Valutazione della funzione motoria nei soggetti affetti da Distrofia Muscolare di Duchenne mediante gait analysis 3D

Abstract

L’analisi del cammino rappresenta uno strumento diagnostico fondamentale per il riconoscimento di danni neurologici e muscoloscheletrici. La capacità di camminare, nei soggetti con distrofia muscolare di Duchenne (DMD), peggiora in modo rapido e progressivo, fino alla perdita completa di questa funzione tra i 12 e i 15 anni di età. L’obiettivo della terapia riabilitativa e medica nella DMD è quello di tardare il più possibile la perdita della capacità di deambulare e, per raggiungerlo, gli interventi si basano sul monitoraggio regolare delle autonomie motorie residue mediante scale motorie standardizzate e mediante valutazioni del cammino. Tuttavia, l’analisi tradizionale dei dati di movimento è fortemente dipendente dall’esperienza e dal giudizio del terapista e, nei pazienti con sintomi lievi, o in età molto giovane i test potrebbero non essere abbastanza sensibili. Questo studio propone un metodo di diagnosi basato sull’utilizzo di un sistema di gait analysis 3D che, attraverso l’acquisizione di immagini tramite otto telecamere optoelettroniche, ovvero senza utilizzo di marcatori applicati sul corpo, ovvero mediante tecnica “markerless”, fornisce una ricostruzione tridimensionale del movimento. Grazie a questo risultato è possibile valutare parametri quali: traiettorie articolari, angoli e vettori dei soggetti analizzati. I dati permetteranno, quindi, di ottenere un’analisi biomeccanica completa del gesto motorio, utile per fornire parametri importanti per la diagnosi e il monitoraggio dello sviluppo della distrofia Muscolare di Duchenne che verrà integrata nel monitoraggio della patologia al fine di superare i limiti dell’analisi manuale tradizionale.

Gait analysis is a fundamental diagnostic tool for identifying neurological and musculoskeletal impairments. In individuals with Duchenne muscular dystrophy (DMD), walking ability deteriorates rapidly and progressively, eventually leading to the complete loss of this function between the ages of 12 and 15. The goal of medical and rehabilitative therapy for DMD is to delay the loss of ambulation for as long as possible; to achieve this, interventions rely on regularly monitoring residual motor function using standardized motor scales and gait assessments. However, traditional movement data analysis depends heavily on the therapist's experience and judgment, and standard tests may lack sufficient sensitivity for patients with mild symptoms or those at a very young age. This study proposes a diagnostic method based on a 3D gait analysis system that generates a three-dimensional reconstruction of movement by capturing images via eight optoelectronic cameras—specifically, using a "markerless" technique that requires no body-mounted markers. This approach allows for the assessment of parameters such as joint trajectories, angles, and vectors in the subjects being analyzed. The resulting data will provide a comprehensive biomechanical analysis of the movement—yielding key parameters for diagnosing and monitoring the progression of Duchenne muscular dystrophy—which will be integrated into the clinical monitoring process to overcome the limitations of traditional manual analysis.