L’obiettivo fondamentale della gestione ortetica è quello di migliorare il gioco della punta durante l’oscillazione e fornire stabilità durante la posizione, ma le nuove tecnologie—dai compositi di accumulo di energia alla stimolazione elettrica funzionale-fanno molto di più.
di Jeremy Farley, CPO/L
“Drop foot” è una condizione che colpisce l’arto inferiore in cui non vi è sufficiente capacità da parte dell’individuo di sollevare adeguatamente dorsiflesso o sollevare il piede, caratterizzata da equino durante la fase di oscillazione dell’andatura., L’andatura del piede a goccia o l’andatura ad alto passo è spesso caratterizzata da un’eccessiva flessione dell’anca e del ginocchio insieme alla flessione plantare incontrollata del piede dopo il contatto con il tallone. La scarsa distanza della punta durante l’oscillazione può aumentare il rischio di inciampare o cadere di un paziente. Inoltre, un equino eccessivo può predisporre il piede interessato a iniziare il contatto con la punta piuttosto che con il tallone e il conseguente andamento alterato dell’andatura può anche contribuire al rischio di lesioni o cadute.,
I sintomi della caduta del piede possono essere causati da debolezza dei muscoli che controllano la dorsiflessione del piede (tibiale anteriore, estensore hallucis longus ed estensore digitorum longus) o lesioni ai nervi che controllano i muscoli. “Drop foot” in sé non è una malattia, ma un sintomo di un’altra causa sottostante., Questa condizione è associata a un’ampia varietà di malattie e disturbi, tra cui accidente cerebrovascolare o ictus, lesione cerebrale traumatica, lesione del midollo spinale, stenosi spinale, ernia del disco, sclerosi multipla, poliomielite, diabete mellito o lesione diretta al nervo peroneo.
Gestione ortesi
Indipendentemente dal meccanismo di lesione, il trattamento del piede di caduta comporta tipicamente il rinforzo con un’ortesi del piede della caviglia o AFO., L’obiettivo della gestione ortesi è quello di fornire gioco punta mentre l’arto interessato è oscillante e stabilità mentre il piede interessato è a terra. L’AFO funziona limitando la velocità con cui il piede plantare si flette durante la risposta al carico (foot slap) e impedisce al piede di cadere durante la fase di oscillazione dell’andatura (drop foot).1,2 Ciò impedisce alla punta del piede di venire a contatto con il pavimento e diminuisce il rischio di inciampare.
AFOs realizzare questo con la creazione di una cornice intorno al piede e la caviglia., L’AFO si estende tipicamente da distale alle teste metatarsali a solo distale alla testa del perone. L’AFO può essere fabbricato di vari materiali, compreso plastica, metallo, cuoio e composito del carbonio. AFOs plastica può essere sia off the shelf (per uso a breve termine) o personalizzato modellato da un cast (per casi complicati o uso a lungo termine). Metallo e pelle AFOs sono in genere utilizzati quando il contatto con la pelle deve essere mantenuto al minimo o pesante uso e usura sono previsti. Esistono progetti ibridi che incorporano plastica e metallo e possono essere utilizzati per ottenere i vantaggi di entrambi i sistemi., Tipicamente lo stile di plastica o i disegni ibridati sono utilizzati in Nord America, a causa di un maggior grado di accettazione del paziente e controllo circonferenziale.3
Opzioni di progettazione
Il telaio può essere solido, come in una molla a balestra posteriore AFO, in cui un guscio di plastica supporta la gamba posteriore e la superficie plantare del piede, e la gamma di movimento dipende dalla flessibilità del gambo distale. Sebbene la molla a balestra posteriore AFO non sia incernierata, la resistenza alla flessione plantare può essere controllata regolando le linee di assetto alla caviglia., Gli AFOS articolati combinano tipicamente un materiale termoplastico leggero con un’articolazione meccanica anatomicamente allineata della caviglia che blocca o resiste alla flessione plantare. Più recentemente, AFOs di immagazzinamento di energia sono stati sviluppati sia per assistere con dorsiflessione e facilitare la propulsione a push-off in pazienti con muscoli flessori plantari deboli. Questi dispositivi sono fatti di un materiale con una certa flessione ad esso—inizialmente termoplastici, ora spesso compositi di carbonio—che immagazzina energia potenziale durante la fase iniziale di posizione e la rilascia in punta di piedi.,4 La ricerca suggerisce che questa azione a molla facilita la cinematica della caviglia e del ginocchio che sono più fisiologicamente normali.5
