Fondamenta per le ortesi caviglia-piede

Redattrice principaleCarin Hunter sulla base del corso di Donna Fisher
Contribuenti principaliCarin Hunter, Jess Bell, Kim Jackson e Tarina van der Stockt

Introduzione(edit | edit source)

Un’ortesi caviglia-piede (AFO) è un tipo specifico di dispositivo di assistenza che, come suggerisce il nome, copre il piede e la caviglia. Esistono tre tipi principali di AFO: flessibile, rigida e articolata. Ogni dispositivo presenta vantaggi e svantaggi specifici. L’obiettivo dell’ortesista è quello di creare un dispositivo che permetta al paziente di raggiungere il suo massimo livello funzionale. Pertanto, il dispositivo dovrebbe incoraggiare la massima conformità d’uso e fornire assistenza al paziente per raggiungere il suo massimo livello funzionale – non dovrebbe ostacolare il paziente.(1)

Esistono molti tipi diversi di AFO, che verranno illustrati di seguito. Ogni dispositivo ha indicazioni e controindicazioni, quindi una valutazione accurata del paziente e delle sue esigenze è fondamentale. L’AFO può essere realizzata su misura o essere in “pronta consegna” (ossia standard), ed entrambi hanno il loro posto nel percorso riabilitativo.

Tipi di AFO( modifica | modifica fonte )

  • AFO – Ortesi caviglia-piede
  • GRAFO – Ortesi caviglia-piede con reazione al suolo
  • DAFO – Ortesi caviglia-piede dinamica
  • SMO – Ortesi sopramalleolare
  • Su misura
  • In pronta consegna/standard

Valutazione ortesica( modifica | fonte di modifica )

Valutazione passiva:

Valutazione attiva:

  • Livello di mobilità
  • Schema del passo
  • Meccanismi di compensazione dell’instabilità
  • Rischio di infortunio
  • Dolore

Ciclo del passo( modifica | fonte edit )

Quando il ciclo del passo normale viene colpito da una condizione patologica, emergono complicazioni comuni. Queste variano da persona a persona, ma spesso si possono trovare degli schemi. Le immagini seguenti mostrano un ciclo del passo normale e quattro complicazioni patologiche.

Ciclo del passo normale:

Gait Cycle.jpg

Ciclo del passo patologico:

Esistono diverse condizioni di passo patologico (si veda immagine sotto), tra cui:(1)

  • Equino vero: l’anca e il ginocchio sono estesi. Talvolta è presente un recurvatum del ginocchio, con un piede equino (ossia in posizione di flessione plantare).
  • Andatura saltellante: vi è un’inclinazione anteriore del bacino e una lordosi lombare, l’anca e il ginocchio sono flessi con un piede equino.
  • Equino apparente: vi è un aumento della flessione dell’anca e del ginocchio, con una diminuzione del piede equino.
  • Andatura accovacciata: vi è un’eccessiva flessione dell’anca e del ginocchio, ginocchia a forbice e un’eccessiva dorsiflessione.

PAthalogical Gait cycle.jpg

I cambiamenti nel passo possono essere dovuti a:

  • Dolore
  • Limitazioni del ROM articolare
  • Debolezza muscolare/paralisi
  • Deficit neurologico
  • Deficit sensoriale
  • Lunghezza delle gambe

Patologie(edit | edit source)

