Mary Ann Keenan, MD e Douglas G. Smith, MD

I. Ortesi per gli arti inferiori

A. Terminologia

1. Ortesi (o apparecchio ortottico) è il termine medico per un tutore o una stecca. Le ortesi generalmente prendono il nome dall'area corporea alla quale vengono applicate.
2. Le tipologie di base sono date da dispositivi statici e dinamici.

• Statici - Apparecchi rigidi vengono utilizzati a supporto di una parte del corpo indebolita o paralizzata, in una particolare posizione.
• Dinamici - Vengono utilizzati per facilitare il movimento del corpo consentendo una funzionalità ottimale.

    3.  Le abbreviazioni standard includono FO (foot orthosis, ortesi per il piede), AFO (ankle-foot orthosis, ortesi caviglia-piede), KAFO (kneeankle-foot orthosis, ortesi ginocchio-caviglia-piede), HKAFO (hip-knee-anklefoot orthosis, ortesi anca-ginocchio-caviglia-piede) e THKAFO (trunk-hip-knee-ankle-foot orthosis, ortesi tronco-anca-ginocchio-caviglia-piede).

B. Principi

1. Si utilizzano ortesi per la gestione di particolari disturbi, comprese artralgie, ipotonie muscolari, instabilità o contratture articolari.
2. Le giunzioni ortottiche devono essere allineate alle articolazioni anatomiche limitrofe.
3. Le ortesi devono essere semplici, leggere, robuste, durevoli ed esteticamente accettabili.
4. Considerazioni per le prescrizioni di ortesi

• Sistema di controllo della pressione in tre punti
• Stabilizzazione statica o dinamica
• Tolleranza del tessuto alla compressione e alla trazione

    5. I materiali di costruzione comprendono metallo, plastica (in prevalenza polipropilene), cuoio, fibre sintetiche o qualsiasi loro associazione.

 
C. Ortesi per il piede (FO)

1. Le calzature rappresentano un tipo di FO; possono essere modificate per adattarsi alle deformità, o per fornire sostegno all'arto durante la deambulazione.

• a. Spesso viene utilizzato un tacco imbottito o negativo con una caviglia rigida, per ridurre il momento di flessione del ginocchio.
• b. È possibile aggiungere cunei mediali o laterali al tacco o alla suola di una calzatura, in caso di deformità per piede varo o valgo fisso. Tali cunei influenzano anche le forze del varismo e del valgismo sul ginocchio.
• c. È possibile aggiungere inserti mediali e laterali al tacco o alla suola di una calzatura per allargare la base d'appoggio del piede.
• d. Suole più dure aiutano a trasferire il peso del corpo in avanti durante la camminata, ma possono destabilizzare il ginocchio trasferendo il peso corporeo in avanti troppo rapidamente.
• e. Una calzatura maggiormente profonda concede ulteriore spazio alle deformità e agli inserti.

2. Una FO posta all'interno della calzatura può offrire sostegno, controllare il movimento, stabilizzare l'andatura, ridurre il dolore, correggere le deformità flessibili e prevenire la progressione di quelle fisse.

• a. Tallonetta

i. Una tallonetta è un inserto in plastica rigida.
ii. Copre la superficie plantare del tallone e si estende posteriormente, medialmente e lateralmente lungo il tallone.
iii. Le tallonette vengono utilizzate per prevenire lo spostamento calcaneare laterale nel piede piatto flessibile.

• b. Ortesi del piede realizzata dal Laboratorio di Biomeccanica dell'Università della California (UCBL, University of California Biomechanics Laboratory) (Figura 1).

i. L'ortesi del piede dell'UCBL è in plastica rigida, e viene realizzata su un calco del piede tenuto in correzione manuale massima.
ii. Avvolge il tallone e il mesopiede con pareti rigide mediali, laterali e posteriori.

• c. Cavigliera stringata (Arizona brace)

i. La cavigliera stringata associa l'ortesi dell'UCBL a una cavigliera a lacci.
ii. Fornisce un supporto più rigido al retropiede.

