Partecipanti

Questa serie di casi è stata condotta presso il Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center Brain Rehabilitation Research Center di Gainesville, Florida. Sono stati seguiti i regolamenti istituzionali e federali riguardanti l’uso etico dei volontari umani; tutti i protocolli sono stati approvati dall’Università della Florida e dal Veterans Affairs Medical Center (Gainesville, FL). I partecipanti hanno fornito il consenso informato prima dell’arruolamento. I criteri di ammissibilità comprendevano ≥ 18 anni con un singolo, motore ISCI (≥ 6 mesi post-infortunio), stabile dal punto di vista medico, dimesso dalla terapia fisica, e in grado di camminare a velocità di ≥ 0,3 m/s al momento dell’arruolamento.

Tre maschi adulti (26-77 anni) con ISCI (durata > 18 mesi) sono stati arruolati. Le informazioni descrittive sono state ottenute attraverso la revisione delle cartelle cliniche, l’autodichiarazione dei partecipanti e la valutazione al momento dell’arruolamento. Un fisioterapista autorizzato ha completato tutte le valutazioni cliniche. L’International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury (ISNCSCI) American Spinal Injury Association Impairment Scale (AIS) è stato utilizzato per classificare il livello neurologico di ogni partecipante (Tabella 1). La forza in cinque gruppi muscolari chiave è stata valutata utilizzando le linee guida AIS per i punteggi motori dell’estremità inferiore (Tabella 2).

Procedimenti

I partecipanti hanno completato due interventi-15 sessioni di Basic-LT, seguite da 15 sessioni di Adapt-LT. Ogni intervento consisteva di cinque sessioni a settimana per 3 settimane, con un periodo minimo di 3 settimane di wash-out tra gli interventi (Fig. 1). Basic-LT è un intervento consolidato con il quale abbiamo esperienza. Per questo motivo e per garantire la sicurezza di ogni partecipante, Basic-LT è stato somministrato per primo, il che ha permesso di stabilire le risposte di base dell’allenamento. I risultati di fattibilità che riflettono la dose e l’intensità dell’intervento includevano il conteggio dei passi, lo sforzo percepito dal partecipante e la velocità di allenamento. I risultati clinici per caratterizzare la funzione del camminare e l’equilibrio sono stati valutati una settimana prima ed entro una settimana dopo il completamento di ogni intervento.

Panoramica degli interventi

La figura 1 dettaglia la linea temporale dell’intervento e le caratteristiche di Adapt-LT. Le sessioni di intervento sono durate 30 minuti (minimo) e hanno incluso ~20 minuti di allenamento su un tapis roulant, seguiti da ~10 minuti di pratica a terra. Le pause in piedi sono state fornite secondo necessità e non sono state conteggiate nella durata dell’allenamento. L’allenamento sul tapis roulant (Biodex Medical, Shirley, NY) comprendeva l’uso di un’imbracatura (Robertson Mountaineering, Henderson, NV) e un supporto parziale del peso corporeo (Robomedica, Culver City, CA). L’obiettivo era un sostegno iniziale del peso corporeo di <40%. L’allenamento sul tapis roulant è progredito aumentando la velocità e diminuendo il supporto del peso corporeo. L’assistenza manuale è stata fornita durante l’allenamento sul tapis roulant e sul terreno per promuovere una cinematica appropriata. L’oscillazione delle braccia è stata incoraggiata e le guide del tapis roulant non sono state utilizzate. L’allenamento a terra è stato completato su una superficie piana con dispositivi di assistenza/supporti, se necessario, per assicurare una partecipazione sicura. Durante le sessioni di allenamento sono stati forniti spunti verbali e incoraggiamenti, così come feedback sulle prestazioni e sui risultati.

L’allenamento locomotorio di base

L’allenamento locomotorio di base prevedeva la pratica ripetitiva del passo con l’obiettivo di aumentare la velocità, promuovere la qualità dell’andatura e migliorare il sostegno del peso degli arti inferiori. In particolare, ogni partecipante si è allenato alla massima velocità che poteva raggiungere e sostenere in sicurezza con un carico adeguato sugli arti inferiori e l’uso di un supporto del peso corporeo ≤40%. La cinematica dell’andatura appropriata è stata promossa durante l’allenamento su tapis roulant e a terra, fornendo indicazioni verbali e assistenza manuale, se necessario, agli arti inferiori e al tronco. Durante l’allenamento a terra i partecipanti sono stati incoraggiati a camminare alla loro velocità massima.