  • Pediatriche:
  • Incidente vascolare cerebrale (CVA)
    • A volte i soggetti che hanno avuto un CVA potrebbero essere dotati di un dispositivo standard.
    • Un’intervento precoce produrrà i migliori outcome e la migliore funzionalità.
    • Un’intervento tardivo spesso implica che si assecondi una posizione fissa. L’obiettivo è il comfort e il sollievo dal dolore e, possibilmente, la prevenzione del peggioramento della condizione.
  • Sclerosi multipla
    • Si tratta di una condizione progressiva. Inizialmente un’AFO può contribuire a rallentare la perdita di funzionalità dovuta alla progressione della malattia, ma l’uso del tutore si riduce con il progredire della condizione.
  • Poliomielite
    • Un’intervento precoce produrrà i migliori outcome e la migliore funzionalità.
    • Un intervento precoce può prevenire le contratture causate dalla debolezza muscolare conseguente al virus.
    • Le AFO possono essere utilizzate in combinazione con altri dispositivi, poiché la debolezza può riguardare i muscoli prossimali alla caviglia.
  • Neuropatia
    • Neuropatia motoria e sensoriale ereditaria (HMSN), nota anche come malattia di Charcot-Marie-Tooth
      • Una malattia ereditaria e progressiva che colpisce i nervi. Si presenta come debolezza e intorpidimento, di solito più pronunciati nelle gambe che nelle braccia. La condizione inizia a livello periferico e avanza seguendo la lunghezza del nervo.
    • Diabete
      • L’ortesi può causare danni ai tessuti, poiché i pazienti hanno spesso problemi sensoriali e neuropatici. È fondamentale che la pressione esercitata da un dispositivo ortesico rigido sulla pelle sia minima.
    • Tumore
      • Le AFO possono essere utili in caso di complicazioni dovute a danni ai nervi.
  • Traumi
    • Lesioni del nervo
      • Un danno ai nervi può essere permanente o temporaneo.
      • Un’AFO potrebbe aiutare a prevenire le cadute e la deambulazione.
    • Dolore
      • Il movimento spesso può causare dolore in alcune condizioni patologiche o traumi. Un’AFO può essere utilizzata per limitare i movimenti che causano dolore e quindi ridurre il dolore.
    • Instabilità

Definizione degli obiettivi / Prescrizione( modifica | modifica fonte )

  1. Posizionamento
    1. Dovrebbe essere nella posizione che provoca il minor dolore possibile
    2. Puntare alla posizione più funzionale
    3. Quando la posizione neutra non è possibile, puntare sempre alla posizione ottimale
  2. Fornire supporto
  3. Prevenire le contratture
    1. Se una contrattura è già presente, puntare ad assecondare queste contratture
  4. Migliorare la mobilità
  5. Aumentare la stabilità
  6. Ridurre il dolore
  7. Considerare le esigenze del paziente

Progettazione / Produzione( modifica | modifica fonte )

  • Le AFO si dividono in due categorie principali: su misura o in pronta consegna (standard)
    • Su misura
      • Prodotte utilizzando un calco in gesso
    • In pronta consegna/standard
      • Quando si sceglie la misura di un’AFO standard, ci si basa o sulla misura della pianta del piede o del polpaccio
      • Progettate nelle misure piccola, media e grande
      • Generalmente devono essere leggermente aggiustate, soprattutto in presenza di una patologia sottostante
  • Perlopiù prodotta a partire da un modello in gesso
  • Polipropilene/laminazione/fibra di carbonio
  • Utilizzare un sistema di forza a tre punti

Sistema di forza a tre punti( modifica | modifica fonte )

3 point pressure system.jpg

Questo sistema viene utilizzato per stabilizzare un’articolazione o un segmento e può ridurre la rotazione angolare. Spesso viene applicata una forza medio-lateralmente o antero-posteriormente.(2)

Il sistema di forza a tre punti (noto anche come sistema di pressione a tre punti) è fondamentale per la creazione di un’ortesi.(3) In questo sistema viene applicata una forza primaria, generalmente in corrispondenza dell’articolazione da correggere, e si applicano delle controforze sia sopra che sotto la forza primaria. La somma di queste tre forze applicate dovrebbe essere pari a zero. La quantità di forza e la posizione in cui viene applicata la forza primaria dovrebbero essere il punto in cui il movimento deve essere aumentato o diminuito. Questo varia a seconda della valutazione e dei requisiti funzionali del paziente, oltre che dell’obiettivo terapeutico stabilito.(4)(5)

Quando si applica una forza, è importante ricordare l’equazione scientifica di: La pressione è pari alla forza sull’area.(6)

Quando si crea un dispositivo ortesico, più lungo è il braccio di leva o l’ortesi e più lontani sono i punti di forza, maggiore sarà la correzione. Poiché la superficie su cui distribuire la forza è maggiore, la pressione può essere ridotta utilizzando questo principio. Questo principio può essere utilizzato per ridurre il disagio quando si indossa un’ortesi.

