporali, dopo l’intervento, evidenziano una riduzione della larghezza del passo (pre vs post p<0.01) e un aumento della lunghezza dello stesso (pre vs post p<0.01). Si evidenzia un aumento significativo del range di flesso-estensione di anca (pre: 40±1.19; post: 43.76±1.21) e una riduzione (pre: 13.66±0.74; post: 11.85±0.63) del range di rotazione pelvica (pre vs post per entrambi p=0.02). Inoltre, si osserva un incremento e un’anticipazione del momento dorsi flessorio di caviglia con aumento del lavoro positivo (pre vs post p <0.01). Di conseguenza è presente una riduzione del lavoro positivo del ginocchio, sempre con un accostamento ai dei valori normali (pre vs post p = 0.01).

Figura 1: Differenze pre vs post dei parametri spazio temporali e cinetici. Il colore rosso indica il gruppo di controllo. Gli ultimi tre grafici mostrano la cinematica e la cinetica della caviglia (blu=pre; verde=post; grigio=gruppo di controllo) DISCUSSIONE Dai risultati si evince che la riduzione del peso migliora l’utilizzo delle caratteristiche dinamiche della deambulazione, precedentemente negato dai vincoli dovuti alla massa grassa. Pertanto i benefici della chirurgia portano al cambiamento del movimento della pelvi e delle anche con conseguente aumento della lunghezza del passo. Inoltre, l'aumento del lavoro positivo di caviglia, del momento dorsale della caviglia e la diminuzione del lavoro positivo al ginocchio possono essere attribuibili ad una più veloce apertura della caviglia legata sempre all'aumento della lunghezza del passo.

BIBLIOGRAFIA [1] Galli M et al. Int J Rehabil Res. 2015 Mar;38(1):55-60. [2] Cimolin V et al. Int J Rehabil Res. 2015 Mar;38(1):40-8. [3] Cimolin V et al. Res Dev Disabil. 2014 Jul;35(7):1501-6

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O5 - Meccanismi di stabilizzazione del tronco durante l’arresto del cammino in donne giovani ed anziane: un’analisi neuromeccanica. L. Rum 1, L. Laudani 2, G. Vannozzi 1, A. Macaluso1 1 Università di Roma “Foro Italico”, Roma, Italia; 2 Cardiff Metropolitan University, Cardiff, UK INTRODUZIONE L’invecchiamento è associato ad un declino dell’equilibrio ed un aumento del rischio di caduta, particolarmente nei compiti locomotori di transizione come l’avvio e l’arresto del cammino [1]. Uno dei fattori fondamentali alla base della perdita dell’equilibrio è la diminuzione della stabilità della testa, legata a sua volta all’aumento della variabilità dei movimenti del tronco, come già osservato per l’avvio del cammino [2]. Tuttavia non è chiaro se vi sia un’alterazione delle attivazioni muscolari a livello del tronco e se questa possa contribuire all’aumento della variabilità dei movimenti della parte superiore del corpo. Lo scopo di questo studio, quindi, è