Ortesi dinamiche per il controllo dell’iperestensione di ginocchio in pazienti con sclerosi multipla: un caso clinico studiato con analisi del movimento.

Francesca Morello¹, Fabrizio Gervasoni², Giorgio Meloni³, Cosetta Ugolini², Arnaldo Andreoli^2

1U.O. Riabilitazione Neuromotoria – Istituto Auxologico Italiano, Milano – Italia
²U.O. Riabilitazione Specialistica – Ospedale Luigi Sacco – A.S.S.T. Fatebenefratelli Sacco, Milano – Italia
³Ingegneria Industriale – Curriculum Biomedico – Università Niccolò Cusano, Roma – Italia

Il genu recurvatum (i.e. ginocchio recurvato) è l’iperestensione di ginocchio superiore a 5° durante l’appoggio dell’arto inferiore al suolo, con un incremento del lavoro meccanico richiesto durante il cammino a causa dello spostamento in avanti della linea di carico rispetto all’asse del ginocchio. La presenza di ginocchio recurvato condiziona una riduzione della velocità di marcia, associata a una riduzione dell’autonomia e della sicurezza durante la deambulazione con una conseguente precoce insorgenza di faticabilità.

Il ginocchio recurvatum può verificarsi in numerose patologie neurologiche e muscolo-scheletriche, tra cui: miopatie, ictus, paralisi cerebrale, malattia del motoneurone, poliomielite e sclerosi multipla.

In pazienti con sclerosi multipla con uno schema del passo condizionato da iperestensione di ginocchio durante la fase di appoggio, è possibile ipotizzare una soluzione ortesica, ad esempio prescrivendo un tutore di ginocchio dinamico e rinforzato con articolazioni policentriche ad assi indipendenti per il controllo dell’iperestensione (e.g. tutore dinamico CHECK). Questo tipo di ortesi può migliorare la stabilità del ginocchio e, con essa, la sicurezza soggettivamente riferita dal paziente durante la deambulazione.

L’efficacia biomeccanica dell’ortesi dinamica per il controllo dell’iperestensione di ginocchio può essere documentata ricorrendo a un protocollo di analisi del movimento con gait analysis. Nel case report descritto di seguito, è stato studiato il cammino di una paziente con sclerosi multipla e iperestensione di ginocchio con due diverse tipologie di tutore per genu recurvatum, documentando l’impatto delle ortesi sulla postura della paziente e sulla biomeccanica del passo.

Case report

La paziente arruolata per la valutazione con analisi del movimento è una donna di 64 anni, con diagnosi di sclerosi multipla recidivante-remittente (SM-RR). Alla valutazione clinica, si evidenzia ipertono bilaterale degli arti inferiori, in particolare in corrispondenza dei muscoli della coscia destra. La deambulazione è possibile in autonomia con l’ausilio di un bastone semplice (portato a destra), ed è caratterizzata da andatura atassica con severa iperestensione del ginocchio destro in fase di accettazione del carico sull’arto inferiore.

Materiali e metodi

Ai fini della prescrizione, da parte del medico fisiatra, di un adeguato trattamento fisioterapico e di una congrua soluzione ortesica per controllare l’iperestensione di ginocchio, la paziente è stata sottoposta ad analisi del movimento presso il Laboratorio di gait analysis di ORThesys (via A. Bazzini, 2 – Milano).

Le valutazioni strumentali sono state condotte facendo ricorso ad analisi del movimento con protocollo Davis-Heel e completate con misurazioni elettromiografiche con sonde di superficie wireless.
Le misurazioni sono state rilevate durante il mantenimento della stazione eretta in statica e durante la deambulazione, in tre diverse condizioni:

Deambulazione con l’ausilio di un bastone semplice e senza ortesi.
Deambulazione con tutore avvolgente con incrocio posteriore a “X” al ginocchio destro e bastone semplice.
Deambulazione con tutore dinamico rinforzato antirecurvatum e bastone semplice.

Le tre prove sono state inoltre ripetute senza l’ausilio del bastone, ma con assistenza diretta da parte di un operatore.

Figura 1. Analisi del movimento di una paziente con sclerosi multipla e ginocchio recurvato, senza ortesi e con due diversi tutori di ginocchio. La serie di immagini presenta le tre prove eseguite dalla paziente e sottoposte ad analisi del movimento: a) prova senza tutore di ginocchio e con l’ausilio di un bastone semplice portato a destra; b) prova con tutore di ginocchio avvolgente con incrocio a “X” posteriore, senza l’ausilio del bastone ma con assistenza da parte di un operatore; c) prova con tutore dinamico rinforzato. La prima immagine mostra la tendenza, da parte della paziente, di mantenere preferenzialmente il ginocchio semiflesso, nel tentativo di migliorare la sicurezza e la stabilità durante il cammino. Dal confronto qualitativo tra la seconda e terza immagine, è possibile osservare la migliore correzione dell’iperestensione di ginocchio con tutore dinamico rinforzato (ultima immagine della serie).

Caratteristiche tecniche dei tutori

Per la paziente sottoposta a questa valutazione sono state proposte due diverse soluzioni ortesiche, che possono essere sinteticamente descritte come segue:

Tutore avvolgente con incrocio posteriore a “X”

Ortesi realizzata per il controllo delle instabilità di ginocchio mediali e laterali. È dotata di cinghie regolabili applicate in corrispondenza del cavo popliteo per contrastare l’instabilità di ginocchio in recurvato.

