INTRODUZIONE

La scelta dei componenti e la configurazione della sedia a rotelle con il set-up più adatto per le esigenze individuali influisce sia sulla stabilità che sulla mobilità dell’ausilio è ed è quindi un compito che richiede molta attenzione.

L’uso di una carrozzina manuale può migliorare indipendenza, senso di partecipazione e qualità della vita del paziente anziano. La configurazione della sedia a rotelle influenza le forze di propulsione, il range di movimento (ROM) delle articolazioni degli arti superiori, la resistenza al rotolamento e la stabilità del sistema. La stabilità del sistema e le prestazioni di mobilità sono due variabili tra loro collegate: migliorare uno ha un impatto sull’altro. Di conseguenza, quando si valuta se una sedia a rotelle è o meno adatta all’utente, gli operatori sanitari devono trovare il miglior equilibrio tra la stabilità e le prestazioni. Al tempo stesso è importante una scelta che minimizzi il “consumo” degli arti superiori durante la propulsione manuale. Infatti, gli utenti su sedia a rotelle si affidano ai propri arti superiori per la maggior parte delle attività quotidiane e la presenza di dolore e lesioni a livello di spalle e polsi peggiora drasticamente la loro qualità della vita (Boninger ML 2004). Nonostante ciò un recente studio ha rilevato che su un campione di 150 sedie a rotelle valutate ben il 68% non erano in realtà idonee per i propri utenti (Cherubini M 2012).

Anche in assenza di particolari accessori, la carrozzina manuale è un ausilio molto complesso, composto da tanti elementi, tutti essenziali per il corretto funzionamento. Cercando di semplificare, le caratteristiche principali della carrozzina sono: dimensioni e inclinazione di sedile e schienale, dimensioni e posizione (verticale e orizzontale) delle ruote posteriori. Questi elementi influenzano l’efficienza di propulsione e la guidabilit      

Sia le carrozzine standard che quelle personalizzabili, leggere e superleggere sono costituite da tre sistemi funzionali: telaio, il sistema di postura e il sistema di guida.

Telaio:

Il telaio è lo scheletro della carrozzina ed è costituito dalle due fiancate e da uno o più distanziali che tengono le fiancate alla distanza dovuta. I telai possono essere di due tipi: pieghevole o rigido. Nel telaio pieghevole, il telaio si piega nel senso della larghezza grazie a degli snodi presenti sia tra le fiancate e distanziali. I distanziali inoltre si incrociano e, a seconda che i distanziali siano 2 o 4 avremo telai pieghevoli saranno definiti “a singola o a doppia crociera”.  La scelta tra singola e doppia crociera dipende dalle caratteristiche dell’utente: in genere la doppia crociera si usa per gli utenti che necessitano di grande stabilità (ad esempio pazienti che pesano più di cento chili o che soffrono di grave spasticità).

 

      Telaio a singola crociera                                           Telaio a doppia crociera

Il telaio pieghevole offre due vantaggi: possibilità di ridurre le dimensioni e maggior effetto ammortizzante dato dai piccoli movimenti concessi a livello degli snodi. Per un utente poco attivo, carrozzine con telai pieghevoli possono essere la scelta migliore, dal momento che sono, in generale, più grandi e stabili, e consentire lo smontaggio di componenti che possono facilitare il trasporto.

Il telaio rigido si trova maggiormente nelle carrozzine superleggere e va preso in considerazione per utenti attivi, con buone capacità motorie e che non necessitano di molto sostegno. Alla miglior prestazione di mobilità associata al telaio rigido, però, si contrappone una minor stabilità.

Il sistema di postura

Il sistema di postura deve sostenere e contenere l’utente ed è costituito principalmente da sedile, schienale e appoggiapiedi. Prima di decidere quale sia il sistema posturale migliore per un certo utente è consigliabile eseguire, se possibile, un’anamnesi completa, test di sensibilità, esami muscolari e articolari, valutazione del tono, della cute e delle eventuali deformità.

Schienale e sedile

La configurazione dello schienale influenza il supporto del tronco e il ROM degli arti superiori. Questi aspetti sono in contrapposizione quando si considerano le due situazioni estreme: uno schienale più alto fornisce maggiore sostegno ma limita l’estensione della spalla che è necessaria per afferrare posteriormente il corrimano delle ruota quando si inizia a spingere la carrozzina. D’altra parte, schienali più bassi consentono agli arti superiori di muoversi liberamente (Yang et al. 2012) ma forniscono meno supporto al tronco. Secondo Cherubini M et al. (2012), gli utenti con controllo del tronco ridotto beneficerebbero di schienali più alti, che dovrebbero essere posizionati a 2 cm sotto l’angolo inferiore delle scapole. La maggior parte delle carrozzine manuali leggere ha lo schienale standard di 40 cm. Un’alternativa possibile per mantenere uno schienale alto senza inficiare la mobilità degli arti superiori è lo schienale alto e tagliato/sagomato a livello delle scapole.

