Posturologia clinica con pedana stabilometrica - Dottore Oliva Sergio

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Pedana Stabilometrica
La Stabilometria è un esame che permette di valutare e misurare l’equilibrio attraverso una pedana computerizzata che risponde a precise norme internazionali di costruzione, sensibilità e taratura. L'esame stabilometrico viene utilizzato per lo studio della postura del soggetto, valutando la distribuzione delle forze verticali sul piano di appoggio e misurando la stabilità del soggetto mediante la precisione del controllo posturale e l’energia utilizzata. Serve per stabilire se un determinato tipo di stazione eretta rientri nei limiti della normalità. Nell’ambito patologico contribuisce: alla diagnosi dei disturbi dell’equilibrio (vestibolopatie periferiche o centrali, disturbi cerebellari, lesioni corticali, disturbi dell’apparato visivo, malattie osteo-muscolari) ; al monitoraggio delle terapie riabilitative e farmacologiche ( come metodo non invasivo indicato per valutare l’influenza di alcuni farmaci con target sul SNC) ; alla valutazione medico-legale per stabilire l’autenticità di disturbi riferibili a colpi di frusta cervicali o ad altre cause. In ambito otoneurologico, la valutazione di un soggetto affetto da una sintomatologia vertiginosa è basata soprattutto su indagini volte allo studio del riflesso vestibolo-oculomotore il cui scopo è quello di stabilizzare lo sguardo durante i movimenti del capo. Tuttavia, se vogliamo analizzare la funzione dell’equilibrio, inteso in senso più globale, è necessario ottenere informazioni anche sulla performance posturale statica e dinamica nella quale gioca un ruolo rilevante il sistema vestibolare periferico e centrale attraverso il riflesso vestibolo-spinale.

Che cosa è
 
La stabilometria statica computerizzata è un esame oggettivo rivolto allo studio quantitativo delle oscillazioni posturali. E' un test che misura la stabilità di un uomo. Questo esame valuta le oscillazioni compiute dalla persona quando sta in piedi, in condizioni di calma e in assenza di perturbazioni (spontaneus sway). Il mantenere la posizione eretta per ogni uomo è un momento dinamico e non statico.

Posturografia Fig. 1c, letteralmente significa rappresentazione grafica della postura. Posturografia in generale è una tecnica di valutazione clinica specialistica non invasiva utilizzata per quantificare quanto bene una persona è in grado di controllare la postura e l'equilibrio. Il controllo della postura e l'equilibrio, vale a dire il controllo posturale, richiede una complessa interazione di afferenze sensoriali, motorie e processi di sistema nervoso centrale. Per mantenere l’equilibrio il nostro cervello deve coordinare le afferenze dei sistemi visivo, vestibolare e somatosensoriale. E' una valutazione diversa dall'esame vestibolare, e spesso lo integra.

Tipi di posturografia

A seconda delle condizioni in cui l'equilibrio del soggetto viene testato, è pratica comune  classificare le tecniche posturografiche in due grandi categorie:

  • Posturografia statica che consiste nel valutare il controllo posturale mentre i soggetti mantengono la loro posizione in uno stato relativamente imperturbato (solitamente posizione tranquilla su una superficie di supporto fisso come una pedana stabilometrica, cioè un piatto forza). Tuttavia, anche atteggiamento imperturbabile è tutt'altro che statico dovuto all'influenza combinata di gravità, perturbazioni endogeni (ad esempio malattie cardiovascolari, respiratorie, peristaltici), e le piccole auto avviato movimenti correttivi .
  • Posturografia dinamica consiste nel valutare il controllo posturale del soggetto in presenza di perturbazioni esterne indotte sperimentalmente. Questo può essere fatto per mezzo di un cuscino di schiuma, un apparecchio speciale con una superficie di supporto mobile, o applicando perturbazioni esterne direttamente al corpo, ad esempio spinta / trazione tronco, spalle o bacino .
 