stato quello di valutare i pattern di reclutamento dei muscoli del tronco e la stabilità della parte superiore del corpo durante l’arresto del cammino in donne giovani ed anziane. METODI Dieci donne giovani (età: 23.1±1.1) e 10 anziane (età: 73.8±2.4) hanno eseguito tre prove di arresto del cammino ad andatura veloce. Un sistema stereofotogrammetrico (VICON, UK) è stato utilizzato per determinare lo spostamento angolare sui piani sagittale e frontale dei segmenti testa, tronco e pelvi attraverso il modello Plug-in Gait. La variabilità di movimento è stata valutata attraverso il calcolo della deviazione standard media (AvgSD) dello spostamento angolare di testa, tronco e pelvi [2]. Un elettromiografo di superficie (BTS, Italia) è stato usato per rilevare l’attività dei muscoli erettori spinali sinistri a livello di T9 (EST) ed L3 (ESL). Le sequenze principali di attivazione muscolare sono state valutate nei due gruppi di partecipanti attraverso l’analisi delle componenti principali (CP) [3]. RISULTATI La AvgSD dello spostamento angolare del tronco sul piano sagittale era maggiore negli anziani rispetto ai giovani (1.77±0.98° e 1.02±0.29°, rispettivamente; p<0.05). Gli anziani hanno mostrato un AvgSD di testa sul piano frontale maggiore rispetto ai giovani (2.48±0.81° vs 1.61±0.37°, rispettivamente, p<0,05). L’analisi CP dei tracciati elettromiografici di EST ha indicato che le prime quattro CP rappresentavano il 64% e il 61% della varianza totale rispettivamente negli anziani e nei giovani. Sui tracciati di ESL, invece, l’analisi ha messo in luce che negli anziani quattro CP rappresentavano il 65% della varianza totale, mentre nei giovani solo tre CP rappresentavano il 70% della varianza totale (Fig.1). Inoltre, la prima CP mostrava un ritardo dell’attivazione muscolare di ESL negli anziani rispetto ai giovani durante la fase di frenata. DISCUSSIONE La perdita di stabilità del tronco sul piano sagittale e della testa sul piano frontale riscontrata nelle donne anziane è in linea con quanto riportato in uno studio precedente sull’avvio del cammino [2]. A livello neuromuscolare, il numero più elevato di CP ottenuto per le donne anziane indica un aumento della variabilità nei pattern di reclutamento dei muscoli ESL rispetto alle donne giovani durante l’arresto del cammino. I risultati del presente studio, quindi, suggeriscono che l’aumento della variabilità neuromuscolare del basso tronco sia associato alla perdita di stabilità della parte superiore del corpo in questo compito locomotorio di transizione nell’anziano. BIBLIOGRAFIA [1] Winter DA. Gait & Posture 1995; 3:193-214. [2] Laudani L, et al. J Electromyogr Kinesiol 2006; 16(6):603-610. [3] Daffertshofer A, et al. Clinical Biomechanics 2014; 19:415-428.

