Caratterizzazione del fenotipo posturale del paziente con malattia di Parkinson mediante l'utilizzo di indici sintetici

Impairment of postural control is a major problem in patients with Parkinson’s Disease (PD), and postural problems become increasingly severe as the disease progresses (Rocchi et al., 2002). Over the years several methods have been used for the assessment of posture in PD (from static and dynamic posturography, with the use of force platforms, to the appearance of stereophotogrammetry photoelectron). Posture is generally evaluated on the basis of COP (point of application of the resultant of the ground forces) and COM (center of mass) informations. This evaluation, although widely used, does not provide information on the joint kinematics, failing to outline in detail the strategies of postural patients. Gait Analysis (GA) 3D represents today the Gold Standard in this context; however this instrument provides a large amount of data, often difficult to analyze and understand. For this reason, in last decade, the clinical needs to develop a synthetic index, a single measure capable to provide qualitative and quantitative information regarding pathological gait (Cimolin, Galli, 2014), arose. Several synthetic measures were proposed to quantify differences between patological and physiological gait and are often obtained using informations obtained with 3D-GA (e.g. Gait Profile Score, GPS). The GPS, altough initially proposed for an application in the Cerebral Palsy (Baker et al, 2009), was assessed to be reliable also for applications on pathologies different from the Cerebral Palsy (Danielli et al., 2014).The lack of synthetic postural index promoted the purpose of this work of thesis: the development of a new synthetic index, on the basis of the standard GPS, improved with information relative to the 3D posture of the trunk not included in the original index (Baker et al., 2009). Then, our GPS Index and its constituent variables (Gait Variable Scores or GVS) were used to compare the posture in three populations of subjects (CG, PD with FOG and PD without FOG). Finally, as the posture is traditionally studied by analyzing measures that differ from the variables used in the present study, like the COP and COM trajectories (Palmieri et al, 2002; 13 Błaszczyk, 2011; Adkin, 2003; Pelykh, 2015; Schlenstedt, 2016) the last step of the thesis consisted on the analysis of interactions between COM and COP. We tried to understand, first a) the influence of the duration of the trial on the COP and COM trajectories and then, b) similarities and differences with the previous GPS and GVS results. The Index was reliable in the characterization of postural strategies between groups. Furthermore, the inclusion of the information related to the trunk proved to be appropriate: a correct posture analysis should be conducted including this information, especially in pathological subjects. Finally, the duration of 5 seconds did not result to be too short; this finding make the postural results, on the 5 seconds, reliable and, is of considerable importance especially in a context in which time plays a key role in onset of fatigue in subjects with disabilities.

L’indebolimento del controllo posturale rappresenta un importante problema nei pazienti con Malattia di Parkinson (MP) e i problemi posturali si aggravano con il progredire della malattia (Rocchi et al., 2002). Nel corso degli anni i metodi utilizzati per lo studio della postura sono stati numerosi (dalla posturografia statica e dinamica, con l’utilizzo delle sole pedane di forza, fino alla comparsa della stereofotogrammetria optoelettronica). Generalmente, il controllo posturale viene valutato in base ai dati relativi al COP (punto di applicazione della risultante delle forze di reazione al terreno) e al COM (centro di massa). Questa valutazione, sebbene ampiamente utilizzata e riconosiuta in ambito scientifico, non fornisce alcuna informazione relativa alla cinematica articolare di un soggetto durante il mantenimento della postura eretta. La stereofotogrammetria optoelettronica rappresenta ad oggi il Gold Standard in questo contesto: essa permette di estrarre le informazioni cinematiche relative ad un gran numero di task motori (dalle prove di standing alle prove di cammino, o gait); tuttavia, tale strumento fornisce una grande mole di dati, spesso difficili da analizzare e comprendere. Per questa ragione, negli ultimi dieci anni, in ambito clinico e scientifico è nata la necessità di sviluppare un indice sintetico, cioè una singola misura capace di fornire un’informazione sulla ‘qualità’ di un particolare tipo di cammino (Cimolin, Galli, 2014). Diverse misure sintetiche del cammino sono state proposte per quantificare la deviazione del cammino patologico da un modello fisiologico; tali indici sono spesso ricavati dalle informazioni cinematiche ottenute con la GA 3D (Gait Analysis 3D). Tuttavia, manca un indice sintetico capace di fornire informazioni riguardanti la postura. L’indice GPS (Gait Profile Score), dapprima proposto per un’applicazione sulla Paralisi Cerebrale Infantile (Baker et al., 2009), riassume un gran numero di informazioni riguardanti le principali articolazioni convolte nel mantenimento della postura e nel cammino. Esso è risultato essere applicabile anche in popolazioni diverse da quelle per le quali era stato originariamente sviluppato (Danielli et al.,2014), come nella MP. In particolare, è stato creato un nuovo indice sintetico, sulla base del già noto indice GPS, e contenente informazioni cinematiche derivanti da una prova statica. Questo indice è stato arricchito inoltre con le informazioni riguardanti la posizione del tronco nei tre piani, informazione non compresa nell’indice originale, ed è stata studiata la differenza tra le due modalità di calcolo (Baker et al., 2009). Il GPS così ottenuto e le sue variabili costitutive (Gait Variable Scores o GVS) sono stati quindi utilizzati per il confronto di tre popolazioni di soggetti: soggetti con MP affetti da Freezing of Gait (FOG) e non (NO FOG), e un gruppo di controllo. Dato che, tradizionalmente, la postura viene studiata per mezzo di variabili che differiscono dalle informazioni utilizzate nel presente studio, quali ad esempio le tracce relative al COP e COM (Palmieri et al., 2002; Błaszczyk, 2011; Adkin, 2003; Pelykh, 2015; Schlenstedt, 2016) l’ultimo step della Tesi ha previsto una analisi dell’interazione tra COM e COP. Dapprima si è cercato ci comprendere se e come la durata della prova influenzasse in qualche modo tale relazione; successivamente si è passati ad una analisi intra-gruppi, al fine di cogliere affinità e differenze con i risultati derivanti dall’indice GPS e dalle GVS. L'indice si è rivelato affidabile nella caratterizzazione dei diversi atteggiamenti posturali tra i gruppi. L’innovazione del lavoro, consistita nell’inclusione delle informazioni relative al tronco, si è rivelata corretta, essendo questo parametro di fondamentale importanza nella determinazione dell’atteggiamento posturale e nella relazione tra COP e COM, specialmente in soggetti patologici: una corretta analisi della postura non dovrebbe prescindere da tale informazione. Inoltre, la durata della prova (5 secondi) è risultata non essere troppo breve, cioè tale da rendere poco affidabili i risultati ottenuti: questo risulta, a parer mio, di notevole importanza in un contesto, come quello delle malattie neurodegenerative, in cui il tempo svolge un ruolo chiave nell’insorgenza di stanchezza nei pazienti.