Posizione del piede / della caviglia( modifica | modifica fonte )

Quando si progetta un’AFO, l’obiettivo è quello di ottenere la migliore posizione del piede e della caviglia insieme alle esigenze del paziente. Questo significa:

  • La posizione meno dolorosa
  • La migliore posizione possibile
    • Il paziente potrebbe non essere sempre in grado di raggiungere la posizione neutra, quindi la posizione ottimale disponibile è l’outcome più auspicabile
  • Livello funzionale più alto

Procedura di ingessatura( modifica | modifica sorgente )

Quando si realizza un’AFO, si prende lo stampo del piede e della caviglia del paziente utilizzando un calco in gesso, un processo che richiede esperienza e abilità. Il calco viene rimosso, creando un calco negativo, che può essere scansionato o riempito di gesso per creare un modello positivo del piede/caviglia. Il dispositivo personalizzato può essere creato utilizzando questo nuovo calco positivo.

La stampa 3D viene utilizzata occasionalmente per creare ortesi. Tuttavia, una sfida significativa associata alla stampa 3D è la difficoltà di mantenere la posizione ottimale del piede per un tempo sufficiente a effettuare una scansione accurata, necessaria per creare un dispositivo preciso. Una volta migliorata questa tecnologia, la stampa 3D potrebbe essere un modo efficace per creare un’AFO.(1)

Comuni ortesi caviglia-piede( modifica | fonte di modifica )

  1. AFO flessibile
  2. AFO rigida/solida
  3. AFO articolata

1. AFO flessibile( modifica | modifica fonte )

Ortesi caviglia-piede (AFO) flessibile.

Un’AFO flessibile ha una certa flessibilità in corrispondenza dell’area della caviglia. Ciò si ottiene tagliando una parte del dispositivo all’altezza della caviglia, riducendone la superficie. Questa perdita di superficie riduce l’effetto del sistema di pressione a tre punti e, di conseguenza, questo approccio non è adatto ai pazienti con instabilità medio-laterale. Un’AFO flessibile è utile nei pazienti che presentano un movimento aumentato e incontrollato dell’articolazione della caviglia con una buona stabilità medio-laterale. Questo tipo di dispositivo può consentire un po’ di movimento rotatorio che favorisce uno schema del passo naturale. È più facile alzarsi dalla sedia e salire e scendere le scale. È anche più facile per i bambini giocare sul pavimento e muoversi.

Criteri di prescrizione per un’AFO flessibile( modifica | modifica fonte )

  1. Piede cadente
    1. Affinché il piede possa staccarsi dal suolo, un paziente con piede cadente spesso flette eccessivamente l’anca e il ginocchio, oscilla la gamba in circonduzione o cammina sulla punta del piede dal lato opposto.(7) Questi movimenti compensativi comportano un maggior consumo di energia, che affatica il paziente, e un aumento del rischio di cadute.(8) Un’AFO flessibile può correggere la posizione affinché diventi plantigrada, ma consentirà un certo movimento nella fase di appoggio intermedia (mid-stance). In questo modo si ottiene uno schema del passo più naturale, ma soprattutto permette al piede di staccarsi dal terreno.(9)
  2. Piede/caviglia mobile
  3. Nessuna tendenza al valgismo o al varismo

Condizioni comuni includono( modifica | modifica sorgente )

  1. CVA (ictus)
  2. Lesioni/disfunzioni del nervo
  3. Condizioni pediatriche

AFO flessibile in pronta consegna( modifica | fonte di modifica )

Conosciute anche come tutori a balestra posteriore flessibile (PLS), in quanto hanno essenzialmente una molla nella parte posteriore dell’AFO.(10)

Queste AFO vengono comunemente utilizzate a breve termine, mentre si progetta un tutore personalizzato o mentre le condizioni del paziente migliorano. Vengono comunemente utilizzate in contesti ospedalieri o in caso di traumi per mantenere l’escursione di movimento.

2. AFO rigida( modifica | fonte di modifica )

GRAFO con guscio anteriore

Un’AFO rigida è un dispositivo ortesico, realizzato su misura per l’individuo, che non consente alcun movimento. Vengono utilizzate spesso in situazioni più gravi e in condizioni di instabilità medio-laterale. L’AFO rigida consente al sistema di pressione a tre punti di funzionare in modo ottimale. Influenza anche le forze di reazione al suolo.