Figura 1. Componenti principali dell’attivazione del muscolo ESL nelle donne giovani ed anziane. L’arresto del cammino è stato suddiviso in una fase di approccio (1-100%) e in una fase di frenata (101-200%). CT: contatto del tallone dell’arto di arresto con un’area predefinita al suolo.

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O6 - Co-contrazione dei muscoli della caviglia nel bambino emiplegico durante il cammino F. Di Nardo1, A. Mengarelli1, M. Malavolta1, A. Strazza1, V. Agostini2, A. Nascimbeni3, M. Knaflitz2, L. Burattini1, S. Fioretti1

1Department of Information Engineering, Università Politecnica delle Marche, Ancona, Italy 2Department of Electronics and Telecommunications, Politecnico di Torino, Torino, Italy 3Rehabilitation Unit, S. Croce Hospital, A.S.L. TO5, Moncalieri (TO), Torino, Italy INTRODUZIONE L’emiplegia è una nota conseguenza della paralisi cerebrale infantile e può causare un alterato controllo motorio selettivo, debolezza e spasticità. É riconosciuto che attivazioni e co-attivazioni muscolari vengono alterate durante il cammino emiplegico [1]. L’obiettivo del presente studio è quantificare l’alterato pattern di co-contrazione di gastrocnemio laterale (GL) e tibiale anteriore (TA) durante il cammino, nei bambini emiplegici classificati come tipo I dalla classificazione di Winters e che mantengono, almeno in parte, un appoggio di tallone al contatto iniziale. Nello studio, sono state analizzate sia la gamba non emiplegica che la gamba emiplegica. METODI Sono stati reclutati 16 bambini emiplegici a seguito di paralisi cerebrale infantile (PCI), classificati come tipo I dalla classificazione di Winters (età scolare). I bambini hanno camminato per 2.5 minuti avanti e indietro su una piattaforma di 10m (oltre 100 passi per bambino). I segnali sono stati acquisiti con il sistema Step32, (Medical Technology, Italia). 3 sensori basografici sono stati posizionati sotto il tallone, la prima e la quinta testa metatarsale di entrambi i piedi per caratterizzare le 4 fasi del passo: Heel contact (H), Flat foot contact (F), Push-off (P), Swing (S). Un sensore differenziale per l’EMG di superficie è stato applicato su TA e GL bilateralmente [2]. I segnali sEMG sono stati analizzati con la tecnica di Statistical Gait Analysis [3], caratterizzando l’attività muscolare con i valori medi degli intervalli di attivazione per ogni distinta modalità di attivazione e frequenza di occorrenza delle modalità stesse. La co-contrazione è definita come la sovrapposizione temporale tra le attivazioni di TA e GL. 100 bambini reclutati per un precedente studio [3], hanno composto il gruppo di controllo. RISULTATI Solo passi caratterizzati dalla sequenza H-F-P-S sono inclusi nello studio. Co-contrazioni tra le attivazioni di TA e GL sono rilevate nel 100% dei passi della gamba emiplegica dei bambini PCI, nel 94.8±5.9% dei passi della gamba non emiplegica dei bambini PCI e nell’80.8±11.2% dei passi dei bambini del gruppo di controllo. Il fenomeno di co-contrazione non viene rilevato solo in quei passi dove il GL presenta una singola attivazione e allo stesso tempo il TA ne presenta due. Questo avviene solo nel gruppo di controllo (19.2±10.4%, Fig. 1A) e nel lato non emiplegico dei bambini PCI (5.2±5.1%, Fig. 1C). La percentuale dei passi che presenta co-contrazioni è più alta (P < 0.05) nei bambini PCI (sia per la gamba emiplegica che per quella non emiplegica) che nei controlli.

Figura 1. Modalità di attivazione dove GL (in nero) presenta una sola attivazione e TA (in grigio) ne presenta due. I dati sono riportati in media nelle popolazioni considerate. La co-contrazione viene riscontrata solo nel lato emiplegico del bambino PCI. DISCUSSIONE L’analisi mostra un incremento significativo delle co-contrazioni di TA e GL nel bambino emiplegico tipo I, rispetto al controllo, anche quando viene mantenuta la corretta sequenza d’appoggio del piede (H-F-P-S). In generale, l’aumento si nota in entrambe le gambe (emiplegica e non). In particolare, si osservano co-contrazioni nella gamba emiplegica anche nei passi in cui la gamba non emiplegica non presenta co-contrazioni (Fig. 1B vs. Fig. 1C). Queste co-contrazioni vanno probabilmente attribuite a ricerca di compensi di equilibrio piuttosto che a disturbi primari di attivazione. BIBLIOGRAFIA [1] Ostensjø S, et al. Dev Med Child Neurol 2004;46:580-589 [2] Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement, Wiley, New York, 1990 [3] Agostini V, et al. Gait Posture, 2010;32:285-289

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O7 - Ortesi Carbon Ankle Seven in bambini con paralisi cerebrale infantile nella forma diplegica: effetti sull’efficienza e la simmetria del cammino C. Borghi1, R. Neviani 1, C. Ferrara2, S. Costi3, D. Pandarese1, A. Ferrari 3