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Figura 1 L’ortesi del piede UCBL avvolge il tallone e il mesopiede. Possiede una parete mediale, una laterale e una posteriore

1. Le AFO vengono prescritte in caso di ipotonia o di iperattività muscolare alla dorsiflessione (estensione) della caviglia, alla flessione plantare, all'inversione e all'eversione.
2. Le AFO vengono utilizzate nella prevenzione o correzione delle deformità.
3. La posizione della caviglia influenza indirettamente la stabilità del ginocchio: la flessione plantare della caviglia fornisce al ginocchio forza di estensione, mentre l'estensione fornisce forza di flessione.
4. Tutte le AFO sono costituite da una soletta plantare con staffe, barre e una banda in vitello, indipendentemente dai materiali utilizzati per la loro realizzazione.
5. AFO non articolate

•  Le AFO non articolate risultano più accettabili, dal punto di vista estetico.
•  Pongono una forza di flessione sul ginocchio durante l'accettazione del carico.
•  I bordi delle AFO in plastica determinano il grado di flessibilità della parte terminale della fase di stance, stabilendo una resistenza massima, moderata o minima alla dorsiflessione della caviglia.
•  Le AFO non articolate possono essere prodotte in plastica, in materiali compositi o in cuoio e metallo.
•  Le AFO termoplastiche devono essere utilizzate con cautela nei soggetti che presentano edema fluttuante e riduzione della sensibilità.
•  Le AFO non articolate sono classificabili in base alla rigidità del tutore, la quale dipende dallo spessore e dalla composizione della plastica, nonché dai bordi e dalla forma.

i. Posterior leaf spring [Tutori con molla a balestra posteriore]
ii. Resistenza minima alla dorsiflessione della caviglia
iii. Resistenza moderata alla dorsiflessione
iv. Resistenza massima alla dorsiflessione

      6. AFO articolate

• a. Le AFO articolate consentono un tipo di andatura più naturale, l'adattamento del plantare e la dorsiflessione.
• b. Possono essere progettate per fornire assistenza all'estensione, svincolando le dita dei piedi durante la fase di swing.
• c. È possibile impostare i giunti regolabili della caviglia al range desiderato di estensione o di flessione plantare della caviglia stessa.
• d. Giunti meccanici della caviglia

i. Tali giunti sono in grado di controllare o agevolare l'estensione della caviglia o la flessione plantare attraverso mezzi di blocco (perni) o di assistenza (molle).
ii. Inoltre, controllano la stabilità latero-mediale dell'articolazione della caviglia.
iii. I limiti del movimento della caviglia influenzano la stabilità del ginocchio: una flessione plantare non limitata consente la normale accettazione del carico nella fase iniziale di stance; il blocco della flessione plantare provoca un momento di flessione del ginocchio durante l'accettazione del carico; il blocco dell'estensione offre un momento di estensione del ginocchio nell'ultima parte della fase di stance.

    7. Tipi di modelli di AFO

• a. Giunti della caviglia a movimento libero - Consentono una dorsiflessione della caviglia e una flessione plantare completa, forniscono stabilità solamente latero-mediale, e sono utili in caso d'instabilità legamentosa.
• b. Flessione plantare completa (libera) - Consente una normale accettazione del carico nella fase iniziale di stance.
• c. Dorsiflessione completa (libera) - Consente il rafforzamento della muscolatura del polpaccio e l'allungamento dei flessori plantari (tendine di Achille).
• d. Giunti della caviglia a movimento limitato - Possono essere adattati per le ipotonie della caviglia riguardanti tutti i gruppi muscolari.
• e. Giunti della caviglia con blocco della flessione plantare

i. Tali giunti vengono utilizzati in pazienti con estensione debole durante la fase di swing.
ii. Il blocco della flessione plantare limita un equinismo dinamico (flessibile).
iii. Tali giunti forniscono un momento di flessione del ginocchio durante l'accettazione del carico. Non vanno utilizzati nei soggetti affetti da ipotonia del quadricipite.

i. Nell'ambito del piede equino lieve, questi giunti possono essere utilizzati per favorire un momento d'estensione del ginocchio durante la risposta al carico, per evitare l'instabilità del ginocchio.
ii. Una limitata dorsiflessione della caviglia offre un momento di estensione del ginocchio nell'ultima parte della fase di stance.
iii. Tali giunti sono utili per stabilizzare il ginocchio nell'ultima parte della fase di stance in presenza di ipotonia dei quadricipiti o di flessione plantare debole della caviglia.

