Conservazione del biofeedback negli individui con AKA

Più di due milioni di americani vivono attualmente con una perdita totale o parziale di un arto e ogni anno si verificano altre 185.000 amputazioni. La maggior parte delle amputazioni avviene negli arti inferiori. Esistono molte potenziali cause di amputazione, ma la maggior parte può essere attribuita a malattie vascolari, come diabete, lesioni traumatiche e cancro. Per questi individui, i dispositivi protesici svolgono un ruolo importante nel ripristinare la mobilità e consentire loro di partecipare alle attività quotidiane. Tuttavia, quando imparano a usare questi dispositivi, i pazienti spesso alterano i loro schemi di movimento per compensare il dolore o il disagio, una ridotta capacità di sentire cosa sta facendo il loro arto protesico e/o la paura di cadere. Modificando i loro schemi di movimento, i pazienti tenderanno ad avere la gamba intatta, il che ha dimostrato di portare a danni articolari a lungo termine e lesioni croniche. In prospettiva, al 75% dei veterani degli Stati Uniti che vivono con l'amputazione viene diagnosticata una successiva malattia che colpisce la loro salute muscolare, ossea e/o articolare. Pertanto, le sessioni di terapia, note come rieducazione alla deambulazione, sono parte integrante dell'insegnamento ai portatori di protesi a camminare in modo sicuro ed efficiente.

Con i recenti progressi nella tecnologia indossabile, ricercatori e terapisti hanno iniziato a esplorare l'uso di sistemi di biofeedback per aiutare con questa riqualificazione. In questi sistemi, i sensori indossabili vengono utilizzati per misurare in tempo reale come si muove il paziente e possono fornire informazioni su quanto tempo trascorrono su ciascuna gamba e quanto si muove ciascuna articolazione durante la deambulazione. Il biofeedback si riferisce al processo di comunicazione delle informazioni da questi sensori ai pazienti, istruendoli se hanno bisogno di cambiare i loro movimenti. Precedenti ricerche hanno dimostrato che questi sistemi hanno un eccellente potenziale per aiutare i pazienti con disabilità fisiche a migliorare la loro qualità di movimento. Tuttavia, relativamente poche ricerche hanno esplorato quanto bene gli individui con amputazioni della gamba sopra il ginocchio rispondano al biofeedback durante il riaddestramento dell'andatura. È importante sottolineare che la questione se i nuovi schemi di movimento insegnati utilizzando il biofeedback persisteranno dopo che l'allenamento è terminato rimane senza risposta.

Pertanto, l'obiettivo principale di questa ricerca è determinare se il biofeedback è uno strumento fattibile per il riaddestramento dell'andatura con gli utenti di protesi sopra il ginocchio (incluse una protesi di ginocchio, caviglia e piede). Per rispondere a queste domande, quaranta persone che attualmente utilizzano sistemi protesici sopra il ginocchio si sottoporranno a un'unica sessione di formazione sul biofeedback. La metà di queste popolazioni proverrà dalla popolazione civile e la metà saranno veterani militari. Durante questo training, il sistema di biofeedback applicherà alla pelle delle brevi vibrazioni, simili a quelle generate dai cellulari, ogni volta che il paziente raggiunge il grado di rotazione dell'anca desiderato durante la deambulazione. Ai partecipanti verrà chiesto di continuare ad aumentare il movimento dell'anca fino a quando non sentiranno una vibrazione ad ogni passo. Prima dell'allenamento, saranno dotati di un sistema di cattura del movimento indossabile, sensori di pressione incorporati nelle scarpe e un cardiofrequenzimetro indossabile. Utilizzando questi dispositivi, i ricercatori misureranno i modelli di deambulazione dei partecipanti senza che il biofeedback determini la loro attuale capacità. Una volta completato l'allenamento, i loro schemi di deambulazione verranno nuovamente misurati, prima durante l'utilizzo del sistema di biofeedback, e poi di nuovo quindici minuti e trenta minuti dopo che il sistema di biofeedback è stato rimosso. I dati misurati durante questi test consentiranno ai ricercatori di calcolare i punteggi di mobilità funzionale che vengono utilizzati per valutare la qualità della deambulazione di un paziente e quindi confrontare il modo in cui questi punteggi cambiano prima, durante e dopo l'allenamento di biofeedback.

Le conoscenze acquisite attraverso questa ricerca costituiscono un passo fondamentale verso l'identificazione di strategie di biofeedback ottimali per massimizzare i risultati di mobilità del paziente. I risultati saranno essenziali per lo sviluppo di protocolli di riqualificazione dell'andatura progettati per ridurre l'incidenza di lesioni croniche e consentire ai pazienti di raggiungere il loro pieno potenziale di mobilità. Basandosi su questi risultati, la prossima fase di ricerca sarà quella di incorporare l'allenamento del biofeedback in un protocollo standard di riaddestramento dell'andatura di sei settimane per valutarne l'efficacia a lungo termine come strumento di riabilitazione. A differenza della tradizionale riqualificazione dell'andatura, che richiede ai pazienti di visitare le cliniche di persona per tutte le sessioni, la natura indossabile e automatizzata dell'addestramento al biofeedback consentirà ai pazienti di continuare l'allenamento dell'andatura da casa. Questa capacità consentirà ai pazienti di continuare le attività di formazione tra le sessioni e, infine, potrebbe essere in grado di sostituire alcune visite di persona. Questo potenziale per la terapia a distanza ha implicazioni entusiasmanti per un migliore accesso alle cure per le persone che vivono a lunghe distanze dai loro fornitori di riabilitazione, o per coloro che soffrono di ansia sociale, nonché durante le pandemie sanitarie globali in cui le visite di persona sono difficili.