Cerebral Palsy (CP) is a chronic neurological condition that affects movement and posture, leading to alterations in gait biomechanics. One of the most common gait impairments in children with CP is crouch gait, characterized by excessive knee flexion, which reduces walking efficiency and mobility. Robot- Assisted Gait Training (RAGT) has emerged as a promising strategy to enhance motor function and postural stability. This longitudinal study evaluates the assistive and rehabilitative effects of the Agilik exoskeleton in children with CP by analyzing kinematic parameters, muscle activation, and postural control. The rehabilitative effectiveness assessment highlights variations in joint range of motion, muscle length, and an improvement in balance control. The assistive effectiveness analysis shows increased knee extension during gait with the device, as well as an indirect positive effect on the hip, despite Agilik being active only at the knee joint. However, walking speed and endurance tend to decrease due to the adaptation period required and the constraints of the device. The results highlight a high inter-individual variability in response to training, suggesting that the effects of Agilik may depend on patient-specific factors.

La paralisi cerebrale (PC) è una condizione neurologica cronica che compromette il movimento e la postura, determinando alterazioni nella biomeccanica del cammino. Una delle anomalie più comuni nei bambini con PC è la crouch gait, caratterizzata da un’eccessiva flessione del ginocchio, che riduce l’efficienza della deambulazione e la mobilità. L’allenamento del cammino assistito da esoscheletri robotici (RAGT) è emerso come una strategia promettente per migliorare la funzionalità motoria e la stabilità posturale. Questo studio longitudinale valuta gli effetti assistivi e riabilitativi dell’esoscheletro Agilik nei bambini con PC, analizzando parametri cinematici, attivazione muscolare e controllo posturale. L’analisi dell’efficacia riabilitativa evidenzia variazioni nei range articolari, nella lunghezza muscolare e un miglioramento del controllo dell’equilibrio. L’analisi dell’efficacia assistiva mostra un aumento dell’estensione del ginocchio durante il cammino con il dispositivo, oltre a un effetto positivo indiretto sull’anca, nonostante Agilik sia attivo esclusivamente a livello del ginocchio. Tuttavia, la velocità di deambulazione e la resistenza tendono a diminuire a causa del periodo di adattamento richiesto e dei vincoli imposti dal dispositivo. I risultati evidenziano una marcata variabilità individuale nella risposta all’allenamento, suggerendo che gli effetti di Agilik possano dipendere da fattori specifici del paziente.

Post-market assessment of the Agilik exoskeleton: a longitudinal study on children with cerebral palsy

Oliva, Claudia
2024/2025

Abstract

Cerebral Palsy (CP) is a chronic neurological condition that affects movement and posture, leading to alterations in gait biomechanics. One of the most common gait impairments in children with CP is crouch gait, characterized by excessive knee flexion, which reduces walking efficiency and mobility. Robot- Assisted Gait Training (RAGT) has emerged as a promising strategy to enhance motor function and postural stability. This longitudinal study evaluates the assistive and rehabilitative effects of the Agilik exoskeleton in children with CP by analyzing kinematic parameters, muscle activation, and postural control. The rehabilitative effectiveness assessment highlights variations in joint range of motion, muscle length, and an improvement in balance control. The assistive effectiveness analysis shows increased knee extension during gait with the device, as well as an indirect positive effect on the hip, despite Agilik being active only at the knee joint. However, walking speed and endurance tend to decrease due to the adaptation period required and the constraints of the device. The results highlight a high inter-individual variability in response to training, suggesting that the effects of Agilik may depend on patient-specific factors.
BIFFI, EMILIA
MALERBA, GIORGIA
NOSSA, ROBERTA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
3-apr-2025
2024/2025
La paralisi cerebrale (PC) è una condizione neurologica cronica che compromette il movimento e la postura, determinando alterazioni nella biomeccanica del cammino. Una delle anomalie più comuni nei bambini con PC è la crouch gait, caratterizzata da un’eccessiva flessione del ginocchio, che riduce l’efficienza della deambulazione e la mobilità. L’allenamento del cammino assistito da esoscheletri robotici (RAGT) è emerso come una strategia promettente per migliorare la funzionalità motoria e la stabilità posturale. Questo studio longitudinale valuta gli effetti assistivi e riabilitativi dell’esoscheletro Agilik nei bambini con PC, analizzando parametri cinematici, attivazione muscolare e controllo posturale. L’analisi dell’efficacia riabilitativa evidenzia variazioni nei range articolari, nella lunghezza muscolare e un miglioramento del controllo dell’equilibrio. L’analisi dell’efficacia assistiva mostra un aumento dell’estensione del ginocchio durante il cammino con il dispositivo, oltre a un effetto positivo indiretto sull’anca, nonostante Agilik sia attivo esclusivamente a livello del ginocchio. Tuttavia, la velocità di deambulazione e la resistenza tendono a diminuire a causa del periodo di adattamento richiesto e dei vincoli imposti dal dispositivo. I risultati evidenziano una marcata variabilità individuale nella risposta all’allenamento, suggerendo che gli effetti di Agilik possano dipendere da fattori specifici del paziente.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/236224