Efficacia di un esoscheletro potenziato combinato con FES per i pazienti con LM cronica: un RCT (Ekso-FES)

La paraplegia è un evento grave che porta alla perdita totale o parziale delle funzioni motorie, sensoriali e vegetative. Il recupero dell'andatura, dell'equilibrio e della mobilità sono priorità importanti per le persone con una lesione del midollo spinale (LM). Nell'ultimo decennio lo sviluppo tecnologico degli esoscheletri ha permesso alle PLM di avvicinarsi all'obiettivo desiderato. Gli esoscheletri robotici indossabili sono ortesi motorizzate che facilitano la posizione eretta libera e la deambulazione sul terreno. Supportando più ripetizioni di passi pur avendo tutto il peso sul corpo, questi dispositivi rappresentano un approccio di allenamento specifico e orientato al compito per la riabilitazione della funzione dell'andatura dopo la LM. Tuttavia, nei casi in cui la riabilitazione della funzione dell'andatura non è l'obiettivo, la necessità di affrontare problemi di salute secondari associati a LM come dolore, spasticità, intestino e funzione della vescica può ancora essere una motivazione per impegnarsi nell'allenamento dell'esoscheletro.

Un'altra tecnica consolidata per il trattamento di tali problemi di salute secondari è la stimolazione elettrica funzionale (FES). La FES è un metodo comune e consolidato per la riabilitazione delle persone con lesioni del midollo spinale. Diversi studi hanno documentato effetti positivi della FES come, ad esempio, evitare il disuso e l'atrofia da denervazione, migliorare la forza muscolare, la potenza e la resistenza, cambiare il tipo di fibra muscolare, aumentare l'area della sezione trasversale dei muscoli, aumentare la massa muscolare, attivare la germinazione dei nervi, l'apprendimento motorio e riducendo la spasticità. Inoltre, la FES ha dimostrato di migliorare la funzione vescicale, intestinale e sessuale, la forma fisica cardiovascolare (aumentando la capacità aerobica), ridurre la massa grassa corporea e prevenire e curare le ulcere da decubito aumentando il flusso sanguigno muscolare. Inoltre, è stato dimostrato che il trattamento FES ha anche un impatto sulla funzione corporea migliorando la funzione degli arti inferiori e la stabilità e la funzione del tronco.

La potenza suscitata dal muscolo attraverso la stimolazione elettrica può essere utilizzata per la locomozione. Per fare ciò, il movimento indesiderato degli arti è spesso limitato da ortesi passive o pedali al fine di utilizzare in modo efficiente la contrazione muscolare dell'utente per fornire in sicurezza la potenza per la propulsione in avanti. L'utilità di tali sistemi, tuttavia, è spesso limitata a causa del rapido inizio dell'affaticamento muscolare. Questo è uno dei motivi (tra gli altri) per cui sono state sviluppate soluzioni ibride FES-robotiche, che integrano la potenza prodotta dalla stimolazione elettrica con l'assistenza motorizzata. Questo approccio riduce la potenza che deve essere prodotta dai muscoli, consentendo l'applicazione di FES per sessioni di allenamento più lunghe prima che si verifichi l'affaticamento. In tal modo, tali esoscheletri ad alimentazione ibrida offrono benefici fisiologici per la salute simili al ciclismo FES, migliorando contemporaneamente la mobilità dell'utente. L'aggiunta di FES a un esoscheletro alimentato riduce anche sinergicamente le coppie del motore del dispositivo, riducendo il consumo della batteria e quindi aumentando la portata massima dell'esoscheletro.

Sebbene sembri perfettamente ragionevole, da un punto di vista tecnico e fisiologico, combinare esoscheletri potenziati e FES a tali sistemi bionici ibridi, esistono solo prove aneddotiche della loro utilità ed efficacia clinica nei pazienti con LM. Qui i ricercatori propongono uno studio controllato randomizzato che indaga l'effetto dell'applicazione combinata dell'esoscheletro potenziato EksoNR (Ekso Bionics, Richmond, CA, USA) e FES (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Germania) rispetto alla sola terapia Ekso sugli esiti funzionali e parametri sanitari secondari.