Laboratorio scientifico “ SMART REHABILITATION “

Il Laboratorio si è occupato prevalentemente dell’innovazione tecnologica della palestra e dei programmi di riabilitazione reumatologica. E’ stata posta attenzione allo sviluppo della piattaforma di Teleriabilitazione, realizzata nell’ambito della Ricerca Industriale finanziata dal MIUR “Messa a punto di nuove metodologie per la Teleriabilitazione”. Grazie allo sviluppo, installazione e applicazione estensiva sia di sistemi di monitoraggio telematici che di strumenti robotici è stato possibile supportare il processo di riabilitazione (per la maggior parte svolto in maniera autonoma dal paziente) con la supervisione continua e costante del medico e del fisioterapista. Anche a distanza, il medico o il fisioterapista possono monitorare le prestazioni del paziente, visualizzando graficamente i principali parametri clinici per identificare eventuali problematiche. Il sistema ha realizzato un’interazione audio/video tra medico/fisioterapista/paziente in grado anche di controllare a distanza in tempo reale alcuni dispositivi di riabilitazione al fine di consentire al personale di poter seguire contemporaneamente più pazienti nell’esecuzione degli esercizi assegnati. Attualmente il sistema è installato sulla rete LAN della Istituto Scientifico di Telese e collega anche via wireless le postazioni fisse e mobili di oltre 10 clienti tra personale medico, tecnico, infermieristico e socio-sanitario operanti in palestra e presso gli ambulatori e le degenze. Da qualsiasi postazione il medico/fisioterapista/paziente possono interagire in tempo reale via audio con uno o più pazienti in quel momento impegnati presso le 6 postazioni monitorate in palestra. Dalle medesime postazioni, ubicate in palestra e presso gli ambulatori e le degenze, medico/fisioterapista/paziente, abilitati dal sistema mediante un software commerciale di controllo remoto, possono accedere ai Pc dei robot modificando in tempo reale i parametri di utilizzo in maniera del tutto equivalente alla loro presenza fisica presso il dispositivo.

Inoltre, sulla scorta della nostra pluriennale esperienza in riabilitazione dell’utilizzo delle “tute per astronauti” fornite dall’Accademia Russa delle Scienze, che si sono dimostrate particolarmente utili nel migliorare gli outcome riabilitativi di soggetti con turbe dell’equilibrio e del movimento (Malattia di Parkinson, Atassia Spino-cerebellare, Neuropatie periferiche, Emiparesi post ictus, Paraparesi traumatiche, Artroprotesi d’anca e di ginocchia, Artrite Reumatoide, Spondiloartriti sieronegative), in collaborazione con il “Laboratorio dei Metodi Quantitativi Cinematici ed Elettromiografici per l’Analisi del Movimento e della Postura” (Responsabile Ing. G. D’Addio) ed il “Laboratorio di Elaborazione dei Segnali Biomedici per la Ricerca Clinica” (Responsabile prof. M. Cesarelli), il nostro interesse si è rivolto alla realizzazione di un prototipo, realizzato con tessuti intelligenti, totalmente sensorizzato sia come attuatore (micromotori e tensionatori elettronici incorporati per facilitare il movimento, in sostituzione delle rudimentali molle della tuta russa) che come registratore di attività motoria (via wifi registriamo l’attività motoria con accelerometri triassiali inerziali e sensori elettromiografici), il tutto guidato e controllato da un software intelligente realizzato ad hoc.

Le innovazioni tecnologiche sopra descritte sono state costantemente applicate a tutti i pazienti ricoverati nell’UO di Riabilitazione Ortopedica e Reumatologica e nell’U.O. di Riabilitazione Neuromotoria dell’Istituto Scientifico di Telese Terme, garantendo in cartella clinica il report dell’attività svolta.

