RIABILITAZIONE ROBOTICA: una nuova frontiera per il recupero motorio

La riabilitazione robotica è una disciplina medica che utilizza la robotica per aiutare le persone con disabilità motorie a recuperare o migliorare le loro funzioni. Si tratta di un approccio innovativo che sta rapidamente guadagnando popolarità, grazie ai suoi numerosi vantaggi.

I robot utilizzati in riabilitazione robotica sono progettati per fornire un supporto e un feedback personalizzati. In modo da aiutare il paziente a eseguire esercizi specifici e mirati. Ciò consente di ottenere risultati migliori e più rapidi rispetto alla riabilitazione tradizionale.

La riabilitazione robotica può essere utilizzata per trattare una varietà di condizioni, tra cui:

• Ictus
• Sclerosi multipla
• Parkinson
• Lesioni del midollo spinale
• Paralisi cerebrale infantile
• Traumi sportivi

I benefici della riabilitazione robotica sono molteplici:

1. Migliore recupero motorio: la riabilitazione robotica consente di eseguire esercizi più intensi e ripetuti, il che favorisce il recupero di forza, coordinazione e flessibilità.
2. Riduzione del dolore: il supporto e il feedback fornito dai robot possono aiutare a ridurre il dolore e lo stress associati alla riabilitazione.
3. Migliore qualità della vita: la riabilitazione robotica può aiutare le persone con disabilità motorie a migliorare la loro autonomia e partecipazione alla vita quotidiana.

La riabilitazione robotica è un trattamento sicuro ed efficace che può migliorare significativamente la qualità di vita delle persone con disabilità motorie.

Tipologie di dispositivi robotici

La prima grande distinzione è tra dispositivi robotici end-effector e esoscheletri.

• I sistemi end-effector interagiscono con il paziente agganciandosi alla parte terminale del segmento corporeo da riabilitare. Attraverso un punto di contatto a cui il soggetto è collegato tramite un’interfaccia meccanica che può essere una maniglia, un pomolo o un pedale. Questa tipologia di dispositivi robotici sono facilmente applicabili al paziente e le tempistiche per il set-up sono limitate.
• I sistemi esoscheletrici, invece, sono sistemi meccatronici indossabili, il cui movimento è analogo a quello svolto fisiologicamente dal paziente. In cui l’interfaccia robot/paziente è estesa a tutto l’arto o distretto corporeo da riabilitare. Il numero di gradi di libertà di movimento dell’esoscheletro, è lo stesso di quello delle articolazioni sulle quali si vuole agire tramite il trattamento riabilitativo. Seppur più precisi rispetto ai dispositivi robotici end-effector, talvolta possono risultare più complessi da indossare sul paziente e richiede delle tempistiche di set-up più elevate.

In generale, la riabilitazione robotica è molto efficace quando viene utilizzata in combinazione con altri metodi di riabilitazione, come la terapia fisica tradizionale o la terapia occupazionale . Tuttavia, è importante notare che la riabilitazione robotica non è un sostituto per la terapia fisica tradizionale, ma piuttosto un complemento ad essa.

I dispositivi robotici sono strumenti nelle mani dei terapisti che li possono utilizzare per l’esecuzione di svariate terapie:

Mobilizzazione passiva

La mobilizzazione passiva consiste nel far eseguire al paziente una serie di movimenti in modo passivo e guidati. Tali movimenti possono essere generati dal fisioterapista stesso o da dispositivi robotici. L’obiettivo è prevenire e/o trattare le complicanze dovute all’immobilizzazione (edema, rigidità, spasticità etc.) riducendo il dolore, migliorando la circolazione sanguigna locale sia arteriosa che venosa, riducendo la sudorazione, accelerando il ritorno al range di movimento fisiologico.

Un esempio di riabilitazione robotica in modalità “mobilizzazione passiva” con il dispositivo MAESTRO (GLOREHA): https://www.youtube.com/watch?v=1hH0K_hRluM&list=PLtlmczjmg_5aGalvWzz0WkmDup2jyrK8_&index=24

Action ObservationTherapy (AOT)

Si tratta dell’apprendimento tramite osservazione, tale modalità di terapia prende spunto dalla scoperta dei neuroni a specchio. I neuroni mirror sono una classe speciale di neuroni che si attivano sia durante l’esecuzione di un atto motorio manuale. Sia durante l’osservazione delle stesse azioni effettuate da altri. Molti studi dimostrano come l’osservazione di azioni sia efficace in termini di miglioramento e aumento delle capacità motorie[1]  e della destrezza manuale[2]. La terapia è tanto più efficace quanto più l’azione è finalizzata ad uno scopo e tanto più essa appartiene alla sfera motoria famigliare e conosciuta del soggetto trattato.