Fig.1c,
 
La Posturografia non è altro che la registrazione (video o su carta) delle prove spontanee  (Romberg, Unterberger, ecc.)

La stabilometria è definibile come la valutazione strumentale della stabilità dell’individuo nella stazione eretta. Si distingue una stabilometria statica Fig. 1a/b/c, una dinamica Fig.1.4.

In che cosa consiste la stabilometria statica , si tratta di un esame che permette di valutare e misurare l’equilibrio attraverso una  pedana dinamometrica ben ferma ( misuratore di forze ) computerizzata, che risponde a precise norme internazionali di costruzione, sensibilità e taratura,  sia ad occhi aperti che chiusi . La stabilometria statica è quella che attualmente vede maggiore impiego.

Cosa si misura con l’analisi stabilometrica? Si misura la posizione media del centro di gravità del corpo umano(circa 1 centimetro quadrato)  e dei suoi piccoli movimenti di aggiustamento intorno a tale posizione, con un errore dell’1%.. Serve per studiare la strategia posturale del paziente e quali movimenti esso debba compiere per mantenere l’equilibrio. La pedana stabilometrica è l’unico strumento in grado di valutare scientificamente tale comportamento.

Come viene fatto questo lavoro di controllo? Dal sistema posturale che regola il mantenimento dell’equilibrio ortostatico.

Quale può essere l’utilità dell’esame stabilometrico?

Serve per stabilire se un determinato tipo di stazione eretta rientri nei limiti della normalità.

-Nell’ambito patologico contribuisce:

-alla diagnosi dei disturbi dell’equilibrio (vestibolopatie periferiche o centrali, disturbi cerebellari, lesioni corticali, disturbi dell’apparato visivo, malattie osteo-muscolari)

-al monitoraggio delle terapie riabilitative e farmacologiche ( come metodo non invasivo indicato per valutare l’influenza di alcuni farmaci con target sul SNC);

-alla valutazione medico-legale per stabilire l’autenticità di disturbi riferibili a colpi di frusta cervicali o ad altre cause.

L’esame stabilometrico offre la possibilità di una valutazione più  “oggettiva”  dei meccanismi di mantenimento dell’equilibrio. La posturografia statica e’ una tecnica non invasiva che consente attraverso l’elaborazione degli spostamenti del baricentro della persona in condizioni statiche (il paziente e’ fermo in posizione di riposo) di valutare la capacità a stare in piedi , ed in senso più ampio a valutare l’equilibrio ortostatico. Il test viene effettuato registrando per trenta secondi la variazione del carico di appoggio mediante i sensori di forza peso posti sotto il piano di appoggio. Il software consente di estrapolare dal segnale registrato i parametri che caratterizzano lo spostamento nel tempo del baricentro del soggetto. La posturografica statica computerizzata consente una valutazione qualitativa e quantitativa del controllo posturale statico. L’uso di algoritmi stabilometrici standardizzati come quello messo a punto dall’Associazione Francese di Posturologia (Normes 1985) consente di valutare più correttamente le coordinate del centro di pressione sull’asse frontale e sagitale.

L’ impiego dell’apparecchiatura è fondamentale per lo studio e la diagnosi delle patologie vertiginose,