A seconda delle necessità lo schienale può essere inoltre tensionabile o posturale. Il primo segue la forma della colonna, utile soprattutto se sono presenti deformità. Il secondo è rigido ed imbottito e offre la massima stabilità.

                        Schienale tensionabile                                                       Schienale rigido

 

ANGOLO tra SEDILE E SCHIENALE

Reclinare il sedile è una procedura comune per migliorare l’equilibrio della seduta e influisce anche sulla biomeccanica della propulsione manuale. L’uso di angoli retti è stato correlato allo sviluppo di dolore alla spalla (Giner-Pascual M et al., 2011) per cui è preferibile che ci sia una certa inclinazione del sedile. Inoltre uno schienale troppo dritto stimolerebbe l’utente a scivolare con il bacino in avanti per sentirsi più sicuro. In genere è sufficiente una inclinazione tra i 5 e i 15° perché l’utente sia comodo senza aver la sensazione di cadere in avanti.

Parlando dell’inclinazione dello schienale, la pressione sull’interfaccia sedile è un altro fattore da prendere in considerazione. All’aumentare dell’inclinazione del sedile (cioè con un angolo maggiore di 90 ° rispetto alla linea orizzontale) il carico del peso corporeo tende ad allontanarsi dalle tuberosità ischiatiche e a spostarsi sotto le cosce (Maurer CL and Sprigle S, 2004) (Park UJ and Jang SH 2011). La reclinazione è sconsigliata se sono applicati elementi di sostegno del tronco e poggiatesta perché, reclinando, le aree di appoggio con questi elementi cambiano e il loro utilizzo non è più funzionale.

Il basculamento serve per inclinare schienale e sedile insieme senza variare l’angolo formato dai due. In pratica questa manovra consente di inclinare lo schienale senza il rischio che il bacino scivoli in avanti. La carrozzina con insieme sistema di basculamento e schienale reclinabile sono adatte per utenti che richiedono molta assistenza, un buon sostegno del tronco e la necessità di riposare a lungo (in pratica di assumere posizione sdraiata).

Sedile

Il sedile deve garantire una buona base di appoggio per bacino e arti inferiori. La base del sedile deve essere rigida e quindi sulle carrozzine pieghevoli bisogna mettere un pannello indeformabile di legno o plastica che sarà il vero supporto per il sistema di postura. La larghezza del sedile si sceglie in base alle dimensioni del bacino dell’utente, a cui si aggiungono due cm per parte. La lunghezza del sedile rappresenta la distanza tra cavo popliteo e sacro (a paziente seduto) a cui si tolgono 2-3 cm. È consigliabile misurare le cosce separatamente. L’altezza del sedile dipende da diversi fattori. È importante che il sedile sia abbastanza alto per mantenere i poggiapiedi almeno 5 cm sopra il terreno e abbastanza basso perché le ginocchia passino sotto i tavoli. Inoltre l’altezza del sedile dipende dalle necessità specifiche dell’utente: ad esempio le carrozzine per emiplegico che permettono l’autospinta con un piede e una mano, che hanno una seduta più bassa.

 

 Appoggiapiedi

Gli appoggiapiedi sono costituiti da una pedana singola o doppia. La loro inclinazione è generalmente regolabile per adattarsi a eventuali limitazioni articolari. Si può anche regolare la posizione antero-posteriore (ad esempio per ridurre la lunghezza della carrozzina o se il paziente ha un accorciamento degli ischiocrurali). Quando il poggiapiedi è troppo basso, la pressione sull’interfaccia del sedile tende ad aumentare in quanto il peso di gambe e piedi spinge le cosce giù, comprimendole contro la sede. Inoltre, se i piedi non sono adeguatamente supportati, la gravità porterà il piede in flessione plantare, facilitando l’accorciamento dei muscoli del polpaccio. Al contrario, quando il supporto per i piedi è troppo alto, le cosce saranno completamente appoggiate dal sedile con un conseguente aumento della pressione sulle tuberosità ischiatiche.

L’angolo delle ginocchia può essere utilizzato come riferimento per il posizionamento del supporto del piede. In generale, l’appoggio del piede è posizionato in modo tale che l’angolo delle ginocchia vari da 90 ° a 120 °, (Axelson P et al., 1998).

