L`Analisi del movimento

L’Analisi del movimento
L’Analisi del movimento
Qualunque aspetto del movimento umano si voglia studiare, per
prima cosa occorre osservarlo (Galileo)
L’Analisi del movimento
E’ quella disciplina scientifica che si occupa della valutazione del
movimento umano e comprende: l’acquisizione di dati sperimentali,
la loro elaborazione e l’interpretazione dei risultati
Valutazione
Soggettiva
Oggettiva
Qualitativa
Descrizione basata
sull’osservazione
Ripresa video
Scale di valutazione
Analisi strumentale del
movimento
Quantitativa
(Barthel, FIM,
Wisconsin gait scale, ...)
Wisconsin Gait Scale
Barthel, FIM, Rivermead Index
In alcuni tipi di indice il
movimento è parte di una
valutazione più ampia della
disabilità
Analisi strumentale del movimento
Strumenti di
acquisizione
Sistemi optoelettronici
Piattaforme dinamometriche
Elettromiografi
Elettrogoniometri
Sistemi a sensori inerziali
Sistemi baropodometrici
Si basa
su:
Modelli per il calcolo
di variabili
non misurabili
Coordinate 3D di punti anatomici
Forze di reazione al terreno
Potenziali mioelettrici
Angoli articolari
Accelerazioni, velocita’ angolari
Pressioni all’interfaccia piede-terreno
Analisi strumentale del movimento
• Cinematica: quanto si muove ?
Dati:angoli articolari, orientamento segmenti
corporei, spostamento di punti anatomici
• Dinamica: perche’ si muove ?
Dati:forze (esterne/interne), momenti e
potenze articolari
• Elettromiografia cinesiologica: quando
e quanto i muscoli sono attivi durante il
movimento ?
Dati:segnali elettromiografici
L’Analisi del cammino
(gait analysis)
Il Cammino e’ caratterizzato da un pattern di attività motoria ciclica
degli arti inferiori e del tronco che consente di trasferire il peso
corporeo sull’arto di supporto e di avanzare l’arto controlaterale in
avanti.
Lo studio del cammino:
• può essere utile nella diagnosi delle patologie a carico di uno dei
sistemi coinvolti (sistema nervoso, muscoloscheletrico)
• può fornire informazioni per conoscere il livello di limitazione
funzionale conseguente alla patologia
• consente la pianificazione di specifici trattamenti
• fornisce importanti elementi di valutazione dell’efficacia di
interventi riabilitativi
L’Analisi del cammino
(gait analysis)
• La valutazione clinica del cammino, effettuata attraverso una
analisi osservazionale del passo, consente di analizzare
attentamente il comportamento dei diversi distretti articolari e/o
segmenti (dalle dita del piede alla caviglia, ginocchio, anca e pelvi e
tronco) durante le singole fasi del ciclo del passo
• Si ottengono in tal modo informazioni qualitative utili ad
individuare le principali deviazioni del cammino.
• Tuttavia la scarsa affidabilità e l’assenza di dati quantitativi ne
rappresentano un limite importante
• Risulta quindi fondamentale potersi avvalere di tecniche che
permettano di descrivere, quantificare e valutare il movimento in
modo tale da ottenere informazioni quantitative dettagliate in grado
di caratterizzare la deambulazione di un soggetto patologico.
L’Analisi strumentale del cammino
(gait analysis)
L’analisi strumentale del cammino, attraverso lo studio della cinematica,
della dinamica e dei pattern di attivazione muscolare, rappresenta uno
strumento che migliora le possibilità del clinico di descrivere, in modo
obiettivo e con una discreta precisione, alcune caratteristiche del
cammino ed i meccanismi alla base della disabilità deambulatoria, di
identificare gli orientamenti terapeutici più adeguati e di valutarne
l’outcome.
L’Analisi strumentale del cammino
(gait analysis)
Identificazione dei fattori patogenetici:
Paralisi: deficit di reclutamento di unita’ motorie (ridotta capacita’ di regolare
quantitativamente e qualitativamente il reclutamento di unita’ motorie)
Co-contrazioni: reclutamento simultaneo di muscoli antagonisti (non fisiologico)
Spasticita’: Con questo termine si designa un segno clinico che consiste in un
abnorme aumento del tono muscolare che puo’ originare da una lesione del cervello
o del midollo spinale. Una caratteristica della spasticità e’ che l'aumento del tono
muscolare dipende dalla velocità del movimento, ovvero aumenta con l'aumentare
della velocitaà del movimento.
