Impiego della mano robotica sovrannumeraria nella riabilitazione dello stroke in fase sub-acuta.

Abstract

Nei pazienti con stroke in fase sub-acuta, è stato dimostrato che il task specific training (TST) accelera il recupero funzionale dell’arto superiore. Purtroppo molti pazienti non dispongono di un’estensione delle dita sufficiente per svolgere questo tipo di trattamento. In questa tesi è descritta la prima parte di uno studio ampio e multicentrico il cui obiettivo è quello di indagare l’efficacia di una nuova tecnica riabilitativa svolta con l’uso di una mano robotica (SoftHand-X). L’apertura di SoftHand-X è controllata dall’arto paretico del paziente attraverso un sensore elettromiografico posizionato sulla superficie dorsale dell’avambraccio del paziente che rivela l’attività dei muscoli estensori delle dita e del polso, oppure sulla superficie anteriore della spalla in modo da rilevare l’attività del muscolo deltoide. Per chiudere la mano al paziente è sufficiente rilassare i muscoli interessati. Questo trattamento riprende i classici trattamenti cognitivi dell’arto superiore, infatti il principio è promuovere la plasticità neuronale tramite l’attivazione delle aree corticali adibite al controllo della mano affetta grazie all’attivazione dei neuroni specchio. Attualmente il gruppo sperimentale è composto da 3 pazienti (paziente 3 in fase di valutazione), il gruppo di controllo è costituito da 23 pazienti. Entrambi i guppi erano caratterizzati da un’importante compromissione motoria dell’arto superiore a T0, con impossibilità di svolgere il TST a causa di un deficit nell’estensione delle dita. I pazienti hanno seguito un procollo di trattamento preciso per tre settimane, e sono stati valutati a T0 e a T1 facendo uso di 7 scale di valutazione e misurazioni elettromiografiche. I risultati ottenuti dai punteggi alla scala di valutazione Modified Ashworth Scale (MAS) e dalle registrazioni EMG effettuate, hanno mostrato che SoftHand-X è un trattamento sicuro che non porta ad un aumento della spasticità e potrebbe avere un effetto benefico sulla stessa.

In subacute stroke patients, task-specific training (TST) has been shown to accelerate upper limb functional recovery. However, many patients lack sufficient finger extension to perform this type of treatment. This thesis describes the first phase of a multicenter study aimed at assessing the effectiveness of a new rehabilitation technique using a robotic hand (SoftHand-X). The SoftHand-X opens in response to activity in the patient’s paretic arm, detected through an electromyographic sensor placed on the dorsal surface of the forearm, monitoring the extensors of the fingers and wrist. In alternative the sensor can be placed on the anterior surface of the shoulder to detect deltoid muscle activity. To close the hand, the patient simply relaxes the targeted muscles. This treatment draws from traditional cognitive approaches for the upper limb, aiming to promote neural plasticity through the activation of cortical areas deputed to hand control, due to the activation of mirror neurons. Currently, the experimental group consists of 3 patients (with a third patient undergoing evaluation), while the control group comprises 23 patients. Both groups had severe motor impairment of the upper limb at T0, with inability to perform TST due to deficits in finger extension. Patients followed a specific treatment protocol for three weeks and were evaluated at T0 and T1 using 7 assessment scales and electromyographic measurements of the wrist and finger flexors and extensors. Results from the Modified Ashworth Scale (MAS) and EMG recordings indicated that SoftHand-X is a safe treatment, showing no increase in spasticity and potentially beneficial effects on it. The sample size is still too small to draw definitive conclusions regarding motor function improvement and muscle recruitment. Additionally, the implementation of the EMG sensor as an input interface, enabled the use of SoftHand-X for patients with minimal extensor recruitment in the wrist and fingers for the first time.