L’uomo mantiene la stazione eretta, ovvero l’equilibrio, grazie all’acquisizione istantanea di numerose informazioni esterne da parte del nostro organismo; l’apparato oculo-motore (vista), l’apparato vestibolare (udito), l’apparato propriocettivo (muscoli e recettori specifici) determinano le “correzioni” infinitesimali necessarie a “compensare” le perturbazioni sull’equilibrio derivanti dall’ambiente esterno. L’Apparecchiatura medicale per l’analisi dell’equilibrio e’ basata sulla tecnica della posturografica statica. Lo studio della postura e della deambulazione mette in evidenza come la distribuzione del carico sulla superficie plantare può variare m relazione alle caratteristiche strutturali del soggetto, nonché essere influenzato da eventuali alterazioni dei vari segmenti ossei (tarso e metatarso, tibia, femore, bacino). Questo non consente una valutazione oggettiva con approccio statistico tra più soggetti appartenenti a classi diverse, mentre una valutazione temporale dell attivazione delle coppie articolari consente una comparazione assoluta m quanto la variabile t è indipendente per definizione. La rilevazione baropodometrica e senza dubbio un ottimo mezzo per valutare certe patologie, per individuare la causa di fastidiosi infortuni, ma dal punto di vista otoneurologico non aggiunge informazione alla valutazione stabilometrica. La sincropodometria invece si integra perfettamente con l'esame posturografico sia negli aspetti scientifici che medicolegali aprendo nuovi scenari nell'analisi multifattoriale del movimento. La stessa tecnica può essere utilizzata con la stabilometria statica e dinamica fornendo elementi di valutazione che la sola baropodometria non può fornire. Le turbe della sincronizzazione sono patognostiche di turbe statiche e dinamiche correlate a sofferenze vestibolari centrali o periferiche.

L’esame stabilometrico offre la possibilità di una valutazione più  “oggettiva”  dei meccanismi di mantenimento dell’equilibrio. La posturografia statica e’ una tecnica non invasiva che consente attraverso l’elaborazione degli spostamenti del baricentro della persona in condizioni statiche (il paziente e’ fermo in posizione di riposo) di valutare la capacità a stare in piedi , ed in senso più ampio a valutare l’equilibrio ortostatico. Il test viene effettuato registrando per trenta secondi la variazione del carico di appoggio mediante i sensori di forza peso posti sotto il piano di appoggio. Il software consente di estrapolare dal segnale registrato i parametri che caratterizzano lo spostamento nel tempo del baricentro del soggetto. La posturografica statica computerizzata consente una valutazione qualitativa e quantitativa del controllo posturale statico. L’uso di algoritmi stabilometrici standardizzati come quello messo a punto dall’Associazione Francese di Posturologia (Normes 1985) consente di valutare più correttamente le coordinate del centro di pressione sull’asse frontale e sagitale. L’ impiego dell’apparecchiatura è fondamentale per lo studio e la diagnosi delle patologie vertiginose.

La posturografia, letteralmente significa rappresentazione grafica della postura. registra e calcola parametri quantitativi del COP e ne mostra graficamente l’andamento nel tempo. Entrambe le tecniche di analisi (Grafica e numerica) sono utili nell’individuare atteggiamenti posturali tipici di una patologia.

I parametri di valutazione accettati a livello internazionale che emergono dall’acquisizione stabilometrica sono i seguenti (Association Française de Posturologie, 1986):

X medio e Y medio: sono espressi in mm e rappresentano rispettivamente il punto medio delle oscillazioni sul piano frontale (destro-sinistro-posteriore) e sagittale (anteroposteriore) e forniscono le coordinate del centro di pressione. Il loro valore corrisponde alla quantizzazione delle deviazioni segmentario-toniche dell’asse corporeo che sono in diretta relazione con le vie vestibolo-spinali.
Superficie (S): rappresenta la superficie dell’ellisse, espressa in mm2, che contiene il 90% dei punti campionati ed esprime la precisione del sistema posturale.

Lunghezza (L): rappresenta il percorso globale, espresso in mm, del centro di pressione sulla piattaforma ed è un indice dell’energia spesa dal sistema.

Velocità inedia (Vm): la velocità media degli spostamenti, espressa in mmlsec, è un parametro spesso trascurato. In particolare, la relativa deviazione standard fornisce indicazioni sulla omogeneità degli spostamenti. La velocità media risulta addirittura .3 volte maggiore nell’anziano che nel giovane in condizioni di OC. E stato anche riportato un incremento della possibilità di cadute correlato all’aumento della velocità dello sway. Anche nei pazienti con vertigine emicranica è stato rilevato in OC un marcato incremento di questo parametro.