       8. Fionda di correzione anti-varo o valgo (fionda a T)

• a. Quando utilizzato per la correzione anti-valgo, questo tipo di dispositivo prevede un contatto mediale con la cute e circonda la caviglia allacciandosi con una fibbia alla parte esterna della barra laterale.
• b. Quando utilizzato per la correzione anti-varo, questo tipo di dispositivo prevede un contatto laterale con la cute e si allaccia con un fibbia alla barra mediale.

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Tabella 1. Tipologie di movimenti della caviglia consentiti dai giunti ortottici della caviglia ed effetti sull’andatura

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Figura 2. Esempi di ortesi caviglia-piede (AFO, ankle-foot orthoses). A, AFO leaf-spring posteriore. B, AFO con forza di reazione al suolo/floor reaction AFO. C, AFO in fibra di carbonio. D, AFO a conchiglia per artropatie neuropatiche. E, AFO articolata con giunto semplice. F, AFO con dorsiflessione dinamica.

1. Costruzione

a. Le KAFO sono formate da un'AFO con barre in metallo, un giunto meccanico al ginocchio e due fasce sulla coscia (Figura 3).
b. Possono essere realizzate in metallo-cuoio e metallo-plastica oppure in plastica e metallo-plastica.

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Figura 3 Esempi di ortesi ginocchio-caviglia-piede (KAFO, knee-ankle-foot orthoses). A, KAFO. B, KAFO con giunto di ginocchio fornito di sistema di bloccaggio. C, Giunto di ginocchio posteriore e chiusura a caduta per KAFO. D, Protesi combinata per la disarticolazione della caviglia e KAFO per l’ipotonia del quadricipite.

a. Le KAFO possono essere utilizzate per la paralisi o l'ipotonia dei quadricipiti per mantenere la stabilità di ginocchio e il controllo del ginocchio flessibile, valgo o varo.
b. Vengono utilizzate per limitare il carico sulla coscia, la gamba e il piede con dei bordi di contenimento quadrilaterali o ischiatici.
c. Una KAFO è più difficile da indossare e da togliere, rispetto a un'AFO.
d. Le KAFO non sono raccomandate in pazienti con disfunzioni cognitive da moderate a severe.

3. Tipi di modelli di KAFO

• a. KAFO a doppia barra in metallo (più comune)

i. Questo tipo di KAFO è formato da un'AFO con due barre di metallo che si estendono prossimalmente alla coscia, per il controllo del movimento e dell'allineamento del ginocchio.
ii. È formato da un giunto meccanico al ginocchio e da due fasce alla coscia, tra le due barre.

• b. Ortesi di Scott-Craig

i. I tutori di Scott-Craig comprendono un calcagno imbottito con una soletta podalica a forma di T per la stabilità medio-laterale, un giunto alla caviglia con un perno regolabile anteriore e uno posteriore, una doppia barra, una fascia pretibiale, una fascia sulla parte posteriore della coscia e un giunto al ginocchio con un sistema di bloccaggio e di rilascio controllato.
ii. L'iperestensione dell'anca consente al centro di gravità di cadere dietro all'articolazione dell'anca, davanti al ginocchio bloccato e al giunto della caviglia.
iii. Con un allineamento di dorsiflessione della caviglia di 10°, è possibile una deambulazione con stampelle del tipo "swing-to" [arrivando con gli arti inferiori fino alle stampelle, o al deambulatore] o "swing-through" [oltrepassando stampelle o deambulatore con gli arti inferiori].
iv. Le ortesi per il cammino del paraplegico (Scott-Craig orthosis) vengono utilizzate per consentire a soggetti affetti da paraplegie conseguenti a lesioni del midollo spinale di stare in piedi e deambulare.

