Tecnologie per la valutazione in acqua dell'efficacia del trattamento di idrochinesiterapia: revisione della letteratura e case-study su paziente affetto da Charcot-marie-tooth.

Objective: This study aims, first and foremost, to analyze the devices, their characteristics and the most accredited methodologies for human motion analysis in water as reported in the literature. Secondly, the goal is to highlight changes in kinematics in a patient with Charcot-Marie-Tooth (CMT) during aquatic motion analysis, with the intent of developing a hydrokinesiotherapyrehabilitation program. Materials and Methods: A literature review was conducted to examine the characteristics of electromyographic/biometric devices and the methodologies employed for water-based motion analysis, on major scientific search engines. Following the definition of inclusion and exclusion criteria, 13 articles were included. Results: After analyzing the 13 articles included in the scoping review, it was found that for aquatic motion analysis, wearable devices are often complemented by more complex dry methods (optoelectronic systems and motion capture). Only two articles examine aquatic motion in patients, specifically those with spinal cord injury and Parkinson’s disease. Given the buoyancy property offered by water, it proves to be a valid method for rehabilitating individuals with conditions involving muscle weakness. This limitation suggests a potential direction for future developments aimed at optimizing aquatic rehabilitation on such patients. Case report: A preliminary literature search was conducted on major scientific search engines to analyze studies reporting the use of water rehabilitation in CMT patients, however, it did not yield any results. Therefore, it was decided to propose hydrokinesiotherapy treatment on a 22-year-old patient with Charcot-Marie-Tooth, after analysis through inertial measurement units (IMUs) and surface electromyography (EMG) sensors during 6 trials both in dry land and in water (the analysis revealed a normalization of gait phases and a reduction in muscular activation during aquatic movement) and a gait analysis performed in the laboratory. The 10-session treatment focused on proximal muscles strengthening, controlled deambulation and balance. The pre-treatment motion analysis and post-treatment gait analysis were repeated. Data analysis reveals a significant improvement in stability and balance, which led to greater efficiency during deambulation and increase patient confidence, reducing the risk of falls and associated complications. Discussion and Conclusion: Hydrokinesiotherapy increases better performance in stability. The evaluation in water proved improves in kinematic during deambulation and muscle contraction. More researches are needed to assess and further develop this promising form of therapy.

Obiettivo: Il presente elaborato si pone in primo luogo, l’obiettivo di analizzare in letteratura i device, le loro caratteristiche e le metodologie più accreditate per svolgere l’analisi del movimento umano in acqua. In seconda istanza, ci si pone l’obiettivo di evidenziare i cambiamenti della cinematica in un paziente affetto da CMT durante l’analisi del movimento in acqua, per sviluppare un programma riabilitativo di idrochinesiterapia. Materiali e metodi: È stata condotta una revisione della letteratura per verificare le caratteristiche dei dispositivi elettromiografici/biometrici e le metodologie seguite per effettuare l’analisi in acqua, sui principali motori di ricerca scientifici. Successivamente alla definizione dei criteri di inclusione ed esclusione sono stati inclusi 13 articoli. Risultati: Dopo aver analizzato 13 articoli inclusi nella Scoping review è emerso che per l’analisi del movimento in acqua, i dispositivi indossabili vengono spesso affiancati da metodi a secco più complessi (sistemi optoelettronici e motion capture). Solamente due articoli analizzano il movimento in acqua su pazienti, rispettivamente con lesione midollare e morbo di Parkinson. Data la proprietà di galleggiamento offerta dall’acqua, essa risulta essere un valido metodo per riabilitare soggetti con condizioni che comportino un indebolimento muscolare. Questa limitazione suggerisce una possibile direzione per sviluppi futuri, finalizzati a ottimizzare la riabilitazione in acqua su tali pazienti. Case report: È stata svolta una ricerca preliminare in letteratura nei principali motori di ricerca scientifici per analizzare studi che riportino l’uso della riabilitazione in acqua su pazienti con Charcot-Marie-Tooth, tuttavia non ha prodotto risultati. Si è deciso, pertanto, di proporre il trattamento di idrochinesiterapia effettuato su un paziente di 22 anni affetto da Charcot-Marie-Tooth, previa analisi tramite sensori inerziali (IMUs) e EMG di superficie attraverso 6 prove sia a secco che in acqua (la quale ha evidenziato una normalizzazione delle fasi del passo e una riduzione dell’attivazione muscolare in acqua) e gait analysis effettuata in laboratorio. Il trattamento di 10 sedute si è concentrato sul rinforzo della muscolatura prossimale, sulla deambulazione controllata e sull’equilibrio. Si è riproposta l’analisi del movimento precedente e la gait analysis post-trattamento. Dai dati analizzati si evidenzia un significativo miglioramento della stabilità e dell’equilibrio, i quali comportano una maggior efficienza durante la deambulazione e più sicurezza sperimentata da parte del paziente, diminuendo il rischio di caduta e le complicanze ad esse associate. Discussione e Conclusioni: L'idrochinesiterapia ha dimostrato un miglioramento della stabilità. La valutazione in acqua ha dimostrato un miglioramento del passo e della contrazione. Ulteriori studi dovranno essere fatti per verificare l'efficacia della valutazione in acqua su pazienti con CMT.