The aim of this study was to develop and validate an assessment protocol for the three-dimensional motion analysis of the upper limb in patients affected by Breast Cancer-Related Lymphedema (BCRL), in order to integrate objective and kinematic measurements with clinical and self-reported evaluations. Ten women (mean age 63 years) with post-surgical oncologic breast lymphedema, mostly classified as stage 2, were enrolled and underwent an intensive cycle of Complex Decongestive Therapy (CDT) integrated with Lympho Aquatic Therapy in Thermal mineral-rich water (LATT), conducted in a thermal setting within the Euganean Thermal Basin. Patients were assessed before (T0) and after (T1) the treatment cycle. Evaluations included anthropometric parameters, clinical tests (Pitting Test, Pinch Test, and shoulder Range of Motion), instrumental assessment (Hand Grip Test), comparative limb volumetric measurements, and self-reported questionnaires evaluating upper limb functionality and quality of life (DASH and SF-36). The three-dimensional kinematic analysis was carried out at the Clinical and Biomechanical Motion Analysis Laboratory of the Neurorehabilitation and Orthopedic Rehabilitation Unit, University Hospital of Padua, using an optoelectronic stereophotogrammetric system during functional upper limb tasks. The kinematic parameters analyzed included Path Length, Velocity, and Execution Time. Results were compared with those obtained from a control group consisting of ten healthy subjects (mean age 32.8 years). All patients completed the treatment without dropouts or adverse events. Anthropometric parameters remained stable, while a non-significant trend toward a reduction in the affected limb volume was observed. Similarly, non-significant trends toward improvement were found in shoulder ROM, hand grip strength, and in the DASH and SF-36 scores. A very strong correlation was observed between the affected limb volume and the DASH score, as well as a significant correlation between limb volume and the psychological component of the SF-36, highlighting the psycho-functional impact of lymphedema-related disability. Kinematic analysis revealed an improvement in motor efficiency following treatment. Specifically, Path Length increased in three out of five tasks, showing a statistically significant rise in Lateral Reaching, which at T1 no longer differed from the values of healthy controls. A general reduction in Execution Time and an increase in Velocity, particularly for Scapular Elevation, were also observed. The affected limb volume negatively influenced kinematic parameters, with a strong and significant correlation between limb volume and Path Length during Scapular Elevation. Moreover, a significant correlation was found between changes in Path Length and improvement in the DASH score. The integrated clinical-kinematic assessment model demonstrated a strong ability to detect multidimensional functional modifications, providing objective and quantitative parameters that are sensitive to clinical change and complementary to traditional evaluation methods. The results indicated a general trend toward improvement in joint mobility, motor efficiency, and perceived quality of life, supporting the effectiveness of integrating LATT within CDT in the management of post-surgical oncologic breast lymphedema. The main limitations of the study include the small sample size, which reduced statistical power, and the difference in mean age between the experimental and control groups.