È importante condurre un’analisi del passo quando si costruiscono questi dispositivi, perché è necessario stabilire il tipo di correzione da applicare.(11) Se l’AFO sposta la forza di reazione al suolo davanti all’articolazione del ginocchio nella fase di appoggio intermedia (mid-stance), creerà un momento di iperestensione. In alternativa, se la forza di reazione al suolo viene spostata o rimane dietro all’articolazione del ginocchio, creerà un momento di flessione nella fase di appoggio intermedia (mid-stance).

Un’AFO con reazione al suolo (GRAFO) è essenzialmente uguale a un’AFO rigida. La differenza consiste nel fatto che viene attaccato un guscio anteriore, che distribuisce il carico applicato come parte del sistema di pressione a tre punti nella parte anteriore dello stinco. La forza viene applicata nella parte anteriore dello stinco per estendere il ginocchio e mantenere la caviglia in posizione plantigrada.

Criteri di prescrizione per un’AFO rigida( modifica | modifica fonte )

  1. Leggera tendenza a flettere il ginocchio
  2. Rigidità muscolare
    1. Dinamico / fisso
      1. Un muscolo rigido che è fisso deve essere assecondato in quanto la caviglia non è in posizione plantigrada. Il design dell’AFO deve quindi compensare per una posizione equina o in flessione plantare. Ciò significa che quando l’utilizzatore dell’AFO è in piedi, la forza di reazione al suolo è nella posizione corretta e il ginocchio non viene spinto in iperestensione o flessione.(12)
    2. Andatura accovacciata (a ginocchio flesse)/andatura con piede equino
    3. Iperestensione
    4. Escape valgus
Dynamic vs Fixed Muscle Tightness.jpg
  1. Deformità in valgo
    1. Spesso è un movimento compensativo
    2. Causato da un tendine d’Achille rigido
    3. Può alterare la struttura del piede
    4. Può causare problemi a lungo termine
    5. Instabilità medio-laterali: l’utilizzo di un’AFO rigida consente di applicare il sistema a tre punti di pressione
      1. Piede a forma di sedia a dondolo
        1. Deve essere supportato per ridurre il dolore e prevenire il deterioramento
      2. Ipermobilità
        1. Una dorsiflessione eccessiva richiede una maggiore stabilità. Ciò si ottiene creando una base più rigida su cui stare in piedi e influenzando la forza di reazione al suolo che consente al ginocchio e all’anca di estendersi
      3. Escape valgus
        1. Una rigidità dinamica può portare ad un escape valgus, in cui il retropiede si sposta in una posizione di valgismo a causa della rigidità del tendine di Achille. Questa situazione dovrebbe risolversi con un’AFO rigida
  2. Deformità in varismo e ortesi.

    Deformità in varismo

    1. Spesso difficile da controllare
    2. Se un paziente si presenta con una deformità fissa
      1. Assecondare la deformità
    3. Se un paziente si presenta con una deformità flessibile
      1. Correggere in posizione ottimale per permettere al paziente di funzionare con un’AFO rigida
  3. Deambulazione a ginocchio flesso/eccessiva flessione dorsale
    1. Mirare a produrre un momento di estensione tramite la rigidità dell’AFO, che può influenzare la flessione del ginocchio(12)

Condizioni comuni( modifica | modifica fonte )

  1. Paralisi cerebrale
  2. Difetto del tubo neurale
  3. Ictus
  4. Traumi
  5. Dolore

3. AFO articolata( modifica | fonte di modifica )

Un’AFO articolata viene realizzata con una parte mobile, o giunto, che si snoda a livello dell’articolazione della caviglia. Viene progettata per consentire un certo movimento all’articolazione della caviglia, ma offre comunque la correzione offerta dal sistema a tre punti di pressione. L’AFO articolata è un buon strumento per cercare di ottimizzare lo schema del passo.

Svantaggi:

  • Tende ad essere più ingombrante, il che può causare difficoltà con le calzature
  • Può essere rumorosa
  • Le parti possono rompersi

Vantaggi:

  • Salire e scendere le scale
  • Alzarsi da una sedia
  • Muoversi sul pavimento, in particolare per i bambini

Criteri di prescrizione per un’AFO articolata( modifica | modifica fonte )

  1. ROM dell’articolazione della caviglia
  2. Tendenza al valgismo
  3. Tendenza al varismo
  4. Tendenza a deambulare a ginocchia flesse

Criteri di prescrizione per un’AFO articolata e una DAFO/SMAFO( modifica | modifica fonte )

