L’utilizzo nel trattamento di deficit neurologici in pazienti con lesione del midollo spinale: revisione sistematica della letteratura.

Effectiveness and Safety of Exoskeletons as Assistive and Rehabilitation Devices in the Treatment of Neurologic Gait Disorders in Patients with Spinal Cord Injury: A Systematic Review (Fisahn C, Aach M, Jansen O, Moisi M, Mayadev A, Pagarigan KT, Dettori JR, Schildhauer TA. The Effectiveness and Safety of Exoskeletons as Assistive and Rehabilitation Devices in the Treatment of Neurologic Gait Disorders in Patients  with Spinal Cord Injury: A Systematic Review. Global Spine J. 2016 Dec;6(8):822-841. https://www.thieme-connect.com/DOI/DOI?10.1055/s-0036-1593805.).

Lo studio e la messa a punto di dispositivi meccanici in grado di supportare o facilitare il movimento di persone con disabilità è uno degli obiettivi perseguiti dell’ingegneria applicata alla medicina, la bioingegneria. Negli ultimi 10 anni, nell’ambito delle cure predisposte per le lesioni spinali si sono sviluppati dispositivi ortopedici, tra cui anche gli esoscheletri, il cui possibile utilizzo è ritenuto potenzialmente utile, in particolare nella fase riabilitativa. Il recupero delle capacità motorie è, e rimane, l’obiettivo primario di guarigione per le persone con lesione midollare. La finalità con cui questi dispositivi sono utilizzati non è sostituire la carrozzina, che resta l’ausilio preferito da molti paraplegici nelle attività della vita quotidiana. Nella maggior parte dei casi, gli esoscheletri sono usati preferibilmente in ambito ospedaliero, come parte integrante di percorsi di riabilitazione e, sempre in termini di approccio riabilitativo, si ritiene che l’uso di questi dispositivi possa dare benefici importanti al sistema cardiocircolatorio, alle ossa, alla muscolatura, e al mantenimento delle regolari funzioni intestinali.

Di cosa si tratta: un esoscheletro per disabili è una protesi bionica indossabile che consente a chi ha perso l’uso delle gambe di rimettersi in piedi. Come suggerisce la parola stessa, un esoscheletro è una struttura robotica che sostiene il corpo dall’esterno, progettata e sperimentata in campo biomedico per fronteggiare casi di disabilità permanente e temporanea. Alcuni modelli sono già sul mercato, altri ancora in fase di sviluppo. In generale, si differenziano in esoscheletri motorizzati o in protesi che controllano il movimento dell’anca-ginocchio-piede.

Cosa dice la ricerca biomedica: Nonostante, negli ultimi anni anche la scienza medica abbia dedicato attenzione alla tematica e diversi articoli siano stati pubblicati (*1,2,3,4) fino a qualche mese fa, mancava un’analisi sistematica dei risultati ottenute nelle varie sperimentazioni volta ad investigare ed evidenziare  l’efficacia clinica e la sicurezza dell’uso di esoscheletri (in particolare quelli motorizzati) in soggetti con lesione midollare. Questo è stato l’obiettivo di un gruppo di lavoro internazionale, che ha visto il coinvolgimento di centri europei ed americani, coordinati dal Dr. Christian Fisahn dello Swedish Medical Center di Seattle (USA).

Le domande cliniche cui i ricercatori hanno cercato di dare una risposta sono state:

1. Gli esoscheltri indossabili, usati sia come dispositivi assistivi sia riabilitativi, possono dare un miglioramento delle capacità motorie rispetto ai classici dispositivi ortosici che controllano il sistema anca-ginocchio-piede?

2. Gli esoscheltri indossabili, quando usati nella riabilitazione, possono dare un miglioramento del movimento delle gambe rispetto ad altre strategie riabilitative?

3. Gli esoscheltri indossabili, usati sia con finalità assistive che riabilitative, sono più sicuri rispetto ad altri dispositivi ortesici?