[1] [Buccino G., Action observation treatment: a novel tool in neurorehabilitation. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2014;369(1644):20130185.] [2] [ Sale P.,Ceravolo M., Franceschini M. Action Observation Therapy in the Subacute Phase Promotes Dexterity Recovery in Right-Hemisphere Stroke Patients. BioMed Research Internationa, 2014]

Riabilitazione robotica e Action Observation Therapy con i dispositivi GLOREHA

Riabilitazione funzionale

Negli ultimi anni sta acquisendo sempre più importanza il training  task-oriented, ovvero l’allenamento all’esecuzione di tipiche attività di vita quotidiana[1]  allo scopo di promuovere l’indipendenza funzionale del soggetto. L’allenamento dopo un trauma non dovrebbe essere esclusivamente motorio e muscolare, la possibilità di allenare, anche tramite dispositivi robotici, alcune funzioni e azioni specifiche aiuta a rendere il soggetto trattato più autonomo. Una riabilitazione robotica di questo tipo non può essere standardizzata ma va costruita e creata su misura del paziente. Un dispositivo robotico deve quindi permettere una personalizzazione tale da favorire la costruzione di esercizi ad hoc che permettano l’interazione con oggetti reali e che permettano di adattarsi alle capacità residue del soggetto trattato.

[1] [Winstein CJ, Rose DK, Tan SM, Lewthwaite R, Chui HC, Azen SP. A randomized controlled comparison of upper-extremity rehabilitation strategies in acute stroke: A pilot study of immediate and long-term outcomes. Arch Phys Med Rehabil, 85(4):620–628, 2004. ]

Riabilitazione robotica funzionale con GLOREHA

Terapia attivo-assistita

La terapia attivo-assistita si riferisce all’approccio AAN “Assist-as-needed” peculiare della riabilitazione robotica. Il paziente viene supportato solo se non riesce a compiere il task in autonomia. La mobilizzazione e la partecipazione del paziente al movimento riducono la disabilità motoria e aiutano a riorganizzare gli schemi motori del movimento stesso[1][2].

Terapie attivo assistite sono altamente incoraggianti e limitano gli svantaggi delle strategie compensative. Portano al fenomeno del non uso appreso dell’arto superiore lesionato[3].

Giochi interattivi

I giochi interattivi sono approcci terapeutici altamente innovativi che si stanno diffondendo negli ultimi anni. Una importante review [4]ha confermato l’efficacia della realtà virtuale sul recupero motorio e il suo impatto sulle attività della vita quotidiana.

Esempi di terapie interattive con GLOREHA: https://www.youtube.com/watch?v=J5ByolzZgj4&list=PLtlmczjmg_5aGalvWzz0WkmDup2jyrK8_&index=26

Mirror Therapy

La metodica riabilitativa della mirror therapy consiste nel posizionare uno specchio tra gli arti superiori sul piano sagittale. Si invita il paziente a muovere gli arti superiori in modo simmetrico, invitandolo ad osservare il movimento dell’arto sano allo specchio. In questo modo il paziente ha l’impressione che l’arto paretico si stia muovendo correttamente. Tale tecnica migliora le funzioni motorie dell’estremità distale dell’arto superiore. Aumenta l’abilità nelle attività della vita quotidiana e riduce il dolore[5]. La mirror therapy può essere eseguita anche in ambito di riabilitazione robotica. Tramite dispositivi che oltre ai benefici della classica mirror therapy garantiscono anche i benefici derivanti dalla mobilizzazione e dalla possibilità di interagire con oggetti reali sia con la mano affetta sia con la mano sana, separatamente o contemporaneamente.

[1] [Reinkensmeyer D, Galvez JA,  Marchal L, Wolbrecht ET, Bobrow JE Key problems for robot-assisted movement therapy research: a perspective from the University of California. Rehabilitation Robotics ICORR, 2007] [2] [ Liepert J, Blauder H, Miltner W, Taub E, and Weiller C. Treatment induced cortical reorganization after stroke in humans. Stroke. 2000;31:1210–1216] [3] [Kim GY, Lim SY,  Kim HJ,   Lee BJ,   Seo SC,  Cho KH,  Lee WH,  Is robot-assisted therapy effective in upper extremity recovery in early stage stroke? —a systematic literature review. J Phys Ther Sci. 2017 Jun; 29(6): 1108–1112] [4] [Laver K, George S, Thomas S, Deutsch JE, Crotty M. Cochrane review: virtual reality for stroke rehabilitation. Eur J Phys Rehabil Med. 2012 Sep;48(3):523-30. Epub 2012 Jun 20] [5] [ Thieme H, mehrholz L, Pohl M, Behrens J, Dohle C, Mirror Therapy for improving motor function after stroke. Chchrane Database Sysr Rev. 2012 Mar 14; 3:CD008449. Epub 2012Mar14.]

Esempio di riabilitazione robotica con Mirror Therapy

Terapie bilaterali

La maggior parte delle attività della vita quotidiana necessita dell’intervento coordinato di entrambe le mani. Chi è colpito da paralisi completa o parziale di un arto subisce un grave limitazione in tutte queste attività.

Nonostante siano ancora necessari studi per delineare una strategia univoca e condivisa nella riabilitazione bimanuale, essa evidenzia buoni risultati ai fini riabilitativi[1].

Esercizi neurocognitivi

I dispositivi robotici possono inoltre essere utilizzati per la riabilitazione neuro-cognitiva per aiutare i pazienti a recuperare la loro funzione cognitiva dopo un ictus o un trauma cranico. Questo tipo di riabilitazione robotica è particolarmente utile. Perché i robot possono fornire una serie di stimoli cognitivi che aiutano il paziente a recuperare le funzioni cerebrali perdute (ad esempio memoria, problem solving, abilità di shifting, attenzione erc..)

Esempio di riabilitazione interattiva e cognitiva con GLOREAHA