Methods for assessment of spasticity with an upper limb exoskeletal system

L'ictus è la prima causa di disabilità nel mondo. L'immobilità all'arto superiore ne è la conseguenza più frequente. Benchè la spasticità sia definita come esagerazione velocità-dipendente del riflesso da stiramento, il termine viene anche adottato per descrivere l'aumento del tono muscolare dovuto all'immobilità da ictus. Le tecnologie robotiche forniscono uno strumento sia per la riabilitazione neuromotoria che per la valutazione della condizione del paziente post-ictus, in aggiunta alle scale cliniche. Per l'arto superiore si distinguono i robot basati su End-Effector, che controllano l'arto distalmente, e gli esoscheletri. Questi sono robot indossabili, capaci di controllare ciascun giunto compromesso. Il robot NEUROExos Elbow Module (NEEM), sviluppato dall'Istituto di BioRobotica (Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa) è un esoscheletro di gomito per la valutazione della spasticità dei pazienti post-ictus. Lo scopo del lavoro è stato introdurre miglioramenti ad un protocollo di valutazione già presente e valutare la possibilità di una associazione tra parametri estraibili dai dati di robot ed EMG (Position Threshold (PT), coattivazione e Maximum Extension Torque (MET)) e punteggi di Modified Ashworth Scale (MAS) e Fugl-Mayer Assessment (FMA). Ciò è avvenuto attraverso: l'aumento della personalizzabilità del programma di valutazione; l'introduzione di un metodo di eliminazione offline della componente di gravità nella coppia erogata dal robot; l'analisi dei dati di tre pazienti ed un soggetto sano, con attenzione all'influenza della velocità di movimento. I risultati dell'analisi suggeriscono che tramite i dati e i parametri estratti sia possibile distinguere soggetti sani da quelli patologici ed i diversi livelli di spasticità. In aggiunta, il metodo permette di analizzare l'effetto delle variazioni della velocità di movimento. Studi su un maggior numero di pazienti permetteranno di validare il metodo e stabilire l'associazione tra parametri e punteggi clinici.