 

Sistema di guida

Riguardo alle ruote bisogna prendere in considerazione dimensioni, gomme, raggi, mancorrenti, posizione rispetto al telaio. Le ruote possono essere pneumatiche o piene. Le gomme pneumatiche sono più veloci e leggere e forniscono un buon impatto per l’assorbimento delle vibrazioni rispetto a quelle piene. Le ruote piene hanno il vantaggio di una minore manutenzione. Esistono ruote modellate in plastica che richiedono minima manutenzione ma sono più pesanti delle ruote con i raggi in acciaio. Inoltre i raggi contribuiscono ad assorbire meglio gli urti. Alla scelta dei raggi si associa spesso quella dei copri-raggi per evitare il rischio di intrappolamento delle dita durante la spinta.

La posizione anteriore-posteriore delle ruote posteriori influenza sia la stabilità che la mobilità della sedia a rotelle. Il posizionamento all’indietro delle ruote migliora la stabilità, ma la posizione arretrata dell’utente limita la capacità di raggiungere i corrimani: in questa situazione aumenta il passo della carrozzina e l’utente la percepisce più pesante. In alternativa, spostare le ruote in avanti migliora la biomeccanica della propulsione a scapito della stabilità. Quando si spostano le ruote posteriori in avanti, l’angolo di spinta e il ROM della spalla aumentano, riducendo in tal modo sia la frequenza di spinta e la forza e di conseguenza anche il rischio di infortunio dell’arto superiore (Gorce P and Louis N 2012). Esiste però il serio rischio del ribaltamento all’indietro.

Anche la posizione verticale delle ruote posteriori influenza notevolmente la biomeccanica della propulsione manuale. Avere una seduta bassa facilita la propulsione manuale perché aumenta l’angolo di spinta. Tuttavia, ciò può essere potenzialmente dannoso alle spalle. D’altra parte, quando l’utente è troppo alto sopra le ruote (cioè in una seduta superiore), l’angolo di spinta sarà minore e per mantenere la velocità desiderata, l’utente dovrà aumentare la frequenza di spinta, con possibile aumento dell’affaticamento muscolare. Il rapporto tra altezza del sedile, l’angolo di spinta e la frequenza di spinta sono stati oggetto di diversi studi (Richter WM, 2001) (Wei SH et al., 2003). L’altezza ottimale del sedile si può determinare dall’angolo del gomito quando l’utente afferra il corrimano superiormente (Fig. 3). Gli studi hanno dimostrato che angoli di gomito che vanno da 100 ° a 120 ° sono legati ad una migliore efficienza di propulsione ed una inferiore spesa energetica (van der Woude LH et al., 2009). Altezze del sedile più basse, dove gli angoli del gomito vanno da 80 ° a 90 ° sono meno efficienti.  Pertanto, al fine di preservare la funzione dell’arto superiore, si raccomanda di impostare la sedia con sedile posizionato ad un’altezza tale che l’angolo del gomito vari tra 100 ° a 120°.

Angolo del gomito (α) come riferimento per la posizione verticale ottimale delle ruote posteriori (immagine modificata da Medola FO et al ., 2014)

La stabilità e la manovrabilità migliorano con la campanatura delle ruote. L’angolo di campanatura deve essere regolato in relazione alla velocità di percorrenza delle curve. Nelle curve veloci è necessario un angolo vicino ai 2-3 gradi mentre per quelle lente è meglio diminuirlo per aumentare l’aderenza dell’asse. Nel caso di utenti anziani, tuttavia, un aumento della campanatura delle ruote posteriori non offre particolari vantaggi, anzi, potrebbe creare difficoltà in termini di ingombro negli spazi ristretti.

Di norma, le ruote posteriori sono prodotte in plastica o in acciaio. Più recentemente, la fibra di carbonio è stata utilizzata per produrre ruote più leggere. Oltre alla riduzione del peso, la fibra di carbonio minimizza la trasmissione delle vibrazioni al corpo dell’utente, fattore estremamente utile in quanto le vibrazioni possono causare disagio, nausea, vertigini, affaticamento e persino aggravare l’ipertono muscolare e il dolore (Digiovine CP et al., 2006) (Hughes B et al., 2005).

Corrimano

L’interfaccia attraverso la quale l’utente aziona la carrozzina è il corrimano. Questo elemento ha un ruolo importante in termini di comfort e di efficienza della propulsione manuale. Nella maggior parte delle carrozzine manuali, i corrimani sono due stretti tubi circolari metallici, che si trovano sul lato esterno delle ruote. Le piccole dimensioni dei corrimani convenzionali comporta due problemi principali: l’aumento della pressione sulle aree di superficie delle mani in cui si verifica il contatto con il corrimano e la ridotta efficienza meccanica a causa dell’impossibilità di tenere il corrimano con tutta la mano (van der Woude LH et al., 2003) Non a caso, molti utenti si spingono tenendo corrimano e gomme simultaneamente (Perks BA, 1994). Studi precedenti hanno proposto diversi disegni corrimano per ottimizzare comfort ed efficienza di propulsione. I corrimani con un diametro maggiore hanno maggiore efficienza e minori costi fisiologici. L’uso del Natural-Fit (Three Rivers Holdings, Mesa, AZ, USA), un prodotto disponibile in commercio, fornisce la possibilità di una presa più ampia e riduce l’incidenza della sindrome del tunnel carpale (Dieruf K et al., 2008).