  1. Piede/caviglia ipermobile
  2. Caviglia alla posizione plantigrada
  3. Instabilità medio-laterale

Regolazione / Ottimizzazione delle AFO ( modifica | modifica fonte )

Una volta che l’AFO è stata fabbricata e applicata, l’ottimizzazione può essere fatta insieme alle calzature.(13) Camminare con un’AFO senza calzature è pericoloso e scivoloso. L’AFO viene sempre prescritta insieme a un tipo di calzatura appropriata. La calzatura influenzerà il funzionamento del paziente con l’AFO e il suo schema del passo.(14) L’ortesista deve osservare attentamente le calzature e ottimizzare gli angoli dell’AFO per influenzare la forza di reazione al suolo.(15)(16)

Tuning AFO.jpg

Citazioni(edit | edit source)

  1. 1.01.1 Fisher D. Introduction to Ankle-Foot Orthoses Course. Plus , 2022.
  2. Kadhim FM, Al-Din Tahir MS. Design and Analysis of Three-Point Pressure for Varus Foot Deformity. InJournal of Biomimetics, Biomaterials and Biomedical Engineering 2020 (Vol. 45, pp. 1-11). Trans Tech Publications Ltd.
  3. Condie DN, Meadows CB. Some biomechanical considerations in the design of ankle-foot orthoses. Orthot Prosthet. 1977 Jan 1;31(3):45-52.
  4. Lahr A. Design of a Modular Ankle-Foot Orthosis (Doctoral dissertation, The Ohio State University).
  5. Klenow T, Stevens P. Orthotic Management of the Mangled Extremity. InThe Mangled Extremity 2021 (pp. 243-255). Springer, Cham.
  6. Maxwell JC. On Faraday’s lines of force. Good Press; 2021 Apr 11.
  7. Daryabor A, Arazpour M, Aminian G. Effect of different designs of ankle-foot orthoses on gait in patients with stroke: A systematic review. Gait & posture. 2018 May 1;62:268-79.
  8. Pongpipatpaiboon K, Mukaino M, Matsuda F, Ohtsuka K, Tanikawa H, Yamada J, Tsuchiyama K, Saitoh E. The impact of ankle–foot orthoses on toe clearance strategy in hemiparetic gait: a cross-sectional study. Journal of neuroengineering and rehabilitation. 2018 Dec;15(1):1-2.
  9. Choo YJ, Chang MC. Effectiveness of an ankle–foot orthosis on walking in patients with stroke: A systematic review and meta-analysis. Scientific reports. 2021 Aug 5;11(1):1-2.
  10. Saeedi H, Pourhoseingholi E. Comparison the effect of kinetic parameters of innovative storing-restoring hybrid passive (comfort gait) ankle-foot orthosis (AFO) with posterior leaf spring AFO in drop-foot patients: A prospective cohort study. Current Orthopaedic Practice. 2020 Sep 1;31(5):437-41.
  11. Totah D, Menon M, Jones-Hershinow C, Barton K, Gates DH. The impact of ankle-foot orthosis stiffness on gait: A systematic literature review. Gait & posture. 2019 Mar 1;69:101-11.
  12. 12.012.1 Butler PB, Farmer SE, Stewart C, Jones PW, Forward M. The effect of fixed ankle foot orthoses in children with cerebral palsy. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2007 Jan 1;2(1):51-8.
  13. Oudenhoven LM, Kerkum YL, Buizer AI, van der Krogt MM. How does a systematic tuning protocol for ankle foot orthosis–footwear combinations affect gait in children in cerebral palsy?. Disability and Rehabilitation. 2021 Sep 7:1-1.
  14. Stallard J, Woollam PJ. Transportable two-dimensional gait assessment: routine service experience for orthotic provision. Disability and rehabilitation. 2003 Jan 1;25(6):254-8.
  15. Jagadamma KC, Coutts FJ, Mercer TH, Herman J, Yirrel J, Forbes L, Van Der Linden ML. Effects of tuning of ankle foot orthoses-footwear combination using wedges on stance phase knee hyperextension in children with cerebral palsy–preliminary results. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2009 Jan 1;4(6):406-13.
  16. Owen E. The importance of being earnest about shank and thigh kinematics especially when using ankle-foot orthoses. Prosthetics and orthotics international. 2010 Sep;34(3):254-69.

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