Ictus e Riabilitazione a Casa: Il Futuro è Qui con la Tecnologia BCI-FES!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa di veramente affascinante, un progetto che unisce tecnologia all’avanguardia e speranza per chi ha subito un ictus. Immaginate di poter recuperare la funzionalità del braccio, comodamente da casa vostra, usando la forza del pensiero… Sembra fantascienza? Beh, non proprio! Abbiamo sviluppato e testato un sistema chiamato Tele BCI-FES, e i risultati preliminari sono davvero incoraggianti.

Il Problema: L’Impatto dell’Ictus sull’Arto Superiore

Partiamo dai dati, che purtroppo non sono rosei. Solo nel Regno Unito, circa 1.2 milioni di persone convivono con le conseguenze di un ictus, e ben il 77% soffre di debolezza a un braccio. Per molti, questo problema persiste a lungo termine, limitando l’autonomia, aumentando il rischio di cadute e riducendo drasticamente la qualità della vita. Le terapie attuali, come la terapia motoria indotta da costrizione (CIMT) o la stimolazione elettrica funzionale (FES) passiva, spesso richiedono sedute intensive in ospedale o clinica, il che può essere complicato per chi ha problemi di mobilità. Inoltre, alcune di queste terapie richiedono uno sforzo limitato da parte del paziente.

La Nostra Idea Rivoluzionaria: Tele BCI-FES

Qui entriamo in gioco noi! Abbiamo pensato: e se potessimo portare la riabilitazione più avanzata direttamente a casa dei pazienti, rendendola più attiva e coinvolgente? Così è nato il sistema Tele BCI-FES. Ma cosa significa questa sigla un po’ ostica?

• BCI (Brain-Computer Interface – Interfaccia Cervello-Computer): È una tecnologia pazzesca che legge i segnali elettrici del cervello (EEG). Nel nostro caso, la BCI rileva quando il paziente sta cercando di muovere la mano indebolita.
• FES (Functional Electrical Stimulation – Stimolazione Elettrica Funzionale): Quando la BCI capta l’intenzione di movimento, invia un segnale a un dispositivo FES. Questo dispositivo applica piccoli impulsi elettrici ai muscoli del braccio, aiutandoli a compiere il movimento desiderato (ad esempio, estendere la mano).
• Tele: La parte “Tele” significa che tutto questo avviene a distanza. Il paziente usa il sistema a casa, ma noi (ricercatori e fisioterapisti) possiamo monitorare la sessione da remoto, fornire supporto in tempo reale e persino regolare i parametri del sistema se necessario.

L’idea di fondo è potenziare la neuroplasticità, cioè la capacità del cervello di riorganizzarsi e creare nuove connessioni. Coinvolgendo attivamente il paziente nel processo (“penso di muovere la mano” -> il movimento avviene grazie all’aiuto della FES), speriamo di stimolare il cervello a “riparare” i circuiti danneggiati dall’ictus. E le meta-analisi recenti suggeriscono che le BCI possono essere superiori alle terapie convenzionali!

Superare gli Ostacoli: Verso un Sistema Domestico

Le BCI tradizionali, però, hanno dei limiti: sono spesso ingombranti, costose, complesse da usare e richiedono una lunga calibrazione. Il nostro obiettivo era creare un sistema portatile, relativamente semplice da configurare e utilizzabile a casa con l’aiuto di un caregiver (un familiare o assistente). Abbiamo lavorato a stretto contatto con pazienti e terapisti per rendere il design il più user-friendly possibile.

Il kit che abbiamo fornito ai partecipanti includeva:

• Un laptop Dell con software preinstallato per la gestione della BCI, la comunicazione remota (tramite TeamViewer) e il feedback visivo.
• Un sistema EEG compatto (Neuroelectrics ENOBIO 8) con 8 elettrodi a gel inseriti in una cuffia.
• Un’unità FES (Odstock OML XL pace), già usata dal sistema sanitario britannico.
• Una “scatola di controllo” customizzata con Arduino per far comunicare laptop e FES in sicurezza, dotata anche di un pulsante di emergenza.