Lunghezza Funzione della Superficie (LFS): si tratta della funzione di correlazione tra L e S. In condizioni normali dovrebbe essere all’incirca uguale a 1. Un valore inferiore a i può indicare due condizioni: S normale con L ridotta: ciò significa che il soggetto utilizza poca energia per mantenersi stabile; L normale con superficie S aumentata, ad indicare un sistema posturale scarsamente preciso o per problemi di simulazione o per una riduzione dello stato di vigilanza (es. per uso di sedativi). In pratica due esami stabilometrici possono avere uguale S ma diversi valori di L; ad esempio, un soggetto può mantenersi in piedi con movimenti più brevi ma più frequenti e quindi con una L complessivamente superiore. Questo indica che il sistema posturale per garantire la stessa performance posturale statica, può spendere una diversa quantità di energia. L’LFS è un buon indice di rendimento del sistema posturale.

Trasformata rapida di Fourier (FFT): l’oscillazione del centro di pressione, rilevato mediante la stabilometria statica, può essere considerato come una funzione f(t) non periodica ma limitata al tempo t e quindi analizzabile mediante l’integrale di Fourier. Vengono valutate separatamente le oscillazioni sul piano frontale, asse X, e sul piano sagittale, asse Y. Viene rapportata a 100 la frequenza di maggior rilievo e le altre armoniche vengono espresse in percentuale. E naturale che la maggior parte delle componenti siano situate nelle frequenze più basse. In effetti la frequenza naturale delle oscillazioni del corpo umano varia tra 0.02 e 0.04 Hz. Questa frequenza fondamentale rappresenta l’offset del sistema posturale statico. E con questa frequenza che il sistema rileva le afferenze visive, propriocettive, vestibolari e determina le dovute correzioni posturali resettando le precedenti grandezze. Ritrovare, quindi componenti superiori a questi valori significa che il sistema p0- sturale è notevolmente alterato. In casi di lesione vestibolare periferica unilaterale si può ritrovare un’importante componente a 0.2-0.4 Hz (vale a dire la frequenza di risonanza del pendolo umano) il che sottolinea il grave difetto del controllo posturale. Con la FFT è possibile anche distinguere le oscillazioni a bassa frequenza (< 0,5 Hz) che corrispondono ai reali movimenti del centro di pressione e le oscillazioni a frequenza più elevata (>0,5 Hz) che esprimono le accelerazioni in direzione opposta che tentano di neutralizzare i suddetti movimenti. Le oscillazioni a bassa frequenza hanno comunque un’ampiezza sempre maggiore alle altre e ciò permette di considerare, nell’analisi statica del segnale, il centro di pressione come la reale proiezione sulla piattaforma del centro di gravità.

Indice di Romberg (IR): è il quoziente tra i valori misurati ad occhi chiusi e i corrispondenti valori ad occhi aperti. Studia quindi l’influenza della visione sulla postura. Valori di IR maggiori dii, che si ottengono in caso di aumento delle oscillazioni ad occhi chiusi, indicano problematiche propriocettive/vestibolari. Un IR inferiore a i evidenzia i cosiddetti “ciechi posturali”. Tale situazione indica nel bambino la prevalenza dei fattori propriocettivi su quelli visivi e nell’adulto è generalmente indice di disturbi della visione o della motilità oculare con effetto destabilizzante. Anche nel corso del compenso dopo deficit vestibolare monolaterale una certa percentuale di soggetti divengono “ciechi posturali”, forse perché si affidano prevalentemente alle afferenze propriocettive.
 
Fig.1d Stabilogramma (Fig.1.11.a/b/c/d)

Stabilogramma Fig.1d (SBG): è la rappresentazione grafica dello spostamento nel tempo del  centro di gravità in funzione del tempo, visualizzando separate la componente X (oscillazioni sul piano laterale) e la componente Y (oscillazioni sul piano sagittale) (Figura 3). Concettualmente esprime lo srotolamento del gomitolo nel tempo. consente quindi di evidenziare eventuali lenti e progressivi scivolamenti del soggetto in una certa posizione (deriva) (Figura 4) o altri comportamenti anormali quali pendolamenti (Figura 5) o bruschi movimenti.