I problemi con AFOs possono includere dimensionamento, difficoltà nell’ottenere una calzata adeguata e disagio generale dovuto al calore perché indossare il tutore spesso fa sentire caldo chi lo indossa. Se il volume degli arti inferiori di un paziente oscilla, come nel caso dell’edema, un AFO termoplastico pronto all’uso o anche una versione stampata personalizzata potrebbe non adattarsi più correttamente. La maggior parte dell’ortesi nella scarpa può richiedere una scarpa più grande, ovunque da una metà a una full size.,1
Stimolazione elettrica funzionale
I recenti sviluppi nella stimolazione elettrica funzionale (FES) negli ultimi anni hanno portato all’emergere di dispositivi neuroprotetici, che forniscono stimolazione elettrica ai nervi che controllano i muscoli dorsiflessori. Il primo uso di uno stimolatore del nervo peroneo transcutaneo per migliorare un modello di andatura in un paziente con ictus è stato riportato nel 1961;6 da allora, sono state sviluppate diverse altre tecniche per stimolare il nervo peroneo.,7-9 Le tecniche fondamentali utilizzate in questi dispositivi iniziali sono sorprendentemente simili ai dispositivi disponibili oggi. Il miglioramento dell’elettronica e dei processi di produzione ha permesso la produzione di dispositivi più piccoli, più veloci ed efficienti. Ad esempio, il dispositivo originale utilizzava un interruttore a pedale, simile nella funzione a quella dei dispositivi odierni ma collegato al controller tramite un cavo; le versioni moderne utilizzano sensori remoti.
Diversi produttori hanno sviluppato questi dispositivi per aiutare nel pickup punta con stimolazione muscolare., Innovativo Neurotronics è stato il primo a commercializzare con il WalkAide, Bioness ha il Ness 300 piede drop system, e Odstock Medical Limited ha il Odstock Dropped Foot Stimulator, solo per citarne alcuni (per ulteriori informazioni, vedere la barra laterale, pagina XX). Tutti questi dispositivi utilizzano un piccolo pacchetto elettronico, tipicamente indossato sulla gamba, per fornire una corrente elettrica al nervo peroneo comune e avviare la dorsiflessione attivando i muscoli nel compartimento anteriore (tibialis anterior, extensor hallucis longus e extensor digitorum longus) della tibia., I dispositivi utilizzano un interruttore del tallone per determinare quando l’arto interessato entra in contatto con il terreno. Quando c’è peso sul tallone, il dispositivo è spento. Quando il peso è fuori dal tallone, il dispositivo si accende, causando la caviglia a dorsiflex. Sono stati esplorati anche metodi alternativi per attivare il dispositivo, inclusi sensori EMG, sensori naturali e sensori di inclinazione.,7-9 Il WalkAide disponibile in commercio utilizza un sensore di inclinazione per determinare l’orientamento della gamba rispetto alla verticale, avviando la stimolazione quando la gamba è inclinata all’indietro (a significare la fase di posizione tardiva) e terminando la stimolazione quando la gamba è inclinata in avanti (a significare la fine della fase di oscillazione).9
Pro e contro
Il vantaggio più evidente dell’utilizzo di un dispositivo neuroprotetico è la capacità di fornire benefici simili a un AFO senza la necessità di un rinforzo effettivo., Il peso ridotto e la cosmesi migliorata del dispositivo rispetto a un AFO convenzionale possono essere significativi. I vantaggi dell’utilizzo di uno stimolatore nervoso includono una diminuzione della spasticità,10 aumento della velocità nel camminare,11,12 diminuzione dello sforzo nel camminare e “effetto allenamento.”13,14 L’effetto di allenamento è anche indicato come riporto, o il verificarsi che i benefici ottenuti dall’uso del dispositivo spesso rimangono sul posto dopo che il dispositivo è stato rimosso., Questi miglioramenti sono stati attribuiti a diversi fattori15: diminuzione dell’attività dei riflessi tendinei (sia tendine di Achille che tendine rotuleo), diminuzione della co-contrazione spastica e aumento della forza muscolare. Altri benefici riportati includono una migliore simmetria dell’andatura e migliori effetti a lungo termine rispetto a un AFO convenzionale.16