Un altro aspetto della ricerca clinica è indirizzato nello studio di casistiche  con patologie quali l’artrite psoriasica, l’artrite reumatoide, l’iperostosi scheletrica diffusa (DISH), ed in particolare della valutazione degli outcome con il trattamento con farmaci biologici in corso di Riabilitazione Reumatologica Intensiva. numerose

Aree di Ricerca

Smart Rehabilitation

Questa attività di ricerca prevede lo studio dell’efficacia di questo sistema innovativo in remoto (Teleriabilitazione), mediante la registrazione di outcomes clinici e strumentali, nel migliorare la compliance e il recupero funzionale di pazienti affetti dalle principali malattie infiammatorie/degenerative articolari. Questo approccio ha permesso l’abbandono del vincolante rapporto 1/1 fisioterapista-paziente, per passare a metodiche più efficienti basate su un rapporto “un terapista/più pazienti”, senza penalizzare la qualità del risultato finale anzi implementandola (Trip Tele- Rehabilitation Informatic Platform). Per permettere ai pazienti di trarre il massimo beneficio dall’utilizzo delle metodiche di teleriabilitazione sono stati necessariamente sviluppati dei percorsi sperimentali finalizzati all'apprendimento dei processi interattivi elementari con le postazioni di teleriabilitazione gestite dal computer.

Proactive Rehabilitation Suit

Permette la valutazione quantitativa del miglioramento immediato del controllo dell’equilibrio statico e dinamico (della deambulazione) dato dall’utilizzo della Tuta Terapeutica a stimolazione propriocettiva

Patogenesi della Iperostosi scheletrica diffusa (DISH)

Tale condizione è stata oggetto di studio da parte dei ricercatori prevalentemente negli anni ’70-’80, per essere relativamente trascurata nel primo decennio del 2000. Più recentemente, a causa dell’identificazione di chiari marcatori radiografici e del riconoscimento della forte associazione tra questa condizione e patologie articolari ritenute più disabilitanti (spondiloartriti) ha suscitato profondo interesse nella comunità scientifica reumatologica. Il nostro laboratorio ha studiato e catalogato complessivamente più di 1500 pazienti affetti da DISH, ha discusso in ambiente internazionale i risultati di queste osservazioni e collabora attivamente con altri gruppi di ricerca nazionali ed esteri per la messa a punto di nuovi progetti di studio per la comprensione dei differenti aspetti di questa condizione.

Outcomes in pazienti affetti da artrite reumatoide in terapia con farmaci biotecnologici durante riabilitativa intensiva.

Outcomes in pazienti affetti da artrite psoriasica in terapia con farmaci biotecnologici durante riabilitativa intensiva.

Markers di vasculopatia in pazienti con Artrite reumatoide

Progetti di Ricerca in corso

• SMART- RSA: applicazione del sistema di Telemonitoraggio e Teleriabilitazione per il controllo del rischio di cadute in una popolazione di soggetti anziani ricoverati in RSA

• Valutazione quantitativa ed oggettiva del miglioramento immediato del controllo dell’equilibrio statico e dinamico nella deambulazione con l’utilizzo della “Tuta Sensorizzata a Carico Compressivo Dinamico - TSCCD” a stimolazione propriocettiva

• Impatto della concomitante iperostosi scheletrica idiopatica diffusa (DISH) sull'efficacia della riabilitazione multidisciplinare polmonare in pazienti con BPCO

• Biomarcatori di attività e di rischio cardiovascolare in pazienti con artrirte reumatoide: modificazioni indotte dalla riabilitazione intensiva

Collaborazioni

• Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale -Centro di riferimento regionale per le malattie della coagulazione-, Università di Napoli Federico II.

• Dipartimento di Clinica e Sperimentale Medicina Interna "F. Magrassi, A. Lanzara", Sezione di Reumatologia, Seconda Università di Napoli.

• Rheumatology disease Unit ofHa'Emek Medical Center, Afula, 18101, Israele

• Gruppo di studio della DISH composto da Jacom Burges-Armas, JJ Verlaan; Xenofon Baraliakos, Ignazio Olivieri, Nicola Pappone, Fabiola Atzeni, Piercarlo Sarzi-Puttini, Iris Eshed; Stavit Shalev, Irina Novofastovski, Dan Buskila, Reuven Mader, Amir Bieber.