• c. Ortesi sopracondilare in plastica

i. La caviglia viene immobilizzata in lieve flessione plantare per produrre un momento di estensione del ginocchio nella fase di stance, aiutando a eliminare la necessità di un blocco meccanico del ginocchio.
ii. Questa ortesi resiste al genu recurvatum fornendo stabilità medio-laterale al ginocchio.

• d. Ortesi con involucro in plastica e barra in metallo - Posterior leaf spring AFO [tutore con molla a balestra posteriore] con doppia barra in metallo che si estende fino a un involucro in plastica attorno alla coscia, con un giunto che interviene sul ginocchio.

4. Giunti del ginocchio (Tabella 2)

• a. Giunti monoassiali di ginocchio - L'asse di rotazione del giunto è allineato all'asse di rotazione dell'articolazione anatomica del ginocchio.

i. Il giunto del ginocchio ad asse singolo è utile per la stabilizzazione del ginocchio.
ii. L'escursione dei movimenti del ginocchio può essere completa o limitata.
iii. Un giunto di ginocchio a movimento libero consente la flessione e l'estensione completa del ginocchio, con un blocco per prevenirne l'iper-estensione; viene utilizzato per i pazienti con genu recurvatum, ma con forza sufficiente dei quadricipiti per il controllo dei movimenti del ginocchio.

• b. Giunto di deviazione di ginocchio posteriore - L'asse di rotazione del giunto del tutore è allineato posteriormente all'asse di rotazione dell'articolazione anatomica del ginocchio.

i. La deviazione di ginocchio posteriore sposta l'asse del carico dato dal baricentro più in avanti, rispetto all'articolazione anatomica del ginocchio.
ii. Al contatto iniziale e durante l'accettazione del carico, la forza di reazione al terreno è anteriore rispetto all'asse di flessione del ginocchio anatomico. Ciò determina l'estensione del ginocchio, fornendo grande stabilità durante la fase di stance.
iii. Offre un momento di estensione del ginocchio durante la fase di stance.
iv. Il ginocchio può flettersi liberamente durante la fase di swing.

• c. Giunto policentrico

i. Questo giunto consente un limitato movimento multiplanare durante la flessione e l'estensione.
ii. È vantaggioso nei soggetti affetti da artrite del ginocchio.

• d. Giunto d'estensione dinamica del ginocchio

i. Questo tipo di giunto fornisce un'estensione attiva del ginocchio, solitamente grazie a una molla a spirale posta al suo interno.
ii. È utile per i pazienti con ipotonia del quadricipite, ma con estensione completa del ginocchio.

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Tabella 2. Modelli di giunti di ortesi di ginocchio e loro utilizzo

• a. Giunto di ginocchio con bloccaggio a caduta d'anello.

i. Costituisce il blocco di ginocchio utilizzato con maggiore frequenza per prevenire la flessione durante la marcia.
ii. Gli anelli cadono sul giunto per bloccarlo mentre il ginocchio è in estensione.
iii. Il ginocchio è stabile, ma l'andatura è rigida senza il movimento del ginocchio.
iv. Questo tipo di chiusura è adatto per i pazienti affetti da ipotonia severa dei quadricipiti o instabilità macroscopica dei legamenti.
v. È possibile ampliare l'estensione degli anelli, consentendo al paziente di sbloccare il giunto per sedersi senza doversi piegare in avanti.

• b. Giunto di ginocchio con sistema d'arresto a rilascio

i. Una staffa semicircolare si unisce posteriormente al giunto di ginocchio, e il paziente può sbloccare agevolmente entrambi i giunti tirando la staffa o indietreggiando per sedersi su una sedia.
ii. Un importante inconveniente è che il ginocchio può sbloccarsi accidentalmente, ad esempio alzandosi i pantaloni o urtando contro una sedia.