Lo studio ha avuto come obiettivo lo sviluppo e la validazione di un protocollo di valutazione per l’analisi tridimensionale del movimento dell’arto superiore in pazienti affette da Linfedema Secondario Correlato al Cancro al Seno (BCRL), al fine di integrare misurazioni oggettive e cinematiche con valutazioni cliniche e soggettive. Nel presente studio sono state arruolate dieci donne (età media 63 anni) affette da linfedema post-chirurgico oncologico mammario, prevalentemente in stadio 2, sottoposte a un ciclo intensivo di Terapia Decongestiva Complessa (CDT) integrata con Lympho Aquatic Therapy in Thermal mineral-rich water (LATT), svolta in ambiente termale presso il Bacino Termale Euganeo. Le pazienti sono state valutate prima (T0) e dopo il ciclo di trattamento (T1). Le valutazioni comprendevano parametri antropometrici, test clinici (Pitting Test, Pinch Test, ROM della spalla) e strumentali (Hand Grip Test), misurazioni volumetriche comparative degli arti, questionari per la valutazione soggettiva della funzionalità dell’arto e della qualità di vita (DASH e SF-36). L’analisi cinematica tridimensionale è stata condotta presso il Laboratorio di Analisi Clinica e Biomeccanica del Movimento della UOC di Neuroriabilitazione e Riabilitazione Ortopedica dell’Azienda Ospedale–Università di Padova, utilizzando un sistema stereofotogrammetrico optoelettronico durante compiti funzionali dell’arto superiore. I parametri cinematici analizzati comprendevano la lunghezza del percorso (Path Length), la velocità e il tempo di esecuzione. I risultati sono stati confrontati con quelli di un gruppo di controllo composto da dieci soggetti sani (età media 32,8 anni). Tutte le pazienti hanno completato il trattamento senza dropout né eventi avversi. Le misure antropometriche sono rimaste stabili, mentre si è osservata una tendenza alla riduzione del volume dell’arto affetto non statisticamente significativa. Analogamente, sono emerse tendenze migliorative nel ROM, nella forza di presa e nei punteggi dei questionari DASH e SF-36, pur senza significatività statistica. È stata rilevata una correlazione molto forte tra il volume dell’arto affetto e il punteggio DASH, nonché una correlazione significativa tra il volume e la componente psicologica dello SF-36, evidenziando l’impatto psico-funzionale della disabilità correlata al linfedema. L’analisi cinematica ha mostrato un miglioramento dell’efficienza motoria dopo il trattamento. In particolare, la lunghezza del percorso è aumentata in tre task su cinque, risultando significativamente maggiore nel Reaching Laterale, che a T1 non differiva più dai valori dei soggetti sani. Si è inoltre osservata una riduzione generalizzata dei tempi di esecuzione e un aumento della velocità, in particolare per l’Elevazione Scapolare. Il volume dell’arto affetto ha influenzato negativamente i parametri cinematici, con una correlazione molto forte e significativa tra volume e lunghezza della traiettoria nell’Elevazione Scapolare. È stata inoltre rilevata una correlazione significativa tra la variazione della lunghezza del percorso e il miglioramento del punteggio DASH. Il modello di valutazione integrata clinico-cinematica ha evidenziato una valida capacità nel rilevare modificazioni funzionali multidimensionali, fornendo parametri quantitativi oggettivi e sensibili al cambiamento clinico, complementari alla valutazione tradizionale. I risultati ottenuti indicano una tendenza generale al miglioramento della mobilità articolare, dell’efficienza motoria e della qualità di vita percepita, supportando l’efficacia dell’integrazione della LATT all’interno della CDT nel trattamento del linfedema post-chirurgico oncologico mammario. Tra i limiti principali dello studio si evidenziano la ridotta numerosità campionaria, che ha condizionato la potenza statistica, e la differenza di età media tra il gruppo sperimentale e quello di controllo.

Modello di valutazione dell'analisi del movimento e della cinematica della paziente con linfedema secondario di arto superiore

