Effetti delle calzature con biofeedback nella malattia di Parkinson: valutazione delle capacità motorie funzionali e della locomozione

La malattia di Parkinson (MdP) è una condizione neurodegenerativa cronica e progressiva, caratterizzata clinicamente dalla presenza di bradicinesia, tremore a riposo, rigidità e instabilità posturale. Gli individui affetti da questa condizione presentano diverse anomalie dell'andatura, caratterizzate da velocità ridotta, passi brevi e strascicati e maggiore variabilità del passo.

Negli ultimi decenni sono stati compiuti sforzi verso lo sviluppo di strategie sostenibili e implementabili nella vita quotidiana di questi individui, volte a migliorare le prestazioni della postura e dell’andatura.

In questo contesto, è in fase di studio il ruolo del potenziamento del biofeedback plantare. Ad esempio, la stimolazione sensoriale plantare sembra migliorare gli aggiustamenti posturali e l’andatura. Inoltre, è stato osservato che il contatto scalzo del piede con il suolo, rispetto all'indossare una scarpa, è in grado di fornire un maggiore feedback, migliorando così la postura e la locomozione. Una migliore locomozione porta ad una maggiore sicurezza durante lo svolgimento delle attività della vita quotidiana, una riduzione del rischio di cadute e quindi un aumento della qualità della vita. Gli studi in letteratura si concentrano principalmente sulla stimolazione di solette e calzature con integrazione di biofeedback vibratorio, uditivo e/o visivo.

L’applicabilità delle calzature elettroniche è attualmente limitata. Una possibile soluzione sostenibile potrebbe essere l’utilizzo di calzature che minimizzino la separazione del piede dall’ambiente esterno, proteggendolo efficacemente da possibili infortuni. Questo tipo di calzature si adatta alla forma del piede, consentendo potenzialmente un maggiore feedback plantare rispetto alle scarpe tradizionali. L'andatura mediante sensori inerziali rappresenta un metodo facilmente implementabile nella ricerca e nella pratica clinica, con applicazione in numerose sindromi neurologiche. Un dispositivo indossato a livello lombare può misurare i parametri spaziotemporali dell'andatura. Inoltre è possibile calcolare indici accelerometrici derivati ​​dal tronco. In particolare, il Rapporto Armonico (HR) è un indice rappresentativo della fluidità e del ritmo dell'andatura fisiologica. Si tratta quindi di un parametro affidabile per valutare eventuali alterazioni dell'andatura nei pazienti neurologici.

Lo scopo principale dello studio è verificare se l'uso di calzature che forniscono un maggiore feedback plantare migliora la frequenza cardiaca nei pazienti con malattia di Parkinson.

Come obiettivo secondario, verranno valutati i cambiamenti negli altri indici dell'andatura derivati ​​dal tronco, nel controllo posturale statico e nelle capacità funzionali. Inoltre, verranno valutati i cambiamenti a medio termine (dopo quattro settimane di utilizzo di scarpe con feedback plantare) di questi parametri, nonché l'insorgenza di cadute e congelamento dell'andatura (FOG).

Lo studio è suddiviso in 2 work-package (WP). Il WP1 è uno studio interventistico in aperto, in cui verranno osservati i cambiamenti a breve termine indotti dalle calzature che forniscono un maggiore feedback plantare.

Alla valutazione iniziale (T0), verranno raccolti i dati clinico-demografici e i pazienti verranno sottoposti ad un esame neurologico completo. Verranno somministrate scale specifiche per la malattia (UPDRS III parte 3, NFOG-q, LEDD, DASS-21).

I pazienti verranno sottoposti ad analisi dell'andatura inerziale, posturografia statica a piedi nudi e test di prestazione funzionale (TUG, 2MWT, 5-STST, 10-mFW) in tre condizioni in ordine randomizzato:

• Condizione a piedi nudi (BC): senza indossare scarpe
• Condizione neutra (NC): indossare scarpe da ginnastica neutre
• Condizione di feedback plantare aumentata (PFC): indossare scarpe plantari

WP2 è uno studio prospettico, interventistico, randomizzato e controllato, in cui verranno valutati i cambiamenti indotti dall'adozione di scarpe plantari per quattro settimane. Dopo le valutazioni di base (T0), i pazienti verranno randomizzati e assegnati a uno dei seguenti gruppi:

• Condizione neutra (NC): indossare scarpe da ginnastica neutre
• Condizione di maggiore feedback plantare (PFC): indossare scarpe plantari

In entrambi i gruppi, ai partecipanti verranno fornite scarpe di misura adeguata e verrà loro chiesto di adottare le scarpe assegnate come calzature abituali per le attività quotidiane per un periodo di quattro settimane. Ai pazienti sarà richiesto di tenere un diario in cui indicare eventuali problemi con l'uso delle scarpe e il tempo di utilizzo quotidiano, nonché di tenere traccia delle cadute e degli episodi di FOG.

