Effetto di un protocollo di allenamento progressivo su tapis roulant per la malattia di Parkinson

Disegno dello studio: studio monocentrico, senza scopo di lucro, randomizzato, controllato, in singolo cieco (i medici che hanno valutato l'effetto degli interventi saranno ciechi), con un comparatore attivo. Lo studio riflette il disegno di superiorità del trattamento sperimentale rispetto a quello standard. Il braccio di trattamento verrà assegnato mediante randomizzazione. Verranno confrontati i risultati ottenuti con i 2 trattamenti.

Sponsor dello studio è il Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale, Università di Firenze, Italia; lo studio sarà svolto presso la "Struttura Organizzativa Dipartimentale (SOD) di Riabilitazione Generale- Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS) Fondazione Don Carlo Gnocchi, Firenze".

Collaboratori per servizi esterni:

• Laboratorio di Analisi del Movimento presso IRCCS Don Carlo Gnocchi Firenze
• Laboratorio di Nanomedicina e Biofotonica Clinica (LABION) presso IRCCS Don Carlo Gnocchi Milano

Inizio e durata dello studio: lo studio è iniziato il 6 luglio 2022 e terminerà a dicembre 2023.

Durata dello studio per singolo partecipante 8 mesi: arruolamento e valutazione al basale (T0), trattamento (durata 2 mesi), valutazione di fine trattamento (T1), valutazione di follow-up a 3 mesi dopo la fine del trattamento (T2), telefono colloquio a 6 mesi dalla fine del trattamento.

Obiettivo primario: confrontare gli effetti di un intervento riabilitativo integrato utilizzando un nuovo allenamento su tapis roulant che include applicazioni AVR, rispetto a un intervento convenzionale basato su tapis roulant in pazienti con PD (stadio Hoehn e Yahr II-III) affetti da disturbi della deambulazione e/o dell'equilibrio.

Obiettivo secondario: stratificare i pazienti PD in base al loro profilo biologico e identificare biomarcatori predittivi e biomarcatori indicativi di una misura dell'esito della riabilitazione.

Descrizione dell'intervento. L'intervento prevede tre sessioni a settimana per 8 settimane. L'intervento verrà erogato durante l'orario di "on" dei pazienti, tutti i giorni alla stessa ora.

I trattamenti sperimentali e convenzionali sono progettati per essere progressivi e personalizzabili in base al livello di prestazione del partecipante:

• progressione della velocità dell'andatura: la velocità dell'andatura è fissata all'80% della velocità di camminata fuori terra dell'individuo all'inizio dell'allenamento e verrà aumentata progressivamente settimanalmente fino a un massimo del 120%
• progressione nella durata della prova: all'inizio dell'allenamento la durata è fissata in 25 minuti, comprensivi di 5 fasce di esercizi della durata di 5 minuti, con 4 minuti di pausa tra ogni fascia; ogni due settimane sarà incrementato di 1 minuto per fascia, raggiungendo una durata massima di 45 minuti nelle ultime due settimane di trattamento;
• progressione in difficoltà di prova (solo per il gruppo sperimentale): il protocollo prevede 5 livelli di difficoltà per ogni applicazione C-Mill, e la transizione tra i livelli è fissata all'80% di successo raggiunto.

Misure di sicurezza: i partecipanti si eserciteranno indossando un dispositivo anticaduta e il controllo della frequenza cardiaca; quando la frequenza cardiaca supera la soglia di sicurezza (impostata al 75% di FCmax, ovvero 220-età per i maschi; 200-età per le femmine), la velocità del tapis roulant verrà abbassata fino alla normalizzazione del parametro.

Il C-Mill di Motek è un tapis roulant di nuova concezione per la valutazione e l'allenamento dell'andatura e dell'equilibrio che verrà utilizzato per lo studio in entrambi i gruppi in modo sicuro (con un'applicazione del dispositivo anticaduta e il controllo della frequenza cardiaca). È un sensore per tapis roulant comprensivo di una piattaforma di forza. Al paziente viene chiesto di evitare di utilizzare le barre di supporto laterali durante l'allenamento. Le applicazioni AVR del C-Mill incluse nel protocollo di formazione sono "isola della natura", "pietre miliari", "area di passaggio", "evitamento degli ostacoli" e "tracce". Queste applicazioni allenano l'equilibrio e i cambiamenti nella velocità di deambulazione, promuovono strategie di adattamento dell'andatura e strategie per superare il congelamento dell'andatura, in un ambiente sicuro e controllato. Inoltre, viene fornito un feedback per promuovere una deambulazione corretta (da parte di fisioterapisti e applicazioni) compreso il feedback sui parametri dell'andatura come la simmetria del passo, la lunghezza del passo e la cadenza.