FINAMONI, CLAUDIA
2023/2024

Abstract

The aim of this study was to develop and validate an assessment protocol for the three-dimensional motion analysis of the upper limb in patients affected by Breast Cancer-Related Lymphedema (BCRL), in order to integrate objective and kinematic measurements with clinical and self-reported evaluations. Ten women (mean age 63 years) with post-surgical oncologic breast lymphedema, mostly classified as stage 2, were enrolled and underwent an intensive cycle of Complex Decongestive Therapy (CDT) integrated with Lympho Aquatic Therapy in Thermal mineral-rich water (LATT), conducted in a thermal setting within the Euganean Thermal Basin. Patients were assessed before (T0) and after (T1) the treatment cycle. Evaluations included anthropometric parameters, clinical tests (Pitting Test, Pinch Test, and shoulder Range of Motion), instrumental assessment (Hand Grip Test), comparative limb volumetric measurements, and self-reported questionnaires evaluating upper limb functionality and quality of life (DASH and SF-36). The three-dimensional kinematic analysis was carried out at the Clinical and Biomechanical Motion Analysis Laboratory of the Neurorehabilitation and Orthopedic Rehabilitation Unit, University Hospital of Padua, using an optoelectronic stereophotogrammetric system during functional upper limb tasks. The kinematic parameters analyzed included Path Length, Velocity, and Execution Time. Results were compared with those obtained from a control group consisting of ten healthy subjects (mean age 32.8 years). All patients completed the treatment without dropouts or adverse events. Anthropometric parameters remained stable, while a non-significant trend toward a reduction in the affected limb volume was observed. Similarly, non-significant trends toward improvement were found in shoulder ROM, hand grip strength, and in the DASH and SF-36 scores. A very strong correlation was observed between the affected limb volume and the DASH score, as well as a significant correlation between limb volume and the psychological component of the SF-36, highlighting the psycho-functional impact of lymphedema-related disability. Kinematic analysis revealed an improvement in motor efficiency following treatment. Specifically, Path Length increased in three out of five tasks, showing a statistically significant rise in Lateral Reaching, which at T1 no longer differed from the values of healthy controls. A general reduction in Execution Time and an increase in Velocity, particularly for Scapular Elevation, were also observed. The affected limb volume negatively influenced kinematic parameters, with a strong and significant correlation between limb volume and Path Length during Scapular Elevation. Moreover, a significant correlation was found between changes in Path Length and improvement in the DASH score. The integrated clinical-kinematic assessment model demonstrated a strong ability to detect multidimensional functional modifications, providing objective and quantitative parameters that are sensitive to clinical change and complementary to traditional evaluation methods. The results indicated a general trend toward improvement in joint mobility, motor efficiency, and perceived quality of life, supporting the effectiveness of integrating LATT within CDT in the management of post-surgical oncologic breast lymphedema. The main limitations of the study include the small sample size, which reduced statistical power, and the difference in mean age between the experimental and control groups.
2023
Assessment model for the analysis of movement and kinematics in patients with secondary lymphedema of the upper limb
Lo studio ha avuto come obiettivo lo sviluppo e la validazione di un protocollo di valutazione per l’analisi tridimensionale del movimento dell’arto superiore in pazienti affette da Linfedema Secondario Correlato al Cancro al Seno (BCRL), al fine di integrare misurazioni oggettive e cinematiche con valutazioni cliniche e soggettive. Nel presente studio sono state arruolate dieci donne (età media 63 anni) affette da linfedema post-chirurgico oncologico mammario, prevalentemente in stadio 2, sottoposte a un ciclo intensivo di Terapia Decongestiva Complessa (CDT) integrata con Lympho Aquatic Therapy in Thermal mineral-rich water (LATT), svolta in ambiente termale presso il Bacino Termale Euganeo. Le pazienti sono state valutate prima (T0) e dopo il ciclo di trattamento (T1). Le valutazioni comprendevano parametri antropometrici, test clinici (Pitting Test, Pinch Test, ROM della spalla) e strumentali (Hand Grip Test), misurazioni volumetriche comparative degli arti, questionari per la valutazione soggettiva della funzionalità dell’arto e della qualità di vita (DASH e SF-36). L’analisi cinematica tridimensionale è stata condotta presso il Laboratorio di Analisi Clinica e Biomeccanica del Movimento della UOC di Neuroriabilitazione e Riabilitazione Ortopedica dell’Azienda Ospedale–Università di Padova, utilizzando un sistema stereofotogrammetrico optoelettronico durante compiti funzionali dell’arto superiore. I parametri cinematici analizzati comprendevano la lunghezza del percorso (Path Length), la velocità e il tempo di esecuzione. I risultati sono stati confrontati con quelli di un gruppo di controllo composto da dieci soggetti sani (età media 32,8 anni). Tutte le pazienti hanno completato il trattamento senza dropout né eventi avversi. Le misure antropometriche sono rimaste stabili, mentre si è osservata una tendenza alla riduzione del volume dell’arto affetto non statisticamente significativa. Analogamente, sono emerse tendenze migliorative nel ROM, nella forza di presa e nei punteggi dei questionari DASH e SF-36, pur senza significatività statistica. È stata rilevata una correlazione molto forte tra il volume dell’arto affetto e il punteggio DASH, nonché una correlazione significativa tra il volume e la componente psicologica dello SF-36, evidenziando l’impatto psico-funzionale della disabilità correlata al linfedema. L’analisi cinematica ha mostrato un miglioramento dell’efficienza motoria dopo il trattamento. In particolare, la lunghezza del percorso è aumentata in tre task su cinque, risultando significativamente maggiore nel Reaching Laterale, che a T1 non differiva più dai valori dei soggetti sani. Si è inoltre osservata una riduzione generalizzata dei tempi di esecuzione e un aumento della velocità, in particolare per l’Elevazione Scapolare. Il volume dell’arto affetto ha influenzato negativamente i parametri cinematici, con una correlazione molto forte e significativa tra volume e lunghezza della traiettoria nell’Elevazione Scapolare. È stata inoltre rilevata una correlazione significativa tra la variazione della lunghezza del percorso e il miglioramento del punteggio DASH. Il modello di valutazione integrata clinico-cinematica ha evidenziato una valida capacità nel rilevare modificazioni funzionali multidimensionali, fornendo parametri quantitativi oggettivi e sensibili al cambiamento clinico, complementari alla valutazione tradizionale. I risultati ottenuti indicano una tendenza generale al miglioramento della mobilità articolare, dell’efficienza motoria e della qualità di vita percepita, supportando l’efficacia dell’integrazione della LATT all’interno della CDT nel trattamento del linfedema post-chirurgico oncologico mammario. Tra i limiti principali dello studio si evidenziano la ridotta numerosità campionaria, che ha condizionato la potenza statistica, e la differenza di età media tra il gruppo sperimentale e quello di controllo.
lymphoedema
movement analysis
rehabilitation
spa therapy
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