Analisi dei segnali elettromiografici dei muscoli del tronco in adolescenti con scoliosi idiopatica

La scoliosi idiopatica adolescenziale rappresenta una delle principali deformità della colonna vertebrale, caratterizzata da alterazioni posturali e da possibili squilibri neuromuscolari a carico dei muscoli paraspinali. L’obiettivo è analizzare l’attivazione dei muscoli paraspinali mediante un sistema di sensori elettromiografici wireless, posizionati bilateralmente a livello toracico e lombare. La ricerca è stata condotta su un gruppo di adolescenti di sesso femminile affette da scoliosi idiopatica, con lo scopo di valutare le differenze di attivazione tra il lato concavo e quello convesso della curva scoliotica e di monitorarne l’evoluzione nel tempo. I segnali elettromiografici sono stati acquisiti durante l’esecuzione di compiti motori che coinvolgevano gli arti superiori e il tronco. Gli esercizi proposti erano di due tipologie: sollevamento simmetrico delle braccia, volto ad attivare la muscolatura in maniera bilaterale; ed esercizi di puntamento verso un target frontale, eseguiti in modo asimmetrico con un solo arto alla volta, al fine di sollecitare i muscoli erettori della colonna durante i movimenti di rotazione del tronco. I segnali acquisiti sono stati sottoposti a un processo di filtraggio e pulizia con particolare attenzione alla rimozione degli artefatti cardiaci. A tale scopo è stato adottato un approccio innovativo basato sull’analisi dei valori root mean square (RMS), suddivisi in cluster tramite l’algoritmo k-means, che ha consentito di isolare e ridurre l’influenza dell’artefatto cardiaco. I dati relativi al secondo compito motorio sono stati analizzati sia in forma normalizzata, rispetto al valore medio di attivazione ottenuto durante il sollevamento delle braccia, sia in forma non normalizzata, così da esplorare entrambe le prospettive. Dai segnali sono stati ricavati parametri quantitativi utili a descrivere i pattern di attivazione muscolare, con l’obiettivo di individuare differenze e sbilanciamenti tra i due lati della curva scoliotica e differenti comportamenti rispetto ad un gruppo di controllo di pari età e sesso. Infine, le variazioni osservate tra acquisizioni effettuate in momenti differenti (prima e dopo l’inizio di un trattamento) sono state analizzate al fine di valutare un potenziale miglioramento nel tempo.