La mobilità, così essenziale per il mantenimento della salute psicofisica dell’individuo, viene spesso limitata da eventi di lesione spinale, ponendo il paziente in un maggior rischio di cumulare ulteriori patologie. Per questo, la riabilitazione è uno dei pilastri del percorso di presa in carico di soggetti con lesione spinale, anche con l’ausilio di device che favoriscono la posizione eretta e il cammino. A tal fine si possono utilizzare diversi tipi di device, dagli esoscheletri esterni a tutori di piede caviglia.
Un recente studio del dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica dell’Università Tarbiat Modares, a Teheran, mette a confronto un tutore di ginocchio-piede-caviglia attivo, con traiettoria del ginocchio personalizzata, con un tutore di ginocchio-piede-caviglia bloccato e con un esoscheletro multiarticolare. Obiettivo: valutare quale dei tre sistemi favorisca meglio il passo. Lo studio è pubblicato su Scientific Reports.
Caratteristiche del device valutato nello studio
Il tutore di ginocchio-piede-caviglia attivo utilizzato nello studio è un device sviluppato all’interno dello stesso dipartimento che ha condotto il lavoro ed è ben descritto in un precedente lavoro, pubblicato sulla rivista araba Modares Mechanical Engineering: si tratta di un dispositivo leggero, che mantiene le modalità d’uso di un tradizionale tutore di ginocchio-caviglia-piede, pur fornendo assistenza motorizzata al ginocchio.
Il tutore integra un attuatore di ginocchio reversibile all’interno di un’architettura di controllo a due livelli: un controllo ad alto livello che consente di stabilire la corretta traiettoria del ginocchio a partire dalla valutazione dell’ampiezza del passo e della velocità selezionata dall’utente, composto di una macchina a stati finiti e un generatore di traiettorie parametriche; un controllo di impedenza di basso livello basato sulla posizione che segue tale traiettoria.
Se nel precedente studio gli autori avevano confrontato l’efficacia del dispositivo ideato con un semplice girello di supporto, in questo nuovo lavoro il confronto viene effettuato con due sistemi più tecnologici, un esocheletro multiarticolato e un tutore di ginocchio-caviglia-piede bloccato. Per il confronto, gli autori hanno arruolato 22 pazienti con lesione spinale cronica in diversi punti della colonna, in alcuni casi completa e in altri incompleta.
I risultati del confronto
I risultati del confronto della qualità del passo ottenuta con i tre device, e le risposte fornite direttamente dai partecipanti, permettono di evidenziare una superiorità del tutore di ginocchio-caviglia-piede attivo, con traiettoria del ginocchio personalizzata, rispetto al sistema bloccato: il primo migliora infatti la fase di swing del passo, migliorando la lunghezza del passo del 38,6% e l’altezza del passo del 100%.
Il nuovo device, inoltre, ha dimostrato di poter ridurre la necessità di usare un supporto per gli arti superiori, come dimostrato dalla riduzione del 35% del picco di forza verticale agito sul deambulatore. I risultati ottenuti dal confronto con l’esoscheletro evidenziano altezza del passo e fase di swing simile tra i due device, mentre la lunghezza del passo ottenuta con il tutore di ginocchio-caviglia-piede è maggiore del 19,7%, rispetto all’esoscheletro.
Pur richiedendo ulteriori conferme in altri studi, il device sviluppato dall’università iraniana sembra poter facilmente competere con un esoscheletro multiarticolato nel favorire il passo in pazienti con lesione spinale.
Fonte: Hosseinpour Malakouti, S., Ozgoli, S. Active knee–ankle–foot orthosis with personalized knee trajectory compared with locked orthosis and multi-joint exoskeleton. Sci Rep. 2026. Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-026-60912-0.