Adapt locomotor training

L’obiettivo nello sviluppo di Adapt-LT era quello di applicare i principi della LT come il passo ripetitivo, l’aumento della velocità e dell’intensità dell’allenamento, e di incorporare la pratica dei compiti di adattabilità. I compiti di adattabilità sono stati selezionati in base a diversi fattori: (a) compiti comuni che rappresentano diversi domini di adattabilità; (b) compiti che potevano essere praticati sia sul tapis roulant che su terra e; (c) compiti noti per enfatizzare diversi aspetti del controllo neuromuscolare come un maggiore impegno corticale e la coordinazione visuo-motoria (ad es,

Quindi, sulla base di questi fattori, Adapt-LT ha enfatizzato gli stessi principi generali di Basic-LT e ha incluso anche la pratica di compiti di adattabilità (negoziazione degli ostacoli, camminata all’indietro e cambiamenti di velocità) (Figg. 1b e 2a-d). Durante l’allenamento sul tapis roulant, l’obiettivo era quello di trascorrere un minimo di 5 minuti su ogni compito di adattabilità (Fig. 2): 1. Negoziazione degli ostacoli – Gli ostacoli sono stati forniti bilateralmente e comprendevano blocchi di schiuma e scatole di dimensioni variabili (altezza: 5-14 cm; larghezza: 20-39 cm; profondità: 5-24 cm). La progressione del compito comprendeva l’aumento della frequenza dell’ostacolo, la variazione della velocità di consegna dell’ostacolo e l’aumento delle dimensioni dell’ostacolo. 2. Cambiamenti di velocità – I cambiamenti di velocità consistevano nel passare bruscamente e inaspettatamente da velocità più alte a e da velocità più basse. 3. Camminata all’indietro – Per la progressione, la velocità della camminata all’indietro è stata aumentata e il supporto del peso corporeo è stato diminuito. Durante l’allenamento a terra, i partecipanti hanno eseguito gli stessi compiti e l’obiettivo era quello di trascorrere una quantità simile di tempo su ogni compito.

Parametri di allenamento e fattibilità dell’intervento

La fattibilità è stata determinata in base al completamento con successo del protocollo Adapt-LT e si è concentrata sul confronto dei parametri di dosaggio (quantità di passi) e intensità (velocità, sforzo percepito) tra Basic-LT e Adapt-LT. Inoltre, questi parametri sono stati valutati a causa della loro importanza nel riapprendimento motorio (cioè, la riabilitazione) e l’associazione con risultati migliori negli studi sulla funzione del camminare dopo la SCI.

Misura della pratica dei passi

Durante l’allenamento sul tapis roulant, i passi sono stati contati per 15-30 s ad ogni velocità e il numero totale di passi è stato stimato per ogni sessione. Durante l’allenamento a terra, il numero totale di passi è stato contato da un assistente.

Velocità massime di allenamento sul tapis roulant

La velocità media massima di allenamento sul tapis roulant è stata determinata per le sessioni 11-15 in base alla velocità più alta sostenuta per almeno 30 s o, come nel caso dei cambiamenti di velocità durante Adapt-LT, una velocità raggiunta almeno due volte durante la sessione.

Intensità dell’allenamento

Per ogni sessione di allenamento, ai partecipanti è stato chiesto di riferire il loro livello di sforzo utilizzando la scala di valutazione dello sforzo percepito di Borg a 20 punti. I punteggi riportati sulla scala di valutazione sono stati mediati all’interno e tra le 15 sessioni per Basic e Adapt-LT.

Funzione clinica del cammino e risultati dell’equilibrio

Le valutazioni cliniche della funzione del cammino e dell’equilibrio sono state somministrate prima e dopo 15 sessioni di Basic-LT e 15 sessioni di Adapt-LT (Fig. 1). Il test del cammino di 10 metri (10 MWT), il Timed Up and Go (TUG) e lo Spinal Cord Injury Functional Ambulation Profile (SCI-FAP) sono stati usati per caratterizzare la funzione del cammino; e il Mini Balance Evaluations Systems Test o MiniBESTest (MBT e Activities-Specific Balance Confidence Scale (ABC) sono stati somministrati per valutare l’equilibrio. Il 10 MWT è stato utilizzato per misurare la velocità di andatura più rapida e confortevole. Il TUG valuta la capacità di eseguire movimenti di transizione come alzarsi da una sedia e girarsi. Lo SCI-FAP valuta la funzione di camminare durante sette compiti di deambulazione (ad esempio, camminare intorno agli ostacoli, fare un passo sopra gli ostacoli). L’MBT valuta l’equilibrio dinamico durante i compiti da seduti, in piedi e nei passi, mentre l’ABC è stato utilizzato per valutare la fiducia nell’equilibrio auto-riferita durante una varietà di attività di deambulazione.