Tutore dinamico rinforzato con articolazioni policentriche (e.g. tutore dinamico CHECK)

Ortesi realizzata in lega di alluminio con quattro articolazioni policentriche ad assi indipendenti, rendendo possibile il movimento attivo in flessione di ginocchio, contrastando invece l’iperestensione.

Risultati

Prova senza ortesi

L’analisi del cammino senza ortesi è stata effettuata con l’ausilio di un bastone semplice portato a destra.
L’analisi cinematica ha confermato la tendenza a mantenere l’arto inferiore destro in flessione di ginocchio fino al momento dell’accettazione del carico, fase in cui si osserva una rapida iperestensione del ginocchio, con conseguente marcata instabilità.

Prova con tutore avvolgente con incrocio posteriore a “X”

I dati rilevati con l’analisi del movimento con tutore avvolgente con incrocio posteriore a “X”, confermano un miglioramento dell’escursione articolare di ginocchio durante il cammino, ma evidenziano una riduzione dell’escursione articolare di caviglia e della capacità di assorbimento del carico da parte del ginocchio destro.

Prova con tutore dinamico rinforzato con articolazioni policentriche

Alla prova con tutore dinamico si osserva la riduzione della tendenza al mantenimento del ginocchio destro in valgo durante il ciclo del passo e un miglioramento della forza medio-laterale di reazione al suolo.

Figura 2. Analisi cinematica della flesso-estensione del ginocchio destro nelle tre prove di cammino. Nei grafici sono riportati i gradi (°) di flesso-estensione del ginocchio destro in relazione al ciclo del passo (%) nelle tre prove. La linea verde indica il movimento del ginocchio destro, la linea rossa rappresenta il ginocchio sinistro, mentre l’area grigia rappresenta i dati normativi. Da sinistra verso destra: a) prova senza tutore; b) prova con tutore avvolgente con incrocio a “X”; c) prova con tutore dinamico rinforzato.

Esame baropodometrico

In posizione ortostatica, indossando il tutore antirecurvatum dinamico rinforzato, si osserva una riduzione del sovraccarico sull’arto inferiore sinistro e una migliore distribuzione del carico a destra.

Figura 3. Confronto tra la distribuzione dei carichi plantari alla baropodometria statica senza e con tutore dinamico. Le due immagini baropodometriche rappresentano la distribuzione del carico in stazione eretta nella prova senza tutore (a sinistra) e nella prova con tutore dinamico (a destra). Dopo l’applicazione dell’ortesi si osserva una riduzione dei punti di sovraccarico (in rosso e arancione in base alla scala colorimetrica).

Figura 4. Dati baropodometrici a confronto: senza ortesi e con tutore dinamico. Nell’istogramma sono riportati i parametri baropodometrici (i.e. superficie di appoggio indicata in cm2 e in percentuale %, distribuzione del carico in chilogrammi Kg e in percentuale %) nella prova senza tutore (in giallo) e nella prova con tutore dinamico rinforzato (in verde).

Discussione

Il confronto dei dati ottenuti nelle prove di analisi del movimento permette di evidenziare che, chiedendo alla paziente di indossare un tutore dinamico rinforzato di ginocchio con articolazioni policentriche ad assi indipendenti per il controllo dell’iperestensione (i.e. tutore dinamico CHECK), si ottiene un miglior controllo della tendenza all’iperestensione di ginocchio (i.e. genu recurvatum) durante il cammino, rispetto ai risultati conseguiti indossando un tutore avvolgente con incrocio posteriore a “X”.
La maggiore stabilità del ginocchio favorisce un miglioramento complessivo dei parametri cinematici del passo, in particolare per quanto concerne la stabilizzazione di bacino, con conseguente riduzione del lavoro meccanico richiesto durante la deambulazione.
Tale provvedimento potrebbe favorire, nel lungo periodo, la prevenzione della degenerazione artrosica articolare conseguente al carico incongruo in corrispondenza del ginocchio con instabilità in iperestensione. Al contempo si ottiene una riduzione del rischio di caduta, associato a un miglioramento della sicurezza durante il cammino, da cui deriva anche una soggettiva riduzione della faticabilità.

Conclusioni

L’utilizzo di un’ortesi dinamica rinforzata anti-recurvatum (e.g. tutore dinamico CHECK), adattata al paziente e correttamente posizionata, può favorire il controllo dell’iperestensione di ginocchio in pazienti con sclerosi multipla, riducendo la percezione soggettiva di instabilità e la faticabilità durante il cammino.
Il Progetto Riabilitativo Individuale (P.R.I.) per pazienti con sclerosi multipla con schema del passo alterato da iperestensione di ginocchio, può quindi prevedere la prescrizione di un tutore dinamico rinforzato con quattro articolazioni policentriche ad assi indipendenti, in associazione al trattamento riabilitativo fisiocinesiterapico finalizzato all’addestramento all’utilizzo del tutore, al miglioramento dell’equilibrio statico e dinamico e al raggiungimento della massima autonomia e sicurezza nella deambulazione.

Bibliografia

Appasamy M. et al. Treatment Strategies for Genu Recurvatum in Adult Patients with Hemiparesis: A Case Series. PM R. 2015 Feb;7(2):105-12. doi: 10.1016/j.pmrj.2014.10.015. Epub 2014 Nov 13.
Requier B. et al. Knee-ankle-foot orthoses for treating posterior knee pain resulting from genu recurvatum: efficiency, patients’ tolerance and satisfaction. J Rehabil Med. 2018 May 8;50(5):451-456. doi: 10.2340/16501977-2333.

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