MAGGIO 2001 GRAZIE AD ALCUNE IMPORTANTI PROPRIETÀ, QUALI LA NON -I INVASIVITÀ, LA POSSIBILITÀ DI RIPETERE L'ESAME PiÙ VOLTE IN UN ARCO DI TEMPO RIDono, IL CARAnERE QUANTITATIVO DEI DATI FORNITI E LA SEMPLICITÀ NELL'ESECUZIONE DEL TEST, LA GAIT ANALYSIS SI PONE COME FONDAMENTALE STRUMENTO DI INDAGINE NELL'ANALISI DEL MOVIMENTO UMANO. LA GAIT ANALYSIS COME STRUMENTO , DI QUALITA NEI Dipartimento di Bioingegneria - Politecnico di Milano Parole chiave: gai! onolysis. Vision 2000 PROCESSI SANITARI a imminente introduzione delle Vision 2000 come Sistema Qualità obbligherà gli operatori dei vari settori ad identificare, validare e condividere i propri risultati. Questo è relativamente facile in settori, quale quello industriale, dove il prodotto finale è qualco sa di tangibile e concreto quindi misurabile. Più com plessa è invece la valutazione dei risultati del processo nel mondo sanitario. Il processo nel contesto sanitario è in fatti l'iter diagnostico/terapeutico al quale viene sottopo sto il paziente/utente/persona. Di fatto in questo caso molte variabili indipendenti quali lo stato di malattia e le variabili individuali della risposta alla terapia (solo per citarne alcune) giocano un ruolo chiave sul risultato fi nale del processo. Alla luce di quanto detto risulta indispensabile indivi duare degli indicatori che consentano analisi quantitati ve e/o qualitative del risultato del processo medico. Que sto articolo presenta uno strumento detto gait analysis o analisi del cammino che consente la valutazione quanti tativa del movimento umano considerando l'insieme di variabili che possono in qualche modo caratterizzare il movimento stesso. L'obiettivo finale è quello di rendere il L 50 .wl ______________---,più possibile oggettiva la misurazione del ri sultato. LA GAIT ANALYSIS Dai rapporti diffusi annualmente dal Ministe ro della Sanità, appare evidente come i di sturbi legati al movimento coinvolgano una larga fascia di popolazione: dai bambini af fetti da spasticità, ai soggetti giovani coinvol ti in incidenti stradali, agli sportivi vittime di infortuni, agli anziani soggetti alle patologie tipiche dell'invecchiamento. Attualmente per la diagnostica clinica ci si avvale della ripresa video dell'atto motorio del soggetto, dell'applicazione di test ortope dici, di tipo psicologico e neurologico e del l'esame radiografico. Queste tecniche presen tano tuttavia alcuni limiti: la forte dipenden za dall'operatore, dalla sua esperienza ed im pressione nei test ortopedici, neurologici e psicologici e nella videoregistrazione; per quest'ultima inoltre è da sottolineare che non viene fornita una visione tridimensionale del soggetto ma sono necessarie più riprese per ottenere il movimento da tutte le angolazioni. Per quanto riguarda l'esame radiografico, in vece, il problema più evidente è l'invasività dei raggi X: questo implica una limitazione a poche applicazioni. Risulta quindi di fondamentale importanza potersi avvalere di tecniche innovative e stru mentazioni all'avanguardia che non presenti no i limiti delle tecniche tradizionali e nel contempo permettano di descrivere, quantifi care e valutare qualunque movimento uma no. Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo di nuove tecnologie in ambito industriale e ap plicate in seguito a quello biomedico, sono state realizzate nuove apparecchiature di par ticolare interesse proprio nell'analisi del mo vimento umano. Successivamente si è verifi cata la necessità di dedicare spazio all'analisi del movimento determinando quindi la nasci ta di Laboratori di Analisi del Movimento.? Le apparecchiature che solitamente sono pre senti in un Laboratorio di Analisi del Movi mento sono: un sistema optoelettronico, che permette di analizzare la cinematica del mo vimento; una (o più di una) piattaforma di forza, che fornisce le grandezze relative alla DE SANITATE dinamica del movimento, intese come lo scambio di forze e movimenti con il terreno; un elettromiografo, tramite il quale viene ri levata l'attività elettrica dei muscoli durante il movimento; un dispositivo per la rilevazio ne del consumo energetico e un sistema ba ropodometrico, che fornisce la distribuzione delle pressioni sulla superficie pIantare. Per riunire in