Confronto della cinematica di rotazione in individui con malattia di Parkinson con e senza deep brain stimulation: Un'analisi retrospettiva esplorativa

Background: Turning is a complex motor task that is frequently impaired in Parkinson’s disease (PD), triggers freezing of gait (FOG), and increases fall risk. Although deep brain stimulation (DBS) may improve movement speed and amplitude, its influence on axial motor control and movement smoothness during turning remains unclear. This exploratory retrospective study compared objective turning kinematics between individuals with PD with and without DBS. Methods: Data were pooled from three previous studies conducted at the Parkinson Rehabilitation Research Lab at KU Leuven. The primary analysis included 62 participants assessed in the ON-medication state, of whom 10 had DBS with stimulation active, and 52 were managed with dopaminergic medication alone. Participants completed a one-minute continuous 360° turning task under single-task and dual-task conditions. Average jerkiness was the primary outcome, while turn angle, turn duration, mean turning speed, and the FOG ratio were secondary outcomes. Turning metrics were examined using mixed-model ANOVA, with DBS status as a between-subject factor, task condition as a within-subject factor, and disease duration (years) and MDS-UPDRS III score as covariates. The FOG ratio analysis included 59 participants. In a subset from the FOG-IT study, linear mixed models were used to explore the effects of medication state, DBS status, and task condition. Results: Contrary to the initial hypothesis, average jerkiness did not differ significantly between participants with and without DBS. No significant DBS-related differences were detected in turn angle, turn duration, mean turning speed, or FOG ratio. Participants turned more slowly during the dual-task condition, although the effect size was small. Disease duration was significantly associated with average jerkiness, and its relationship with jerkiness differed according to DBS status. In the exploratory medication analysis, participants demonstrated lower jerkiness and higher turning speed in the ON-medication state. Participants with DBS also showed longer turn durations in this subset, but this finding should be interpreted cautiously. Conclusions: DBS status was not associated with significant differences in turning smoothness or other turning outcomes under the conditions examined. Disease duration and dopaminergic medication appeared to contribute more clearly to turning performance, with medication associated with smoother and faster turning. These findings require cautious interpretation because of the small, unbalanced sample, limited DBS-specific clinical information, and the exploratory jerkiness measure. Larger prospective studies using validated smoothness measures, such as Spectral Arc Length (SPARC), are needed to clarify the relationship between DBS and turning quality in PD.

Background: La rotazione è un compito motorio complesso, frequentemente compromesso nella malattia di Parkinson (MP), che può innescare il freezing (freezing of gait, FOG) e aumentare il rischio di caduta. Sebbene la deep brain stimulation (DBS) possa migliorare la velocità e l’ampiezza del movimento, la sua influenza sul controllo motorio assiale e sulla fluidità del movimento durante i cambiamenti di direzione rimane poco chiara. Questo studio retrospettivo esplorativo ha confrontato i parametri cinematici oggettivi del cambiamento di direzione tra persone con MP con e senza DBS. Metodi: I dati sono stati aggregati a partire da tre studi precedenti condotti presso il Parkinson Rehabilitation Research Lab della KU Leuven. L’analisi primaria ha incluso 62 partecipanti valutati in fase ON farmacologica, di cui 10 portatori di DBS con stimolazione attiva e 52 trattati esclusivamente con terapia dopaminergica. I partecipanti hanno eseguito per un minuto giri continui di 360° in condizioni di compito singolo e di doppio compito. La jerkiness media rappresentava l’outcome primario, mentre l’angolo di rotazione, la durata della rotazione, la velocità media di rotazione e il FOG ratio costituivano gli outcome secondari. I parametri relativi al cambiamento di direzione sono stati analizzati mediante un’ANOVA a modello misto, considerando lo stato DBS come fattore tra soggetti, la condizione di compito come fattore entro soggetti e la durata della malattia, espressa in anni, e il punteggio MDS-UPDRS III come covariate. L’analisi del FOG ratio ha incluso 59 partecipanti. In un sottogruppo dello studio FOG-IT, sono stati utilizzati modelli lineari misti per esplorare gli effetti dello stato farmacologico, dello stato DBS e della condizione di compito. Risultati: Contrariamente all’ipotesi iniziale, la jerkiness media non differiva significativamente tra i partecipanti con e senza DBS. Non sono state rilevate differenze significative associate alla DBS nell’angolo di rotazione, nella durata della rotazione, nella velocità media di rotazione o nel FOG ratio. I partecipanti effettuavano i cambiamenti di direzione più lentamente nella condizione di doppio compito, sebbene la dimensione dell’effetto fosse ridotta. La durata della malattia era significativamente associata alla jerkiness media e la relazione tra durata della malattia e jerkiness differiva in base allo stato DBS. Nell’analisi esplorativa relativa allo stato farmacologico, i partecipanti mostravano una jerkiness inferiore e una maggiore velocità di rotazione in fase ON farmacologica. In questo sottogruppo, i partecipanti con DBS presentavano inoltre una maggiore durata della rotazione, ma tale risultato deve essere interpretato con cautela. Conclusioni: Lo stato DBS non era associato a differenze significative nella fluidità del cambiamento di direzione o negli altri outcome analizzati nelle condizioni esaminate. La durata della malattia e la terapia dopaminergica sembravano contribuire in modo più evidente alla prestazione durante i cambiamenti di direzione, con la terapia farmacologica associata a rotazioni più fluide e più veloci. Questi risultati devono essere interpretati con cautela a causa delle dimensioni ridotte e dello sbilanciamento del campione, della disponibilità limitata di informazioni cliniche specifiche relative alla DBS e della natura esplorativa della misura di jerkiness. Sono necessari studi prospettici più ampi, basati su misure validate della fluidità del movimento, come la Spectral Arc Length (SPARC), per chiarire la relazione tra DBS e qualità del cambiamento di direzione nella MP.