L’utilizzo di un dispositivo neuroprotetico è anche associato ad alcuni svantaggi. I problemi più comuni segnalati sono stati la localizzazione accurata degli elettrodi e un adeguato addestramento del paziente.10 Altri problemi comuni segnalati includono costi, affidabilità e facilità d’uso.,13 I costi dei dispositivi variano a seconda del produttore, così come fornitore di assicurazione, ma i costi tipici per i dispositivi neuroprotetici possono essere otto a 10 volte quello di un tradizionale AFO leafspring posteriore. I dispositivi neuroprotetici hanno un campo di applicazione ristretto, in quanto non possono essere utilizzati in pazienti con coinvolgimento articolare più prossimale come l’instabilità del ginocchio, che limita l’applicazione clinica.11 I dispositivi non possono essere utilizzati con disturbi che colpiscono il sistema nervoso periferico, come il nervo peroneo comune, che deve essere intatto affinché il dispositivo funzioni.,10,13 Alcuni studi hanno riportato problemi con la capacità dei pazienti di tollerare la stimolazione elettrica.10
Lo sviluppo e l’applicazione di dispositivi neuroprotetici continua ad avanzare man mano che il corpo di ricerca cresce. Man mano che i dispositivi vengono utilizzati in ambienti clinici e la familiarità migliora, miglioreranno i protocolli di allenamento del paziente. Sono ancora necessarie ulteriori ricerche basate sull’evidenza con ampie popolazioni di soggetti che studiano le prestazioni di questi dispositivi, specialmente in termini di effetti a lungo termine., Gli sviluppi futuri includono l’integrazione della stimolazione elettrica funzionale in dispositivi ortesi convenzionali per fornire una migliore funzionalità nelle attività quotidiane. Mentre la tecnologia continua a svilupparsi e i processi di produzione continuano a migliorare, i dispositivi stessi diventeranno più piccoli, più efficienti e più durevoli.
Gli elettrodi impiantabili sono allo studio come mezzo per migliorare la precisione del posizionamento degli elettrodi ed eliminare le difficoltà del paziente a indossare correttamente i dispositivi esistenti., Gli elettrodi superficiali risiedono sulla superficie della pelle e non richiedono altro che un metodo per mantenere il contatto con la pelle. Il contatto può essere mantenuto da adesivi per il corpo o attraverso l’uso di un materiale di reggiatura. Tutti gli elettrodi impiantabili richiedono una sorta di procedura chirurgica separata per collegare gli elettrodi al corpo, che aiuta a promuovere il posizionamento accurato dell’elettrodo e garantire il massimo effetto.,
Esistono diversi stili di elettrodi impiantabili15: elettrodi percutanei intramuscolari, impiantabili intramuscolari, epimisiali e nerve cuff. Gli elettrodi intramuscolari percutanei sono inseriti tipicamente attraverso la pelle dall’ago ipodermico e riposano all’interno della pancia del muscolo. Questi elettrodi sono tipicamente utilizzati per la ricerca e situazioni sperimentali, in quanto non sono durevoli come altri tipi impiantabili. Gli elettrodi intramuscolari impiantabili sono una versione più durevole dell’elettrodo intramuscolare percutaneo, principalmente a causa di un design più robusto., Gli elettrodi epimisiali sono cuciti direttamente sulla superficie del muscolo. Gli elettrodi del polsino del nervo stimolano le cellule nervose circondando le cellule circonferenzialmente.
I dispositivi neuroprotetici nella loro forma attuale hanno dimostrato di essere almeno efficaci quanto AFOs per il trattamento del piede di goccia. I problemi con i costi rappresentano ancora un ostacolo significativo da superare, specialmente nella scena sanitaria di oggi. Come il corpo di ricerca cresce sostenere i dispositivi cresce, così sarà l’accettazione.
Jeremy Farley, CPO / L, è un protesista clinico per Fillauer a Chattanooga, TN.
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