un unico termine l'insieme dei dati ottenibili con le sopracitate strumenta zioni, in ambito clinico si parla di gait analy sis (o analisi computerizzata del cammino), indicando così uno strumento che realizza la valutazione quantitativa del movimento uma no tramite apparecchiature altamente sofisti cate che, integrate tra di loro, concorrono al la definizione del pattern locomotorio del soggetto in esame. Grazie ad alcune impor tanti proprietà, quali la non invasività, la pos sibilità di ripetere l'esame più volte in un ar co di tempo ridotto, il carattere quantitativo dei dati forniti e la semplicità nell'esecuzione del test, la gait analysis si pone come fonda mentale strumento di indagine nell'analisi del movimento umano. È necessario puntualiz zare che la gait analysis non si pone come metodo sostitutivo delle tradizionali tecni che, ma è da considerare come strumento in grado di fornire informazioni aggiuntive nel la definizione del quadro clinico del soggetto in esame. Tramite la stessa metodologia della gai t analysis è possibile andare a studiare qualun que tipo di atto motorio: il movimento più spesso analizzato è la deambulazioné,8 (gait analysis), in quanto caratteristico dell'attività quotidiana; per quest'indagine specifica, so no stati sviluppati numerosi protocolli che utilizzano diversi punti di repere anatomici e che descrivono il movimento secondo un si stema di riferimento realizzato 'ad hoc'. Negli ultimi anni l'interesse è stato esteso an che ad altri gesti motori, alcuni caratteristici dell'attività quotidiana, come ad esempio l'al zata dalla sedia oppure la discesa o salita del le scale, mentre altri relativi all'attività spor tiva e maggiormente interessanti dal punto di vista riabilitativo, quali ad esempio il sal to verticale. Mediante la gait analysis è pos sibile analizzare anche un gesto motorio che coinvolga solo una parte del corpo; nascono così gli studi relativi agli arti superiori, mol 51 MAGGIO DE SANITATE LA GAIT ANALYSIS COME STRUMENTO DI QUALITÀ NEI PROCESSI SANITARI to importanti soprattutto per i soggetti non deambulanti, oppure gli studi inerenti i mo vimenti della testa o ,del collo. Una specifica patologia che ha contribuito al lo sviluppo delle apparecchiature della gait analysis è la paralisi cerebrale infantile (PCI): i soggetti affetti da PCI presentano problemi nei movimenti dovuti a patologie del sistema nervoso che si riflettono sul sistema muscolo scheletrico. 9 La gait analysis è in grado di in dividuare il pattern locomotorio del soggetto in esame e metterne in evidenza le differenze rispetto al pattern locomotorio di un soggetto sano: in base ai dati così ottenuti e a quelli re lativi alle analisi cliniche, è possibile pianifi care il trattamento, chirurgico o farmacologi co, più adatto. 4 . 5 Negli ultimi anni la gait analysis ha subito un processo di notevole diffusione e le realtà me diche specializzate nell'analisi di patologie che coinvolgono direttamente il sistema ner voso, il sistema muscolo-scheletrico ed il si stema vestibolare hanno incominciato ad in teressarsi a questo nuovo strumento di valu tazione ed a ricercare laboratori che dispo nessero della strumentazione adeguata. Gli ambiti clinici in cui appare di particolare utilità l'applicazione della gait analysis sono: • Chirurgia ortopedica e rizotomia • Trattamento farmacologico della CP con Baclofen • Trattamento farmacologico della CP con la Tossina botulinica • Terapia riabilitativa • Protesi, ausilii, ortesi Per questi ambiti clinici verranno brevemen te illustrati i benefici determinati dall'utilizzo della gait analysis, sia in termini di migliora- LABORATORIO DI ANALISI DELLA POSTURA E DEL MOVIMENTO "LUIGI DIVIETI" - DIP. DI BIOINGEGNERIA. POLITECNICO DI MILANO 52 2001 mento delle condizioni del paziente, sia in termini economici. Nella chirurgia ortopedica, individuare il cor retto trattamento da praticare ha come con seguenza non solo evidenti benefici per il pa ziente, ma anche una riduzione dei costi do vuti all'operazione chirurgica stessa. 