Componenti non-neurali: modifiche delle proprietà meccaniche del sistema osteomuscolo-tendineo
Applicazioni della gait analysis
Ricerca scientifica
Scopo: rispondere a un quesito / ipotesi
specifica, tramite studi su gruppi
omogenei e ben selezionati di
soggetti sani e/o patologici
Risultato: progresso nella conoscenza di
base, pubblicazione/comunicazione
scientifica
Applicazioni cliniche
Scopo: rispondere a un quesito clinico
relativo ad uno specifico paziente
Risultato: referto medico
Gait analysis e ricerca scientifica
1. Neurofisiologia della locomozione umana
come si sviluppa, differenze di genere/antropometria/razza, modifiche
nell’anziano, sportivi, ecc.
2. Fisiopatologia dei disturbi locomotori
comportamento naturale, modifiche indotte da stimoli esogeni/ farmaci,
decorso temporale (recupero post-acuto, sviluppo di compensi,
progressione malattie degenerative)
3. Classificazione dei disturbi locomotori
caratterizzare le alterazioni presenti in diverse patologie per classificare
quadri funzionali omogenei; estrazione di indici da correlare ai quadri
clinici
4. Studio efficacia di trattamenti terapeutici su specifici
quadri patologici
farmacologici, chirurgici, riabilitativi, …
5. Sviluppo e valutazione ortesi, protesi, ausili locomotori, …
Gait analysis e applicazioni cliniche
Clinical Decision Making
Pianificazione del trattamento terapeutico: chirurgia
funzionale, esercizi riabilitativi, scelta/adattamento
ortesi, …
Outcome assessment
Confronto Pre-Post trattamento
Il ciclo del passo (gait cycle)
Il ciclo del passo rappresenta
l’unita’
funzionale
di
riferimento nella analisi del
cammino.
Esso e’ definito dall’intervallo
di tempo tra due contatti
iniziali successivi dello stesso
piede (stride) e rappresenta il
riferimento temporale in cui
vengono descritti tutti gli altri
eventi biomeccanici e di
attivita’ muscolare.
Il ciclo del passo (gait cycle)
Nell’ambito del ciclo del passo che si
definiscono i principali parametri
spazio temporali di riferimento:
La lunghezza dello stride data dalla
lunghezza del piede più la distanza
coperta in fase di oscillazione; la
distanza, invece, tra l’appoggio di un
piede (generalmente il tallone) e
l’appoggio della stessa parte del piede
controlaterale viene definita semipasso
o step.
La larghezza del passo e’ la distanza
sul piano frontale del tallone dalla linea
mediana di avanzamento, la Cadenza e’
il numero di step nell’unita’ di tempo
La Velocità
Il ciclo del passo (gait cycle)
Ogni ciclo del cammino e’ suddiviso in due fasi principali: la fase di
appoggio o Stance (St) e la fase di oscillazione o Swing (Sw).
La prima rappresenta l’intervallo di tempo durante in quale il piede
rimane a contatto con il terreno (normalmente rappresenta il 60%
del ciclo ed inizia con il contatto iniziale). La seconda rappresenta
l’intervallo di tempo durante il quale l’arto è sospeso e si produce la
progressione in avanti dell’arto (in una camminata normale circa il
40% del ciclo).
Il ciclo del passo (gait cycle)
Il ciclo del passo (gait cycle)
Perry ha distinto otto fasi durante il ciclo del cammino:
1) Initial Contact (0-2% del ciclo del passo): Comprende il momento
in cui il piede, normalmente il tallone, tocca il pavimento.
2) Risposta al carico o
Loading Response (0-10%):
Periodo di decelerazione
durante il quale deve
essere assorbito lo shock
per il contatto con il suolo,
corrisponde alla fase di
primo doppio appoggio;
Il ciclo del passo (gait cycle)
3) Appoggio intermedio o Mid Stance ( 10-30%): Inizia quando il
piede controlaterale viene sollevato e termina quando il peso è
sopportato dalle teste metatarsali e dalle dita del piede di interesse.
In questa fase l’arto supporta tutto il peso del corpo;
4) Appoggio terminale o
Terminal Stance (30-50%):
Questa fase conclude il
singolo supporto e termina
quando
l’arto
controlaterale
tocca
il
suolo.