Laboratorio di riabilitazione robotizzata e biomeccanica

Presso il Laboratorio si svolge sia attività clinica che di ricerca nell’ambito della neuroriabilitazione robotizzata e della valutazione qualitativa e quantitativa della spasticità mediante tecniche neurofisiologiche e biomeccaniche.

La riabilitazione robotizzata utilizza macchine costruite per migliorare ed accelerare il recupero funzionale in pazienti affetti da deficit motori. Il Laboratorio dispone del robot “Braccio di Ferro” che permette la realizzazione di movimenti di “reaching” all’arto superiore sul piano orizzontale e del robot “Amadeo” per la rieducazione dei movimenti delle dita della mano emiplegica.

Il trattamento robotico viene somministrato, quando le condizioni neuromotorie e cognitive del soggetto lo consentono, a pazienti degenti presso il nostro Istituto affetti da encefalopatia acquisita (ictus, trauma cranico, esiti di intervento neurochirurgico cerebrale). Tale trattamento viene proposto, in associazione alle sedute di fisioterapia tradizionale, al fine di accelerare il processo di recupero della motilità a tutto l’arto superiore, sia nei segmenti intermedio-prossimali (gomito-spalla) che distali (mano).

Presso il Laboratorio medesimo si effettuano anche valutazioni neurofisiologiche e biomeccaniche della spasticità mediante un dispositivo biomeccanico/elettrofisiologico da noi realizzato (torque-motor) per misurare la coppia, la stiffness e la soglia di elicitazione della risposta elettromiografica registrate durante movimenti di flesso-estensione del polso. Tali misure aiutano a definire e quantificare il contributo all’aumento del tono muscolare (rigidità o ipertono spastico) offerto dalle componenti neurali riflesse e da quelle passive viscoso-elastiche. Alla genesi del tono muscolare patologico (ipertono spastico) possono infatti contribuire elementi differenti da quelli neurali riflessi, ovvero modificazioni delle proprietà muscolari e connettivali: è molto importante poter riconoscere e differenziare tali componenti per decidere il tipo di trattamento miorilassante o antispastico più opportuno. Talora il trattamento robotico viene applicato dopo infiltrazione con tossina botulinica se valutazioni cliniche elettrofisiologiche e biomeccaniche individuano una condizione di ipertono spastico rilevante che possa inficiare il corretto svolgimento delle sedute di riabilitazione robotica.

 

Attività di Ricerca

In collaborazione col Servizio di Bioingegneria dell’Istituto di Veruno studiamo, nel paziente con cerebrolesione acquisita, l’applicazione di modelli di analisi dell’apprendimento motorio. Stiamo sviluppando inoltre tecniche di ottimizzazione del training neuromotorio attraverso modelli di valutazione e trattamento dei deficit sensitivi dell’arto superiore.

Stiamo inoltre programmando di associare la riabilitazione robotica alla stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) nei pazienti con esiti di stroke in fase subacuta, al fine di verificarne l’efficacia terapeutica rispetto alla sola somministrazione del trattamento robotizzato.

 

Principali obiettivi di Ricerca raggiunti

  • Realizzazione di sistemi per la somministrazione di compiti motori.

  • Messa a punto di software per l’analisi del movimento dell’arto superiore.

  • Studio dell’efficacia del trattamento robotizzato mediante la valutazione di parametri cinematici e dinamici.

 
 

Progetti di Ricerca in corso e in programmazione

  • Impiego del trattamento con robot e tDCS nel deficit motorio dell'arto superiore nel paziente con stroke in fase subacuta

  • Valutazione e trattamentodei deficit sensitivi propriocettivi all’arto superiore

  • Training neuroriabilitativo robotico della mano vs trattamento riabilitativo convenzionale nella fase subacuta dell’ictus

 

Attività Educazionale

Il responsabile ed il personale del Laboratorio svolgono attività di formazione interna ed esterna, e partecipano a corsi e convegni sia a livello nazionale che a livello internazionale. Il Laboratorio inoltre accoglie tesisti e studenti della SUPSI (Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana) e della Scuola Universitaria dei Fisioterapisti dell’Università del Piemonte Orientale (Novara).

 

Pubblicazioni

  • Chiò A, Calvo A, Bovio G, Canosa A, Bertuzzo D, Galmozzi F, Cugnasco P, Clerico M, De Mercanti S, Bersano E, Cammarosano S, Ilardi A, Manera U, Moglia C, Sideri R, Marinou K, Bottacchi E, Pisano F, Cantello R, Mazzini L, Mora G; Piemonte and Valle d’Aosta Register for Amyotrophic Lateral Sclerosis. Amyotrophic lateral sclerosis outcome measures and the role of albumin and creatinine: a population-based study.  JAMA Neurol. 2014 Sep;71(9):1134-42

  • Civardi C, Pisano F, Delconte C, Collini A, Monaco F. Effects of slow repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with corticobasal syndrome. Neurol Sci. 2015 Jun;36(6):1007-9

  • Colombo R, Sterpi I, Mazzone A, Delconte C, Pisano F.Improving proprioceptive deficits after stroke through robot-assisted training of the upper limb: a pilot case report study. Neurocase. 2016 22 (2): 191-200

  • Tesauro M, Consonni M, Filippini T, Mazzini L, Pisano F, Chiò A, Esposito A, Vinceti M. Incidence of amyotrophic lateral sclerosis in the province of Novara, Italy, and possible role of environmental pollution. Amyotroph Lateral Scler Frontotemporal Degener. 2017 May;18(3-4):284-290.

  • Chiò A, Mora G, Moglia C, Manera U, Canosa A, Cammarosano S, Ilardi A, Bertuzzo D, Bersano E, Cugnasco P, Grassano M, Pisano F, Mazzini L, Calvo A; Piemonte and Valle d’Aosta Register for ALS (PARALS). Secular Trends of Amyotrophic Lateral Sclerosis: The Piemonte and Valle d'Aosta Register. JAMA Neurol. 2017 Sep 1;74(9):1097-1104