Il Nostro Studio Clinico: Mettiamo alla Prova il Sistema

Abbiamo quindi avviato uno studio clinico (registrato su clinicaltrials.gov: NCT05215522 e ISRCTN: ISRCTN42991002) per valutare due cose fondamentali: la fattibilità (si può fare?) e l’accettabilità (ai pazienti piace? lo userebbero?) del nostro sistema Tele BCI-FES per la riabilitazione dell’arto superiore in pazienti con ictus cronico (cioè avvenuto da almeno 6 mesi).

Abbiamo reclutato 8 pazienti (età media 52 anni, ictus avvenuto in media 66 mesi prima) con debolezza residua al braccio e i loro caregiver. Dopo una sessione iniziale di screening e calibrazione della BCI presso l’Università di Sheffield, i partecipanti hanno portato il kit a casa e hanno svolto 9 sessioni di riabilitazione (circa 40 minuti effettivi di terapia per sessione, 3 volte a settimana per 3 settimane), sempre con il nostro supporto da remoto.

Durante le sessioni a casa, il paziente indossava la cuffia EEG e gli elettrodi FES sul braccio. Sullo schermo del laptop apparivano le istruzioni: “prova a muovere la mano” o “rimani fermo”. Quando la BCI rilevava il tentativo di movimento, attivava la FES per assistere l’estensione della mano.

Cosa Abbiamo Scoperto? Fattibilità e Gradimento

I risultati sulla fattibilità sono stati ottimi!

• Reclutamento: Abbiamo invitato 15 pazienti e 13 hanno accettato di partecipare (tasso di reclutamento dell’86.7%). Questo ci dice che c’è un forte interesse per nuove tecnologie riabilitative.
• Ritenzione: Degli 8 partecipanti che hanno iniziato le sessioni a casa, 7 le hanno completate (almeno 7 su 9 sessioni), con un tasso di ritenzione dell’87.5%. Solo uno si è ritirato per motivi non specificati.
• Partecipazione: I pazienti sono stati molto diligenti, con un punteggio medio di partecipazione (scala PRPS) di 5.8 su 6. Erano davvero coinvolti!

E il gradimento? Qui il quadro è più sfumato, ma tendenzialmente positivo.

• Setup: All’inizio, alcuni caregiver hanno trovato il setup un po’ macchinoso, soprattutto l’inserimento degli elettrodi nella cuffia e la gestione del gel EEG. Tuttavia, sessione dopo sessione, tutti hanno riferito che diventava progressivamente più facile e veloce. Alla fine, la valutazione media era tra “facile” e “molto facile”.
• Uso del sistema: Le istruzioni sono state giudicate chiare e facili da seguire. La semplicità è stata apprezzata da alcuni, mentre un partecipante ha suggerito di aggiungere elementi di gioco (gamification) per rendere le sessioni meno monotone.
• Comfort: La cuffia era generalmente comoda, anche se la disponibilità di sole tre taglie ha creato qualche piccolo disagio (troppo stretta o troppo larga per alcuni). Il problema principale sollevato è stato il gel degli elettrodi EEG: efficace, ma un po’ fastidioso da applicare e soprattutto da pulire dai capelli dopo ogni sessione.
• Supporto remoto: La supervisione a distanza è stata molto apprezzata. Abbiamo avuto qualche problema tecnico occasionale con l’audio del software di comunicazione, che abbiamo risolto usando il telefono, ma è un aspetto da migliorare.

Nonostante le criticità (soprattutto legate al gel), la motivazione a usare il sistema è rimasta alta e, cosa importantissima, tutti i partecipanti si sono detti disposti a raccomandare il Tele BCI-FES ad altri pazienti. Hanno anche fornito suggerimenti utili per migliorare il sistema: usare segnali acustici diversi per comandi diversi, aggiungere una barra di avanzamento, fornire più informazioni sul funzionamento della BCI e, magari, usare elettrodi “a secco” (senza gel).