Modulo dello stabilogramma [mm] esprime la distanza percorsa in ogni istante di campionamento (Grafico Gomitolo).

Statokinesigramma Fig.1e (SKG): esprime il movimento delle dt.ie componenti del CdP (Y e X) sulla base di appoggio ossia l’area entro cui si muove, relativamente agli assi X e Y, la proiezione a terra del centro di gravità (Fig 6); rappresenta lo spostamento reale del centro di pressione in riferimento all’appoggio plantare. Con lo SKG abbiamo la possibilità di evidenziare direttamente eventuali spostamenti patologici del centro di pressione, come ad esempio nel caso di lesione vestibolare acuta unilaterale in cui il centro di pressione è spostato generalmente dal lato colpito e posteriormente. Da ricordare che il CdP è di solito localizzato all’indietro anche nel soggetto normale (bending posteriore).

Fig.1e Statokinesigramma (Fig.1.12.a/b/c)
 
Funzione di intercorrelazione : in condizioni normali le oscillazioni in senso antero—posteriore  e latero—laterale sono indipendenti tra loro in quanto sotto il controllo di centri nervosi diversi; pertanto la correlazione tra le proprie frequenze di oscillazione non permette di costituire una funzione con aspetti di tipo periodico. Quando nel controllo dello sway interviene un fattore volontario (ad esempio nei soggetti simulatori o in caso di scarsa vigilanza) la funzione di intercorrelazione assume un aspetto tipicamente periodico. In questo caso le oscillazioni sui due piani non sono più indipendenti tra loro come avviene in condizioni normali intervenendo un controllo volontario da parte dei centri superiori che pone le oscillazioni posturali sotto un’unica struttura neurale di regolazione. Anche se non è possibile affermare con matematica certezza che questi soggetti siano tutti simulatori, è possibile affermare che una superficie a OA maggiore a 2000 non deve essere considerata come la conseguenza di un danno del sistema posturale fine. A conferma di ciò, possiamo evidenziare il comportamento periodico della funzione d’intercorrelazione che rappresenta la conferma dell’intervento di fattori volontari non riconducibili a problematiche di tipo vestibolare (Fig. 1.13).

La principale funzione di un sistema posturografico statico e’ quella di analizzare la strategia utilizzata dal soggetto per mantenere la stabilità statica in posizione eretta. Il secondo impiego e’ quello di quantificare il contributo delle varie componenti del sistema posturale mediante prove cosiddette sensibilizzanti, che modificano la condizione base mediante stimolazioni o soppressioni visive, propriocettive, vestibolari ecc.

Esempi di condizioni di TEST SENSIBILIZZATI:

  • Retroflessione del capo (Interferenza Cervicale).
  • Appoggio su basi morbide (Riduzione della propriocezione plantare).
  • Solette propriocettive (Aumento della propriocezione plantare).
  • Deglutizione, Svincolo occlusale con cotone, Bite (Occlusione , ATM).
  • Visione Stabilizzata / Visione soppressa ( Contributo dell’input visivo).

Il protocollo di test e’ parametrizzabile in base al gruppo di esami, in modo che risulti automatico il passaggio da un esame all’altro. La posizione dei piedi sulla base di appoggio e’ archiviabile. I limiti della posturografia statica come esame unico a se stante, vengono superati da semplici interventi sulla percezione sensoriale del paziente.

L’occlusione dentale Fig. 2 svolge un ruolo fondamentale nella corretta postura del corpo. I disturbi posturali di origine stomatognatica possono presentare una sintomatologia varia. Qualora la procedura clinica faccia sospettare una dislocazione mandibolare in occlusione abituale, causante disturbi gnato-posturali, è necessario riabilitare il paziente il più rapidamente possibile.