• c. Giunto di ginocchio a bloccaggio regolabile (dial lock)

i. Questo giunto di ginocchio regolabile scanalato consente il bloccaggio del ginocchio a diversi gradi di flessione.
ii. Questo tipo di bloccaggio viene utilizzato per i pazienti con contratture in flessione del ginocchio che stanno gradualmente migliorando con lo stretching.

6. Ulteriori potenziali modificazioni di una KAFO

• Cuscinetto anteriore al ginocchio - può essere posto sopra la rotula per prevenire la flessione del ginocchio
• Fascia o cuscinetto mediale - controlla una deformità in valgo del ginocchio.
• Fascia o cuscinetto laterale - controlla una deformità in varo del ginocchio.
• Carico ischiatico - il coscialino viene portato sopra l'ischio per fornire una superficie per il carico.

F. Ortesi per il ginocchio (KO, knee orthoses) - le KO forniscono supporto o controllo solamente al ginocchio, non al piede o alla caviglia (Figura 4).

1. KO per patologie rotuleo-femorali - Tali KO forniscono stabilità mediale-laterale al ginocchio, controllano il tracking rotuleo durante la flessione e l'estensione del ginocchio stesso e generalmente comprendono una fascia intrapatellare.
2. KO per il controllo del ginocchio sul piano sagittale - Tali KO controllano il genu recurvatum con una stabilità latero-mediale minima; comprendono una ginocchiera e uno stabilizzatore di ginocchio a tre vie.
3. KO per il controllo del ginocchio sul piano frontale - Tali KO sono formate da coscialini alti in vitello uniti da barre laterali ai giunti meccanici del ginocchio; solitamente sono policentrici, imitando da vicino il movimento dell'articolazione anatomica.
4. KO per il controllo della rotazione assiale - Tali KO possono fornire un controllo angolare di flessione-estensione e dei piani latero-mediale; controllano la rotazione assiale, e vengono utilizzate prevalentemente nella terapia delle lesioni sportive del ginocchio.

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Figura 4. Ortesi a estensione dinamica del ginocchio

1. Le HKAFO sono formate da un'AFO con barre in metallo, un giunto meccanico di ginocchio, barre alla coscia, un'invasatura alla coscia, un giunto d'anca e una fascia addominale (Figura 5).

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Figura 5. Ortesi anca-ginocchio-caviglia-piede (HKAFO, hip-knee-ankle-foot orthosis)

• a. Giunto d'anca ad asse singolo con blocco

i. È il giunto d'anca dotato di flessione ed estensione più comune.
ii. Può comprendere un blocco regolabile per il controllo dell'iperestensione.

• b. Giunto d'anca con blocco in due posizioni

i. Questo tipo di giunto d'anca può essere bloccato in estensione completa e in flessione a 90°.
ii. Viene utilizzato per il controllo della spasticità d'anca in soggetti che presentano difficoltà a mantenere la posizione seduta.

• c. Giunto d'anca a doppio asse

i. Il giunto d'anca a doppio asse ha un asse di flessione-estensione, per il controllo di tali movimenti.
ii. Ha anche un asse abduzione-adduzione, per il controllo di tali movimenti.

3. Il giunto d'anca viene posizionato con il paziente seduto in posizione verticale a 90°, mentre il giunto di ginocchio viene centrato sul condilo femorale mediale.
4. Fasce pelviche

• a. Le fasce pelviche complicano la risistemazione degli abiti ogni volta che il paziente va in bagno, a meno che l'ortesi venga indossata sotto tutti gli indumenti.
  b. Le fasce pelviche aumentano anche il fabbisogno energetico necessario per la deambulazione.

H. Ortesi tronco-anca-ginocchio-caviglia-piede (THKAFO, trunk-hip-knee-ankle-foot orthoses)

1. Le THKAFO sono formate da un'ortesi vertebrale in aggiunta a una HKAFO, per il controllo della motilità del tronco e l'allineamento della colonna.
2. Le THKAFO sono indicate nei pazienti affetti da paraplegia.
3. Sono molto difficili da indossare e da togliere.