Studio di un tutore di ginocchio a controllo elettronico. = Review of a microprocessor-controlled knee-ankle-foot orthosis.

Il C-Brace consiste in un tutore ginocchio-gamba-piede (KAFO) che attua una resistenza smorzata a flessione durante la fase di appoggio e un controllo adattato alla velocità della fase di oscillazione. La versione di prova (DTO) permette al tecnico e al paziente stesso di valutare la presenza dei requisiti necessari ed eventuali limiti che possono inficiarne l’impiego prima della costruzione su misura. Il DTO è dotato di tre modalità di utilizzo: ginocchio bloccato (FreezePosition), TrainingMode e controllo della fase statica e dinamica (BasicMode), quindi con resistenza smorzata come il dispositivo definitivo. L’obiettivo della tesi è quello di indagare il funzionamento del DTO in modalità FreezePosition e BasicMode in termini di parametri spazio-temporali, angoli articolari e momenti di anca e ginocchio. I parametri del cammino senza ausilio di un soggetto sano sono confrontati con i parametri del cammino con tutore a ginocchio bloccato ed a resistenza smorzata, per determinare quale ausilio permette una deambulazione più confrontabile con quella naturale. L’ipotesi dello studio è che, nonostante il DTO sia solo un dispositivo di prova dell’ortesi C-Brace, possa permettere un cammino meno impattante sul sistema locomotore rispetto ad un tutore a ginocchio bloccato. A causa delle limitazioni dovute al COVID19, il soggetto di studio è una donna sana di 25 anni indossante il tutore sull’arto destro. Effettuando quattro acquisizioni per ogni modalità di cammino sono misurati i parametri spazio-temporali e i momenti di anca e ginocchio della falcata. Il soggetto non presenta alcuna patologia ed è concesso un tempo di 30 minuti per prendere dimestichezza con l’ortesi, che a causa del suo peso elevato di 9 kg non permette una facile deambulazione. Sono analizzati i parametri spazio-temporali di durata media della fase di appoggio e durata media del passo. Le durate medie per la camminata con tutore in modalità FreezePosition risultano minori di quelli in modalità BasicMode e quindi più simili a quelli senza ausilio. Anche la velocità media di falcata della modalità a ginocchio bloccato risulta più vicina a quella senza ausilio. È calcolato l’errore quadratico medio tra la deambulazione senza ausilio e quelle con l’utilizzo del tutore per poter quantificare la similarità tra i cammini. Gli angoli sagittali di ginocchio e anca evidenziano un maggior scostamento dal cammino normale con la modalità FreezePosition, rispetto alla modalità BasicMode. Il range di escursione tra i momenti di flessione ed estensione di anca e ginocchio risulta confrontabile tra i due cammini con tutore e minore della camminata normale. I parametri spazio-temporali non evidenziano un vantaggio dell’utilizzo della modalità a resistenza smorzata rispetto a ginocchio bloccato. In particolare, nelle prime fasi di apprendimento all’utilizzo, a causa del maggiore senso di insicurezza percepito inizialmente dal soggetto, la modalità FreezePosition permette un cammino più veloce. Il DTO in modalità BasicMode permette nvece una deambulazione più fluida seppur più lenta e con un minore scostamento dalla camminata senza ausilio rispetto alla modalità FreezePosition in termine di angoli articolari. I parametri dinamici esaminati non evidenziano particolari differenze tra i cammini con il tutore ed i valori raggiunti sono minori della camminata senza tutore, in quanto un soggetto con una muscolatura sana viene limitato dall’utilizzo del tutore.