Pianificazione delle visite e tempi di valutazione Le variabili cliniche, neuropsicologiche e strumentali saranno raccolte al basale (T0), alla fine del trattamento (T1) e 3 mesi dopo la fine del trattamento (T2). A 6 mesi dalla fine del trattamento (T3) verrà effettuato un colloquio telefonico.

Tutte le valutazioni saranno eseguite in ogni punto temporale (T0, T1, T2) con alcune eccezioni: l'acquisizione automatica dei parametri di andatura utilizzando C-Mill in modalità C-Gait sarà raccolta solo a T1 e T2; al termine del trattamento (T1), verrà inoltre somministrata una scala Likert a 5 punti per registrare la soddisfazione del paziente; durante il colloquio telefonico al T3 verrà somministrato solo il questionario sulle cadute.

Tutte le visite saranno pianificate nel tempo "on" dei pazienti. I trattamenti farmacologici dovrebbero essere stabili fino a T1.

Definizione di aderenza: l'adesione all'intervento sarà ritenuta sufficiente se il paziente rispetta i tempi e le modalità di esecuzione del trattamento riabilitativo indicati nello schema di intervento. È consentito saltare fino a 5 sedute, e le sedute perse potranno essere eventualmente recuperate al termine del trattamento. In caso di interruzione del trattamento (una o più sessioni perse), il trattamento verrà ripreso con la velocità dell'andatura, la durata della prova e il livello di difficoltà utilizzati nell'ultima sessione completata. I partecipanti che perderanno più di 5 sessioni saranno considerati abbandonati.

Misura di prova. Il software G*Power è stato utilizzato per stimare la dimensione del campione. Dalla letteratura, studi precedenti che miravano a valutare gli effetti dell'allenamento su tapis roulant diverso dalla routine (allenamento parziale su tapis roulant supportato dal peso) su pazienti con PD avevano osservato un'elevata dimensione dell'effetto (ɳ2 = 0,737). Nella nostra stima, una dimensione dell'effetto media (f=0,25) è stato scelto in modo conservativo. Assumendo una potenza statistica del 95% e un α=0.05, il campione risultante è di 22 soggetti per braccio. Per compensare possibili abbandoni, stimati intorno al 35%, è opportuno l'arruolamento di ulteriori 16 pazienti, 8 per braccio di trattamento, raggiungendo una stima di 30 soggetti per gruppo.

Analisi dei dati. Per tutti i dati, la distribuzione sarà valutata utilizzando il test di Kolmogorov-Smirnov (assumendo la presenza di distribuzione normale quando p>0.05). I dati verranno quindi riepilogati come media e deviazione standard, mediana e intervallo interquartile o frequenza assoluta e percentuale, a seconda dei casi. I due gruppi saranno confrontati al basale per esplorare differenze significative nelle variabili cliniche e demografiche. Verranno condotte analisi sia all'interno che tra i gruppi per valutare gli effetti dei trattamenti forniti, sia per le misure di esito primarie che secondarie. Nello specifico, verrà utilizzata un'ANOVA a misure ripetute con un fattore all'interno (Tempo di valutazione) e un fattore tra (Gruppo). L'analisi statistica sarà condotta utilizzando il software International Business Machines Corporation (IBM) Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) v28.

Gli spettri Raman acquisiti saranno analizzati mediante classificazione multivariata dell'Analisi delle Componenti Principali - Analisi Discriminante Lineare (PCA-LDA). PCA ridurrà il numero di variabili in componenti principali, che saranno utilizzate per costruire il modello LDA. Il modello sarà costruito per discriminare il miglioramento clinico rilevato come cambiamento quantificabile su scale cliniche, definito sulla base della minima differenza clinicamente importante, quando disponibile dalla letteratura. Saranno valutate la sensibilità, la specificità e l'accuratezza del modello predittivo basato sui dati degli spettri. Inoltre, verrà condotta un'analisi di correlazione per valutare l'associazione tra dati spettrali e variazione su scale cliniche registrate tra l'inizio e la fine del trattamento. L'analisi statistica dei dati Raman verrà eseguita utilizzando il software Origin2021.

Verranno applicati modelli di analisi univariata per selezionare i migliori marcatori prognostici di miglioramento clinico da includere nel modello multivariato. Per tutte le analisi, la significatività statistica sarà fissata a p<0,05