Metodologia: questo gruppo di autori si sono proposti di eseguire una revisione sistematica della letteratura prendendo in considerazione le tre principali banche dati: PubMed, Cochrane ed Embase con l’intento di valutare studi, pubblicati prima del 2 maggio 2016, sull’efficacia e la sicurezza di esoscheletri motorizzati usati per l’assistenza o la riabilitazione del movimento in soggetti affetti da lesione spinale sia completa che incompleta. I parametri considerati sono stati di efficacia, con la presa in considerazione della funzionalità motoria (la velocità di movimento, come il tempo impiegato per precorrere distanze fisse: 6 o 10 metri) e di sicurezza volti in particolare a valutare eventuali “disturbi” arrecati al paziente come dolore, fratture ed episodi cardio-polmonari. Secondariamente, sono stati valutati anche i potenziali effetti sulla funzionalità della vescica e dell’intestino e sulla spasticità.

Risultati: la ricerca ha dimostrato che, nel periodo preso in considerazione, non esistono studi volti a valutare il potenziale utilizzo degli esoscheletri motorizzati e non come dispositivo assistivo. Nove studi invece hanno valutato l’uso degli esoscheletri in ambito riabilitativo (i risultati sono raccolti in 11 pubblicazioni scientifiche) in comparazione con ni dispositivi protesici classici.  Ciò che è emerso è che nei due parametri volti a valutare il tempo di camminata (10MWT e 6MWT) non sono emerse differenze fra i soggetti che hanno effettuato riabilitazione con gli esoscheletri piuttosto che approcci che non ne hanno previsto l’uso. E’ importante sottolineare che i soggetti che partivano con buone capacità deambulatorie hanno un miglioramento significativo rispetto al gruppo che non ne ha fatto uso. Per gli altri parametri presi in considerazione i risultati sono stati “altalenanti” con evidenze, in taluni casi, a favore dell’uso degli esoscheletri mentre in altri a favore degli approcci più tradizionali. Un solo studio ha preso in considerazione parametri relativi alla defecazione considerando il tempo ed il volume del clistere. Entrambi i parametri sono risultati migliorati in caso di utilizzo degli esoscheletri. Dal punto di vista della sicurezza l’uso degli esoscheletri ha dato raramente effetti collaterali che si sono mostrati nei termini di irritazioni cutanee o escoriazioni a livello dei glutei, delle scapole, della schiena, delle anche e del pene. Questi fenomeni però sono rientrati sviluppando dei miglioramenti strutturali dell’esoscheletro con l’aggiunta di imbottiture.

Conclusioni: la meta-analisi presa in considerazione riporta che non esiste un sostanziale beneficio relativo all’uso degli escosheletri, rispetto ad approcci più tradizionali, nella riabilitazione di pazienti con lesione cronica del midollo spinale. Mancano però trials volti a valutare gli esoscheletri di più recente generazione.

Referimenti bibliografici:

1. Miller LE, Zimmermann AK, Herbert WG. Clinical effectiveness and safety of powered exoskeleton-assisted walking in patients with spinal cord injury: systematic review with meta-analysis. Medical Devices (Auckland, NZ). 2016;9:455-466.

2. Federici S, Meloni F, Bracalenti M, De Filippis ML. The effectiveness of powered, active lower limb exoskeletons in neurorehabilitation: a systematic review. NeuroRehabilitation. 2015;37(3):321–340.

3. Lajeunesse V, Vincent C, Routhier F, Careau E, Michaud F. Exoskeletons’ design and usefulness evidence according to a systematic review of lower limb exoskeletons used for functional mobility by people with spinal cord injury. Disabil Rehabil Assist Technol. 2015.

4. Louie DR, Eng JJ, Lam T, Spinal Cord Injury Research Evidence Research Team Gait speed using powered robotic exoskeletons after spinal cord injury: a systematic review and correlational study. J Neuroeng Rehabil. 2015;12:82.