1 Laboratorio di analisi del movimento LAMBDA, Ospedale Santa Maria Nuova, Reggio Emilia, Italia, 2 Università di Parma, Parma, Italia, 3 Università di Modena e Reggio Emilia, Reggio Emilia, Italia. INTRODUZIONE Le ortesi gamba piede (AFO) sono frequentemente utilizzate per migliorare le abilità del cammino nei bambini con paralisi cerebrale infantile (PCI) sebbene il livello di evidenza scientifica a supporto del loro utilizzo sia ancora moderato [1]. La riabilitazione comunemente persegue la simmetrizzazione tra gli arti inferiori attraverso l’impiego di fisioterapia, farmaci, ortesi o chirurgia funzionale, poiché la simmetria del cammino e l’efficienza energetica sono strettamente correlate [2]. Non ci risulta che ad oggi sia stato pubblicato nessuno studio che confronti l’efficacia e la simmetria del cammino nei PCI. L’ortesi Carbon Ankle Seven (A7 - OttoBock, Germania) è specificatamente progettata per accumulare energia durante la fase di appoggio e rilasciarla al distacco del piede per migliorare la performance del cammino rispetto alle più comuni AFO. Scopo dello studio è valutare la performance del cammino confrontando l’efficienza e la simmetria con A7 rispetto ad un ortesi articolata (HAFO). METODI Questo studio prospettico in cross over è stato condotto su 10 PCI omogenei per una specifica alterazione del cammino: l'aumentata flessione del ginocchio per tutta la fase di stance (5 maschi, 5 femmine, età media 11 anni). Ai bambini sono state fornite entrambe le ortesi fabbricate su misura (HAFO e A7). Le hanno indossate con una sequenza random, bilateralmente per 4-6 settimane per potersi adattare al loro uso. I dati di cinematica e dinamica sono stati acquisiti tramite la 3D gait analysis utilizzando il protocollo total3DGait, mentre i soggetti camminavano alla loro velocità spontanea. Per valutare la performance complessiva e l’efficienza del cammino sono stati calcolati la velocità normalizzata (SPEED), la lunghezza del passo normalizzata (STRIDE) ed il Biomechanical Efficiency Quotient (BEQ) [3]. Al fine di valutare l’asimmetria del cammino è stata calcolata la differenza di lunghezza del semipasso (STEP) e della flessione del ginocchio tra arto inferiore destro e sinistro. La differenza media della flessione di ginocchio tra i due lati è stata considerata nelle fasi di contatto iniziale (IC – 0-2% del ciclo del passo), risposta al carico (LR - 0-10%) e pieno appoggio (MS – 10-30%). I risultati sono stati confrontati utilizzando un t-test per dati appaiati. Il livello di significatività è stato fissato a p< 0.01. RISULTATI Tabella 1. Confronto tra SPEED, STRIDE, BEQ, asimmetria della flessione del ginocchio e di STEP tra HAFO e A7. Vengono riportati il valore medio, la deviazione standard (DS) e il p- value. ALTRI PARAMETRI ASIMMETRIA (arto inferiore destro vs sinistro)

SPEED [%h/s] STRIDE [%h] BEQ

FLESSIONE GINOCCHIO STEP [mm]

IC [gradi] LR [gradi] MS [gradi]

HAFO media 68 64.3 3.45 8.7 9.1 7.9 60

DS 10 15.2 0.83 4.8 4.7 4.8 38

A7

media 66 64.0 3.11 3.3 3,2 5.9 49

DS 12 14.5 0.76 3.2 2.7 2.4 75

p value 0.907 0.740 0.166 0.007 0.005 0.322 0.575 DISCUSSIONE In questo campione l’ortesi A7 si è dimostrata superiore all’ortesi HAFO nel migliorare la simmetria della flessione del ginocchio in pazienti con PCI nella forma diplegica nelle fasi di IC e LR (p<0.01). Non è stata rilevata nessun’altra differenza statisticamente significativa. Nonostante ciò, con A7 si verifica un miglioramento del BEQ e della simmetria (MS e STEP) in 7 bambini su 10. Il peggioramento massimo misurato di questi tre indici è relativo agli stessi due soggetti. Una moderata correlazione (0.49) è stata trovata tra l’aumento dell’efficienza del cammino e la riduzione della asimmetria (STEP). Considerando BEQ e MS la correlazione è di 0.38. Questi risultati suggeriscono che eventuali studi futuri dovrebbero puntare a individuare outcome più specifici per valutare l’impatto dell’ortesi A7 sull’efficienza del cammino (es test di resistenza) e a definire in modo più puntuale indicazioni di impiego tenendo in considerazione gli effetti funzionali di deformità periferiche e perdita dei bracci di leva. BIBLIOGRAFIA [1] Novak I. Journal of Child Neurology 2014; Vol. 29(8): 1141-1156 [2] Esquenazi A et al, PM&R 2009; 1(11): 1014–1018 [3] Kerrigan DC et al. Am J Phys Med Rehabil 75(1): 3-8, 1996