3 L'analisi dei costi relativi all'impianto di una pompa Baclofen mostra come ,sia necessario avere a disposizione uno strumento di indagi ne clinica per individuare soggetti particolar mente indicati per questo tipo di trattamento, dal momento che si tratta di un intervento particolarmente costoso.! Per quanto riguarda il trattamento mediante Tossina botulinica è necessario avere a dispo sizione uno strumento che permetta di indi viduare i soggetti idonei al farmaco, di defi nire la dose di Tossina da inoculare e i tempi di inoculazione: 2 tramite la gait analysis è possibile valutare se a distanza di tempo la dose iniettata abbia ancora effetto o se si de ve ricorrere ad una nuova somministrazione. Nell'analisi relativa ai benefici per la terapia riabilitativa, emerge come la gait analysis of fra la possibilità di definire un programma di riabilitazione strettamente indicato per il soggetto in esame e di poter seguire accura tamente i cambiamenti determinati dall'ap plicazione del programma stesso. Questo im plica una evidente riduzione dei tempi di per manenza del soggetto nella struttura ospeda liera, in quanto il recupero della funzionalità avviene (o almeno dovrebbe avvenire) più ve locemente, con la conseguente riduzione dei costi, quali le spese per la degenza ospedalie ra, per il personale specializzato (fisioterapi sti, paramedici), per le apparecchiature e per le strutture necessarie per la riabilitazione. Da ultimo, nell'ambito delle protesi, ausilii e ortesi, la gait analysis permette di individua re in tempi più brevi l'ortesi ottimale per il singolo soggetto, limitando il numero di mo delli da realizzare prima di trovare quella do tata dei requisiti necessari. Nonostante sia possibile ritrovare in lettera tura articoli relativi all'utilizzo di questa strumentazione fin dagli Anni '70, è negli An ni '90 che la gait analysis ha incominciato a diffondersi e ad essere annoverata tra gli esa mi di routine clinica, soprattutto negli Stati Uniti. In Italia la gait analysis è ancora con _'-- ----'OE LA SANITATE GAIT ANALYSIS COME STRUMENTO DI QUALITÀ NEI PROCESSI SANITARI siderata come uno strumen to pretta mente de dicato al la ricerca piuttosto che alla clinica ed è presente una sorta di scetti cismo da POSIZIONAMENTO DEI MARKERS parte dei SECONDO IL PROTOCOLLO "DAVIS" medici PER LA GAIT ANALYSIS (A SINISTRA) E RELATIVO STICK FIGURE nei con (A DESTRA). fronti di una stru mentazione che, apparentemente, sembra complessa, di difficile utilizzo e di scarsa ap plicazione. Tuttavia, sulla scia di quanto av viene Oltreoceano, in Italia sta aumentando l'interesse verso questa nuova tecnologia ed i medici stanno incominciando ad apprezzare le potenzialità che questa strumentazione è in grado di offrire: è possibile quindi preve dere che, nei prossimi anni, si verificherà una maggiore diffusione della gait analysis anche in Italia, con il conseguente aumento del numero di Laboratori di Analisi del Mo vimento. • RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 1. Albright AL, Baclofen in the treatment of ce rebral palsy, J Child Neurol 1999; Il:77-83 2. Corry IS, Cosgrove AP, Duffy CM, Taylor TC, Graham HK, Botulinum toxin A in ham string spasticity, Gait Posture 1999 Dec; 10(3): 206-10 3. DeLuca PA, Davis RB, Ounpuu S, Rose S, Sirkin R, Alterations in surgical decision making in patients with cerebral palsy based on three-dimensional gait analysis, J Pediatr Orthop 1997 Sep-Oct; 17(5): 608-14 4. Gage JR, DeLuca P, Renshaw TS, Gait analy sis: principles and applications - emphasis on its use in cerebral palsy, J Bone J Surg 1995, 77-A: 1607-1623 5. Gage JR, Gait analysis. An essential tool in the treatment of cerebral palsy, Clin Orthop 1993 Mar; (288): 126-34 6. Ounpuu S, Gage JR, Davis RB, Three-di mensional lower extremity joint kinetics in normal pediatric gait, J Pediatr Orthop 1991 May-Jun; 11(3): 341-9 7. Rose GK, Clinical gait assessment: a perso nal view, J Med Eng Technol 1983 Nov-Dec; 7(6): 273-9 8. Rose SA, Ounpuu S, DeLuca PA, Strategies for the assessment of pediatric gait in the clinical setting, Phys Ther 1991 Dec; 71(12):961-80 9. Sutherland DH, Gait analysis in cerebral pal sy, Dev Med Child Neurol 1978 Dec; 20(6): 807-13 ABBONARSI A DE SANITATE è facile BASTA UN VERSAMENTO SUL CONTO CORRENTE POSTALE N. INTESTATO A: ~2248002 Nuovo STUDIO TECNA SRL VIA MONTE POLLINO, 2 - 00141 ROMA 2001 L. 145.000 ABBONAMENTO PER IL 9 NUMERI 53