30845 Suppl Giot.pdf - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

Interfaccia intraneurale per il controllo di una protesi robotica di mano
EEG
Nella sessione preimpianto (PRE) è stato osservato solo un trascurabile
decremento della potenza in banda alfa e beta durante
gli eventi di trigger motorio. Nella seconda sessione, 3 settimane
dopo l’impianto (POST) è stato osservato invece un forte pattern di
decremento della potenza nelle bande alfa2 e beta (Event Related
Desynchronization) in corrispondenza dell’area sensorimotoria
controlaterale all’arto perso negli istanti che precedevano un movimento
volontario (Fig. 4). Questo secondo tipo di pattern di desincronizzazione
testimonia una normalizzazione dell’attività ed è in
linea con quanto descritto nel soggetto sano.
Fig. 4. Nelle prime tre colonne è schematizzata la topografia dello scalpo del rapporto ERD(blu)/
ERS (rosso) nelle bande alfa-1, alfa-2 e beta, in una finestra temporale di 500-1500 ms dopo il
trigger motorio dato al soggetto. I cerchietti rossi rappresentano i siti C3 e C4. Nell’ultima colonna
è schematizzato il rapporto ERD/ERS a livello delle cortecce motorie primarie (C4 a destra e C3 a
sinistra) in funzione del tempo trascorso dal trigger motorio (istante 0) e della frequenza. I rettangoli
rossi indicano le frequenze e le finestre temporali usate per la topografia dello scalpo. Le tre righe
corrispondono rispettivamente all’esecuzione di movimenti con l’arto amputato prima e a 3 settimane
dall’impianto e con l’arto sano 27 .
TMS
Stimolando l’emisfero sinistro e registrando dai muscoli distali
(ADM e ECD) e prossimali (BB e D) dell’arto sano controlaterale,
sia il numero dei siti rispondenti che la soglia di stimolazione sono
rimasti pressoché invariati prima e alla quarta settimana dall’impianto
(muscoli distali: PRE- siti rispondenti 22, soglia 37%; POST- siti
rispondenti 20, soglia 36%. Muscoli prossimali: PRE- siti rispondenti
30, soglia 52%; POST- siti rispondenti 35, soglia 53% ). Al
contrario per quanto riguarda la stimolazione dell’emisfero destro
con registrazione dai muscoli prossimali dell’arto amputato vi è stato
un decremento significativo del numero di siti rispondenti (PRE
36, POST 16) quindi una normalizzazione dell’estensione dell’area
corticale di pertinenza di questi muscoli, che prima dell’impianto
risultava iper-rappresentata. La soglia di stimolazione è rimasta
pressoché costante (Fig. 5).
Sindrome dell’arto fantasma
Il soggetto presentava prima dell’impianto un’alterata percezione del
suo fantasma d’arto, descrivendo la sua mano come se fosse direttamente
attaccata al gomito, senza quindi avambraccio, e come bloccata
da una cinghia o un forte peso che ne impediva il movimento. Alla
fine delle quattro settimane di training con gli elettrodi impiantati la
percezione soggettiva del fantasma d’arto si è normalizzata (Fig. 6).
Assieme a questa normalizzazione è stato riportato anche un miglioramento
significativo del dolore da arto fantasma rilevato con 3
S316
Fig. 5. Rappresentazione grafica dei siti rispondenti a stimolazione sulla corteccia motoria destra
che controlla i muscoli prossimali dell’arto amputato prima dell’impianto (A) e a 3 settimane dopo
l’impianto degli elettrodi (B). (C) Visualizzazione ad istogrammi dei siti rispondenti prima l’impianto
(rosso) e 3 settimane dopo (blu) rispettivamente per i muscoli prossimali e distali dell’arto sano e
prossimali dell’arto amputato 27 .
diverse scale cliniche (versione
ridotta del McGill Pain Questionaire
– sfMcGill; Visual Analogue Scale
– VAS; One Value scale) (Tab 1).
I miglioramenti nel dolore e nella
percezione dell’arto fantasma sono
stati trovati regrediti nella rivalutazione
di follow-up fatta dopo 3 mesi
dall’espianto degli elettrodi, aumentando
la valenza della dipendenza
del miglioramento dall’uso del sistema
protesico.
Tab. 1. Modificazioni nel dolore d’arto fantasma prima e dopo l’impianto e dopo
tre mesi di follow-up valutate con tre differenti scale cliniche. Da (23).
sfMcGill
(0 → 45)
One Value
(0 → 5)
VaS
(0 → 100%)
Pre-impianto 18 3 38
Post-espianto 11 2 23
Follow Up a 3 mesi 17 3 36
CONCLuSIONI
Fig. 6. Variazione nella percezione
soggettiva del fantasma d’arto prima
(sinistra) e dopo 4 settimane di training
con gli elettrodi impiantati 27 .
Gli elettrodi tfLIFE-4 possono esser impiantati su uomo e utilizzati
per varie settimane, rimanendo stabili in situ, anche durante
le attività di vita quotidiana (il paziente ha vissuto a casa sua per
tutto il tempo in cui ha avuto impiantato gli elettrodi). La possibilità
di registrare da molti siti differenti e da più nervi permette di
innalzare il numero di azioni controllabili e la percentuale di corrette
classificazioni. Il training del controllo motorio e la presenza
di un feedback sensitivo possono ulteriormente innalzare questa
percentuale. Questi elettrodi possono esser utilizzati anche per
veicolare feedback sensoriale che sensori artificiali integrati sulle
protesi estraggono dall’ambiente esterno, malgrado per questo
aspetto i tfLIFE-4 meritino importanti sviluppi tecnologici. Il fee-