Fig. 2
         
        
       







I APPROFONDIMENTO
 
Il controllo della postura e della stabilità dinamica del capo
La misurazione strumentale dei movimenti del corpo in stazione eretta viene effettuata mediante la stabilometria (talora definita posturografia): il corpo in piedi esercita contro il terreno una pressione che può essere rilevata da piattaforme poste su cellule di carico (Fig. 1.1 ). Il centro delle forze applicate sul terreno in stazione eretta rappresenta la proiezione a terra del centro di gravità (centro di massa) del soggetto. Questo punto viene definito Center Of Mass (COM). Poiché in stazione eretta il soggetto compie delle piccole ma continue oscillazioni, le apparecchiature stabilometriche misurano gli spostamenti della proiezione del centro di massa. La pedana stabilometrica misura il punto di applicazione del vettore forza corrispondente alla reazione vincolare del suolo e rappresenta una media pesata delle pressioni sulla superficie di contatto con il suolo. Tale punto viene detto centro di pressione (Center Of Pressure, COP).
      
        
Fig.1.1 I principi della Piattaforma centrale   stabilometria (Da: Cesarani A, Alpini D (2000) Terapia delle vertigini e del disequilibrio: il metodo MCS. Springer-Verlag Italia).       

Le due variabili sono da un punto di vista biomeccanico strettamente collegate: il loro significato fisico e le informazioni che possiamo trarre dal loro studio sono diversi. La differenza di significato fisico delle due variabili può essere cosi riassunta:

- COP: è la manifestazione delle forze agenti sulla caviglia per il mantenimento della postura eretta e fornisce, quindi, un importante strumento per indagare le strategie di controllo e verificare i modelli sperimentali. Non rappresenta il movimento, ma l’entità fisica che lo genera;
- COM: è la posizione del centro di massa del sistema che viene continuamente spostato dalle forze in gioco. Rappresenta il movimento vero e proprio ed è il risultato del movimento del COP.
Le oscillazioni del corpo in piedi con una base ristretta di appoggio (piedi vicini o comunque divaricati di 30° come nella posizione di Barrè) sono assimilabili a quelle di un pendolo con fulcro sulle caviglie, cosiddetto pendolo inverso. Tali oscillazioni sono determinate sia dalle contrazioni ripetute dei muscoli estensori che si oppongono alla forza di gravità, sia dalle perturbazioni indotte dalla respirazione e dalla deglutizione. Le oscillazioni si traducono in una traccia grafica abitualmente definita “gomitolo” (Fig.1.2 ). L’ampiezza della superficie dell’insieme delle oscillazioni nell’unità di tempo dell’esame esprime la stabilità del soggetto. In condizioni normali l’area complessiva del “gomitolo” è generalmente inferiore a 1 cm2. La lunghezza del percorso complessivo compiuto dal COP nell’unità di tempo dell’esame, esprime invece l’energia che il soggetto ha impiegato per mantenersi stabile durante la registrazione.
       
Fig   1.2
  
Le   oscillazioni pedana stabilometrica sono evidenziate in una traccia grafica. Questa l’apparecchiatura può calcolare la lunghezza complessiva della   traccia, cioè la lunghezza dello spostamento complessivo del CoP nell’unità   di tempo della durata della rilevazione, e la superficie dell’oscillazione   complessiva. L’ampiezza della superficie è correlabile alla stabilità del   soggetto bidirezionali   del centro di pressione rilevate dalla       

Come nella valutazione clinica della postura, la prova stabilometrica
 
viene eseguita in differenti condizioni:
 
- occhi aperti e chiusi in appoggio sulla pedana (superficie rigida);
 
- occhi aperti e chiusi in appoggio su una gomma posta tra i piedi e la pedana;
 
- con capo retroflesso ed eventualmente anche antero-flesso o ruotato;
 
- con capo retto ma posizionando dei rulli di cotone tra le arcate dentarie in modo da determinare lo
 
svincolo dell’articolazione temporomandibolare.
 
La combinazione delle differenti registrazioni consente di ricavare informazioni precise su come labirinto, vista, propriocezione, somatoestesi, propriocezione temporo-mandibolare si integrino nel controllo della stazione eretta.
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