E i Risultati Funzionali? C’è Stato un Miglioramento?

Sebbene l’obiettivo primario fosse valutare fattibilità e accettabilità, abbiamo anche misurato la funzione motoria dell’arto superiore prima e dopo le 3 settimane di intervento, usando la scala FMA_UE (Fugl-Meyer Assessment for Upper Extremity – punteggio da 0 a 66, più alto è meglio). Abbiamo escluso un partecipante da questa analisi perché aveva ricevuto un trattamento con tossina botulinica poco prima dello studio.

Nei 6 partecipanti rimanenti, abbiamo osservato un miglioramento statisticamente significativo del punteggio FMA_UE! In media, il punteggio è aumentato di 3.83 punti (da 19.50 a 23.33, p=0.032). Questo valore si avvicina molto alla “differenza minima clinicamente importante” (MCID) riportata in letteratura per i pazienti cronici (4.25 punti). Anzi, due dei nostri partecipanti hanno superato questa soglia, con miglioramenti di +9 e +6 punti rispettivamente! Questo è davvero notevole, considerando il numero limitato di sessioni (solo 9) e il fatto che si trattava di pazienti cronici, spesso considerati più difficili da riabilitare.

Abbiamo anche misurato la spasticità con la scala LASIS, ma non abbiamo trovato cambiamenti consistenti (alcuni sono migliorati, altri leggermente peggiorati). Tuttavia, alcuni partecipanti hanno riferito soggettivamente una maggiore consapevolezza del braccio, miglior stabilità e mobilità di spalla, gomito e dita, e una maggiore facilità in compiti come tagliarsi le unghie o afferrare/rilasciare oggetti.

Limiti e Prospettive Future

Siamo onesti: questo è uno studio preliminare, una sorta di “prova di concetto”. I limiti principali sono:

• Piccolo numero di partecipanti: I risultati, per quanto promettenti, non possono essere generalizzati.
• Breve durata dell’intervento: Solo 9 sessioni sono poche rispetto ad altri studi BCI (che ne fanno 18-25).
• Assenza di un gruppo di controllo: Non possiamo dire con certezza se il miglioramento sia dovuto specificamente al Tele BCI-FES o ad altri fattori.
• Miglioramenti necessari: Dobbiamo lavorare sulla user-friendliness, soprattutto per quanto riguarda gli elettrodi (magari esplorando alternative senza gel) e il software di comunicazione.

Cosa ci aspetta ora? Sicuramente servono studi più ampi, con più partecipanti, un periodo di trattamento più lungo e magari un confronto diretto con altre terapie riabilitative o con un gruppo di controllo. Dobbiamo anche affinare il sistema basandoci sul feedback ricevuto.

Conclusione: Un Passo Avanti per la Riabilitazione a Casa

Nonostante i limiti, questo studio ci ha dimostrato che un sistema complesso come il Tele BCI-FES è fattibile e accettabile per l’uso domestico nella riabilitazione post-ictus. L’alto tasso di reclutamento e ritenzione, insieme al feedback generalmente positivo e ai miglioramenti funzionali osservati, ci fa ben sperare.

Crediamo che tecnologie come questa possano davvero rivoluzionare la riabilitazione, rendendola più accessibile, personalizzata ed efficace, soprattutto in un contesto di crescente domanda e carenza di personale sanitario specializzato. Portare la terapia direttamente a casa del paziente, sfruttando la potenza delle interfacce cervello-computer, potrebbe essere una delle chiavi per migliorare la vita di milioni di persone colpite da ictus.

Il cammino è ancora lungo, ma i primi passi sono stati fatti e la direzione sembra quella giusta!

Fonte: Springer