Risultati

Panoramica

Tutti e tre i partecipanti hanno completato i protocolli di allenamento e hanno superato l’obiettivo di allenarsi per 30 minuti per sessione; il tempo medio di allenamento totale è stato di 40 minuti per Basic-LT e 41 minuti per Adapt-LT. SCI01 non ha completato la post-valutazione della Basic-LT a causa della malattia e dei viaggi per le vacanze; pertanto, i punteggi dei risultati della pre-valutazione della Adapt-LT sono stati utilizzati per i valori della post-valutazione della Basic-LT.

I risultati complessivi indicano che la Adapt-LT era fattibile ed è stata somministrata con un dosaggio e un’intensità simili alla Basic-LT (Fig. 3). I partecipanti, tutti con lesioni croniche (>18 mesi di durata) e due individui che richiedevano l’uso di una sedia a rotelle per la mobilità, hanno dimostrato miglioramenti nella funzione del camminare e nell’equilibrio. I risultati individuali sono descritti di seguito e sono riassunti nella Fig. 3 e nella Tabella 3a, b. Sono riportati anche i risultati che superano la differenza minima clinicamente importante (MCID) stabilita per gli individui con SCI.

Risultati dei partecipanti

SCI01

Dosaggio e intensità di allenamento. SCI01 ha raggiunto una media di 1790 passi durante Basic-LT sul tapis roulant e 1453 passi durante Adapt-LT. Durante ogni sessione di allenamento a terra è stata praticata una media di 72 passi per entrambi i tipi di allenamento. Le velocità massime medie sul tapis roulant erano più alte per Adapt-LT (Basic-LT = 0,61 m/s, Adapt-LT = 0,87 m/s) e le valutazioni di Borg dello sforzo erano simili per entrambi i tipi di allenamento (Basic-LT = 12,92, Adapt-LT = 13,31). Il modello di camminata di SCI01 era caratterizzato come rigido e aveva particolari difficoltà a flettere le articolazioni degli arti inferiori. Pertanto, l’ambiente del tapis roulant e l’assistenza pratica possono essere stati utili per ottenere una sufficiente pratica del passo. Inoltre, i compiti di adattabilità possono aver incoraggiato movimenti meno rigidi (ad esempio, la flessione dell’arto inferiore per superare gli ostacoli o l’uso di un modello di movimento diverso per fare un passo indietro) e hanno permesso l’allenamento a velocità più elevate.

Esiti di base e Adapt-LT. Dopo 3 settimane di Basic-LT, nessun guadagno nella funzione di camminare o nell’equilibrio è stato visto per SCI01. Al contrario, dopo Adapt-LT, SCI01 ha mostrato un tempo TUG ridotto (∆ = ↓10.22 s), un aumento del punteggio MBT (∆ = 2), e un aumento del punteggio ABC (∆ = 12.81%).

Risultati complessivi. Alla conclusione dello studio, SCI01 ha dimostrato un aumento della funzione del camminare (∆TUG = ↓2.44 s) e un aumento dell’equilibrio (∆MBT = 3; ∆ABC = 3.12%) rispetto al basale. I cambiamenti, tuttavia, non hanno superato i valori MCID per gli individui con SCI. Prima del suo arruolamento, SCI01 non poteva stare in piedi senza supporto per >5 s. E’ quindi degno di nota il fatto che dopo il completamento di entrambi gli interventi è rimasto in piedi senza supporto per >1 min. SCI01 ha riferito di aver percepito un miglioramento nella sua funzione di camminare e nella sua mobilità generale. Ha dichiarato che ora credeva che migliorare fosse possibile, mentre prima dell’allenamento non lo credeva possibile.