Sviluppo di metodiche

Palestra Digitale: Il modello di palestra digitale si fonda sull’utilizzo e l’integrazione tra strumenti di diverso livello applicativo. Al primo livello sono presenti strumenti di agenda e work planning delle attività, Al secondo livello strumenti informatici di gestione della cartella clinica riabilitativa. Al terzo livello le tecnologie riabilitative di bassa specializzazione (strumentazione per terapia fisica e lavoro dinamico). Al quarto livello le tecnologie riabilitative di alta specializzazione (sistemi robotici e di analisi del movimento). Al quinto livello strumenti di teleriabilitazione anche interni all’istituto volti a potenziare il tradizionale modello di un rapporto 1:1 tra terapista e paziente. L’integrazione tra i vari livelli, e tra questi ed il Sistema Informativo Ospedaliero, è attualmente a vari stadi di integrazione. La logica di sistema prevede che l’unità di riferimento sia il paziente, univocamente individuato tramite una anagrafica, al quale posso essere associati un insieme di “eventi” L’insieme degli eventi di sistema, automaticamente disarticolato e ricomponibile, costituisce pertanto il diario riabilitativo del singolo paziente ed il rilevamento giornaliero dell’attività di palestra

Agenda digitale: utilizzando in rete ed integrata con il software Wincare, è stato configurato opportunamente l’applicativo a ciascun evento per associarlo alla prenotazione del fisioterapista (data ed orario). E’ possibile pianificare la ripetizione automatica della prenotazione della prestazione secondo un calendario definibile automaticamente. E’ possibile configurare automaticamente la durata associata a qualsiasi evento e la diponibilità dei terapisti in maniera tale da calendarizzare correttamente ed automaticamente le prenotazioni richieste.

Smart Rehabilitation: soluzioni intelligenti mediante tecnologia a basso impatto economico per lo sviluppo di sistemi assistenziali innovativi nella palestra riabilitativa 

Smart RSA: telemedicina e teleriabilitazione per il controllo del rischio di cadute in una popolazione di soggetti anziani ricoverati in RSA

La FES ed il trattamento combinato con tossina botulinica nel trattamento della spasticità

Attività Educazionale

Il laboratorio svolge attività educazionale, e partecipa a congressi, convegni e corsi a livello nazionale ed internazionale. Il laboratorio accoglie tesisti e specializzandi della scuola di medicina della Università di Napoli Federico II e svolge un’intensa collaborazione con:

• Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale, Centro di riferimento per le malattie della coagulazione, Università di Napoli Federico II.

• Dipartimento di Clinica e Sperimentale Medicina Interna "F. Magrassi, A. Lanzara", Sezione di Reumatologia, Seconda Università di Napoli.

• Rheumatology disease Unit ofHa'Emek Medical Center, Afula, 18101, Israele

Pubblicazioni

• Pappone N, Ambrosino P, Di Minno MN, Iervolino S. Is diffuse idiopathic skeletal hyperostosis a disease or a syndrome? Need for studies on angiogenesis-stimulating activity. Rheumatology (Oxford). 2016 Dec 24. pii: kew451.PMID:28013194

• Iuppariello L, D'Addio G, Romano M, Bifulco P, Lanzillo B, Pappone N, Cesarelli M. Analysis of reaching movements of upper arm in robot assisted exercises. Kinematic assessment of robot assisted upper arm reaching single-joint movements. G Ital Med Lav Ergon. 2016 Apr-Jun;38(2):116-27. PMID: 27459844

• Di Minno MN, Iervolino S, Zincarelli C, Lupoli R, Ambrosino P, Pizzicato P, Di Minno A, Pappone N, Peluso R Cardiovascular effects of Etanercept in patients with psoriatic arthritis: evidence from the cardiovascular risk in rheumatic diseases database. Expert Opin Drug Saf. 2015;14(12):1905-13. PMID: 26618553

• Pappone N, Di Minno MN, Iervolino S, Lupoli R, Mader R, Zincarelli C, Peluso R. The impact of concomitant diffuse idiopathic skeletal hyperostosis on the achievement of minimal disease activity in subjects with psoriatic arthritis. Rheumatol Int. 2015 Dec;35(12):2041-6.PMID: 26048625

• De Nunzio AM, Iervolino S, Zincarelli C, Di Gioia L, Rengo G, Multari V, Peluso R, Di Minno MN, Pappone N. Ankylosing spondylitis and posture control: the role of visual input. Biomed Res Int. 2015 Mar; 2015:948674.

• Mader R, Novofastovski I, Iervolino S, Pavlov A, Chervinsky L, Schwartz N, Pappone N. Ultrasonography of peripheral entheses in the diagnosis and understanding of diffuse idiopathic skeletal hyperostosis (DISH). Rheumatol Int. 2015 Mar;35(3):493-7. PMID: 25503650