Schema di valutazione:

Procedura di analisi dell'andatura:

Per acquisire i dati dell'andatura, un sensore inerziale (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italia) sarà posizionato a livello della quinta vertebra lombare (L5) utilizzando una cintura ergonomica. Il sensore inerziale comunica con un laptop tramite Bluetooth per la registrazione dei dati e l'analisi offline. Il sensore incorpora un accelerometro triassiale (16 bit/asse), un magnetometro triassiale (13 bit) e un giroscopio triassiale (16 bit/asse). La frequenza di campionamento è di 100 Hz e registra le accelerazioni lineari e angolari del tronco nelle direzioni anteroposteriore (AP), mediolaterale (ML) e verticale (V).

Il protocollo "Walk+" del software G-STUDIO (G-STUDIO, BTS, Milano, Italia) verrà utilizzato per rilevare l'accelerazione del tronco, le fasi dei cicli del passo destro e sinistro e i parametri spaziotemporali della cinematica pelvica. Il rapporto armonico verrà calcolato come dato di accelerazione del tronco lungo le tre direzioni (verticale, medio-laterale e anteroposteriore), scomponendo le componenti del segnale nelle sue armoniche, come rapporto tra la somma delle prime 10 armoniche pari e delle prime 10 armoniche dispari multipli delle frequenze fondamentali.

Gli altri indici inerziali del tronco calcolati saranno il più grande esponente di Lyapunov (LLE), il coefficiente di variazione (CV), il log dimensionless jerk score (LDLJ), l'analisi di quantificazione della recidiva (RQA), come descritto in un precedente lavoro di Castiglia et al.

Prima della sessione sperimentale, ai partecipanti verrà chiesto di camminare a terra lungo un percorso prestabilito per acquisire familiarità con la procedura. Verrà loro chiesto di camminare ad un ritmo coerente con la loro andatura abituale, lungo un corridoio largo circa 3 metri e lungo 30 metri, in assenza di fattori esterni che possano interferire con la cadenza e il ritmo del passo. Verranno eseguite cinque prove consecutive. Gli studi verranno interrotti se il paziente riferisce disagio durante la procedura, affaticamento o dolore.

Valutazione posturografica:

Per la valutazione posturografica verrà eseguita la stabilometria computerizzata, registrando il paziente in posizione ortostatica, in condizioni di silenzio e senza disturbi con occhi aperti e occhi chiusi, utilizzando le piattaforme di forza disponibili presso il nostro Istituto (BTS P-6000, BTS, Milano, Italia) . Ai pazienti verrà chiesto di posizionarsi sulle pedane posturografiche. Una volta raggiunta la posizione e accertato che il paziente sia a suo agio, il tecnico registrerà 3 prove di 10 secondi con gli occhi aperti e 3 prove di 10 secondi con gli occhi chiusi. Per ridurre l'effetto di apprendimento, le prove saranno registrate in modo randomizzato. Gli studi verranno interrotti se il paziente riferisce disagio durante la procedura, affaticamento o dolore.

Amministrazione delle scale di capacità funzionale:

• Test Timed-Up and Go (TUG): il TUG è un semplice test per la valutazione della funzionalità motoria complessiva. Ai partecipanti viene chiesto di alzarsi da una sedia, percorrere una distanza lineare di 3 metri, girarsi di 180 gradi e tornare in posizione seduta nel più breve tempo possibile.
• Test del cammino di 2 minuti (2MWT): il 2MWT valuta l'autonomia e la capacità di cammino aerobico. Nel 2MWT, al soggetto viene chiesto di coprire la distanza maggiore camminando lungo un percorso pianeggiante di 30 metri in un arco di 2 minuti.
• 5 Sit to Stand Test (5-STST): Il 5-STST viene utilizzato per valutare la funzionalità e la forza degli arti inferiori. Al soggetto viene chiesto di alzarsi e sedersi da una sedia cinque volte nel minor tempo possibile.
• Camminata libera di 10 metri (10 mFW): nel test di 10 metri, al soggetto viene chiesto di camminare lungo un percorso pianeggiante di 10 metri a un ritmo percepito confortevole (normale).

Piano statistico Verrà condotta un'analisi preliminare della normalità per determinare se utilizzare metodi parametrici o non parametrici, utilizzando la rappresentazione grafica e il test di Shapiro-Wilk. Le variabili numeriche saranno descritte in termini di media e deviazione standard (o mediana e quartili se appropriato), mentre le variabili categoriali saranno presentate come conteggio grezzo e percentuale.

All'interno del WP1, i tre gruppi verranno confrontati utilizzando ANOVA con test post-hoc di Bonferroni o test di Friedman per campioni dipendenti.

Le correlazioni con parametri quantitativi saranno valutate utilizzando il coefficiente di correlazione di Pearson (o Spearman se necessario), sia all'interno dei gruppi che a livello globale.

All'interno del WP2, i cambiamenti nella FC saranno valutati con misure ripetute ANOVA (o un test non parametrico simile) con due fattori: TIME (2 livelli, T0 vs. T1, all'interno dei gruppi) e GRUPPO (2 livelli, scarpa plantare vs. neutra scarpa, tra gruppi).