 

CONCLUSIONI

Migliorare l’efficienza della mobilità ed il confort per gli utenti su sedia a rotelle è un obiettivo impegnativo. Il concetto di base è che non deve essere l’utente ad adattarsi alla carrozzina ma esattamente il contrario. Anche se in possesso di una perfetta conoscenza dei sistemi funzionali e di tutti i vari accessori a disposizione, il terapista non deve quindi cadere nell’errore di presunzione di sapere a priori quale potrebbe essere la carrozzina giusta per il proprio paziente. É necessario informare l’utente su tutte le possibilità e coinvolgerlo nelle decisioni. È importante stimolare l’utente a riflettere su tutta una serie di domande: come mi sposterò? come sono i terreni nei tragitti che intendo affrontare? come farò i trasferimenti? ci sarà sempre qualcuno ad aiutarmi per la spinta? etc etc. Una volta posto l’utente al centro delle decisioni, il professionista sanitario sarà in grado di identificare le caratteristiche che la carrozzina dovrà avere per essere la più adeguata possibile alle specifiche necessità.

 

Bibliografia

1. Axelson P, Chesney DY, Minkel J, et al.: In: The Manual Wheelchair Training Guide. Santa Cruz: Pax Press, 1998, pp 3–11.
2. Boninger ML, Impink BG, Cooper RA, et al.: Relation between median and ulnar nerve function and wrist kinematics during wheelchair propulsion. Arch Phys Med Rehabil, 2004, 85: 1141–1145.
3. Cherubini M, Melchiorri G: Descriptive study about congruence in wheelchair Eur J Phys Rehabil Med, 2012, 48:  217–222.
4. Dieruf K, Ewer L, Boninger D. The natural-fit handrim: factors related to improvement in symptoms and function in wheelchair users. J Spinal Cord Med. 2008; 31(5):578-85.
5. Digiovine CP, Koontz AM, Boninger ML: Advances in manual wheelchair technology. Top Spinal Cord Inj Rehabil, 2006, 11: 1–14.
6. Giner-Pascual M, Alcanyis-Alberola M, Millan González L, Aguilar-Rodríguez M, Querol F. Shoulder pain in cases of spinal injury: influence of the position of the wheelchair seat. Int J Rehabil Res. 2011; 34(4):282-9.
7. Gorce P, Louis N: Wheelchair propulsion kinematics in beginners and expert users: Influence of wheelchair settings. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2012, 27: 7–15.
8. Hughes B, Sawatzky BJ, Hol AT: A comparison of spinergy versus standard steel-spoke wheelchair wheels. Arch Phys Med Rehabil, 2005, 86: 596 – 601.
9. Maurer CL, Sprigle S: Effect of seat inclination on seated pressures of individuals with spinal cord Injury. Phys Ther, 2004, 84: 255–261.
10. Medola FO, Elui VM, Santana C, Fortulan CA. Aspects of manual wheelchair configuration affecting mobility: a review. Phys. Ther. Sci. Vol. 26, No. 2, 2014 .
11. Park UJ, Jang SH: The influence of backrest inclination on buttock pressure. Ann  Rehabil Med, 2011, 35: 897–906.
12. Perks BA, Mackintosh R, Stewart CP, Bardsley GI. A survey of marginal wheelchair users. J Rehabil Res Dev. 1994; 31(4):297-302.
13. Richter WM. The effect of seat position on manual wheelchair propulsion biomechanics: a quasi-static model-based approach. Med Eng Phys. 2001;23(10):707-12.
14. van der Woude LH, Bouw A, van Wegen J, van As H, Veeger D, de Groot S. Seat height: effects on submaximal hand rim wheelchair performance during spinal cord injury rehabilitation. J Rehabil Med. 2009; 41(3):143-9. doi: 10.2340/16501977-0296.
15. van der Woude LH, Formanoy M, de Groot S. Hand rim configuration: effects on physical strain and technique in unimpaired subjects? Med Eng Phys. 2003; 25(9):765-74.
16. Wei SH, Huang S, Jiang CJ, Chiu JC. Wrist kinematic characterization of wheelchair propulsion in various seating positions: implication to wrist pain. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2003 Jul;18(6):S46-52.
17. Yang YS, Koontz AM, Yeh SJ, et al.: Effect of backrest height on wheelchair propulsion biomechanics for level and uphill conditions. Arch Phys Med Rehabil, 2012, 93: 654–659.