SCI02

Dosaggio e intensità dell’allenamento. SCI02 ha raggiunto una media di passi sul tapis roulant simile durante entrambi i tipi di allenamento (Basic-LT = 3718 passi, Adapt-LT = 3822 passi), ma ha eseguito quasi il doppio dei passi su terra durante Basic-LT (Basic-LT = 1675 passi, Adapt-LT = 865 passi). Per questo individuo che camminava a una velocità maggiore, i compiti di adattabilità hanno probabilmente richiesto un tempo relativamente maggiore per essere completati. Le sue velocità massime medie di allenamento e le valutazioni di Borg erano simili per entrambi i tipi di allenamento (Basic-LT = 1,45 m/s, Adapt-LT = 1,38 m/s; valutazioni di Borg: Basic-LT = 11,20, Adapt-LT = 11,59).

Risultati Basic e Adapt-LT. SCI02 ha dimostrato maggiori miglioramenti dopo Basic-LT. I suoi guadagni nella velocità dell’andatura (∆ = 0,38 m/s) hanno superato il valore MCID per gli individui con SCI. Ha anche ottenuto un aumento del punteggio MBT (∆ = 5) così come ha migliorato il suo punteggio SCI-FAP (∆ = ↓4.32).

Risultati complessivi. Alla conclusione dello studio, SCI02 ha dimostrato un aumento della funzione del camminare (∆gait speed = 0.30 m/s; ∆TUG = ↓3.16 s) e un aumento dell’equilibrio (∆MBT = 3; ∆ABC = 10%) rispetto al basale. SCI02 non ha completato l’ABC prima del Basic-LT; quindi, questo cambiamento complessivo è stato ottenuto confrontando i punteggi post Basic-LT con quelli post Adapt-LT. L’aumento della velocità dell’andatura ha superato il valore MCID (0,13 m/s) per gli individui con SCI. SCI02 ha riferito aneddoticamente una maggiore fiducia nella camminata in comunità; ha dichiarato che questa elevata fiducia ha contribuito a una maggiore partecipazione alla camminata, a distanze e durate più lunghe.

SCI03

Dosaggio e intensità dell’allenamento. SCI03 ha eseguito una media di 2161 passi durante ogni sessione di Basic-LT sul tapis roulant e 2006 passi durante Adapt-LT. Durante ogni sessione di allenamento a terra è stata praticata una media di 147 passi durante Basic-LT e 203 passi per Adapt-LT. Le velocità massime medie del tapis roulant erano simili (Basic-LT = 0,86 m/s, Adapt-LT = 0,77 m/s) e anche le valutazioni di Borg dello sforzo erano simili per entrambi i tipi di allenamento (Basic-LT = 13,08, Adapt-LT = 13,62).

Risultati Basic e Adapt-LT. SCI03 ha mostrato maggiori cambiamenti positivi in quasi tutti i risultati clinici dopo Adapt-LT rispetto a BLT. Ha dimostrato una maggiore velocità di andatura (∆ = 0,11 m/s), un tempo TUG ridotto (∆ = ↓3,27 s), un punteggio MBT più alto (∆ = 2) e un punteggio ABC più alto (∆ = 4,38%). Al contrario, solo il punteggio SCI-FAP (∆ = ↓261.2) ha mostrato un maggiore cambiamento positivo dopo la Basic-LT. I miglioramenti dopo Adapt-LT hanno superato il valore MCID (0,13 m/s) per la velocità di deambulazione in individui con SCI .

Risultati complessivi. Alla conclusione dello studio, SCI03 ha dimostrato un aumento della funzione del cammino (∆velocità del passo = 0,16 m/s; ∆TUG = ↓14,25 s; ∆SCI-FAP = ↓542,67) e dell’equilibrio (∆MBT = 3; ∆ABC = 11,25%). L’aumento della velocità dell’andatura e la diminuzione del tempo TUG hanno entrambi superato i valori MCID per gli individui con SCI (0,13 m/s e 10,8 s, rispettivamente). È interessante notare che SCI03 era stato precedentemente escluso dall’arruolamento negli studi sulla funzione di deambulazione post SCI a causa dell’evidenza di una lesione del nervo lombare periferico. A causa della paralisi dei muscoli della caviglia (Tabella 2), ha completato l’allenamento in superficie con ortesi caviglia-piede. Tuttavia, i plantari non sono stati usati durante l’allenamento sul tapis roulant perché si pensava che questo avrebbe alterato l’input afferente associato all’allenamento. Pertanto, l’allenamento sul tapis roulant richiedeva un’attenta assistenza manuale per assicurare la stabilità e la sicurezza della caviglia.