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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-04082016-163535


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
CATALANO, SIMONA
URN
etd-04082016-163535
Titolo
Sviluppo e validazione di un metodo innovativo di analisi del cammino mediante sensori inerziali indossabili
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof.ssa Laschi, Cecilia
correlatore Dott. Mazzoleni, Stefano
controrelatore Prof. Landini, Luigi
Parole chiave
  • Timed-Up-and-Go test
  • wearable sensor
  • inertial sensor
  • IMU
  • gait analysis
Data inizio appello
29/04/2016
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
29/04/2086
Riassunto
Il cammino è un fattore molto importante poiché influenza in maniera significativa la qualità della vita delle persone. A seguito di patologie o traumi la capacità di deambulazione può subire delle limitazioni: in ambito riabilitativo si cerca di ridurre tale deficit motorio, laddove le condizioni lo consentano, somministrando apposite terapie, per un periodo di tempo limitato e definitivo, e valutando le capacità residue del paziente mediante scale di valutazione e test specifici .
I test di analisi del cammino attualmente in uso nelle strutture cliniche permettono di ottenere un’analisi qualitativa, che può essere invece resa quantitativa, quindi più affidabile e ripetibile, a basso costo e di facile esecuzione grazie all’uso di sensori inerziali indossabili wireless. L’obiettivo di questa tesi è quello di sviluppare e validare un nuovo metodo di valutazione del cammino, in modo tale da ridurre costi e tempi per la valutazione del cammino.
In questo lavoro di tesi è stato proposto lo sviluppo di un metodo innovativo di analisi del cammino basato sull’uso di due unità inerziali wireless, posizionate, rispettivamente, su tibia laterale destra e in zona lombare, per il calcolo di parametri biomeccanici e temporali del cammino. E' stato preso come riferimento il Timed-Up-and-Go test, rivisitato e riadattato per creare un protocollo sperimentale. I segnali estratti dai sensori sono stati processati ed elaborati in ambiente Matlab per estrarre dei parametri utili alla valutazione del suddetto test. Sono stati raccolti dati sperimentali relativi al cammino di 12 soggetti normodotati, il metodo è stato validato e, infine, è stata effettuata un’ analisi statistica di 22 parametri di interesse. In merito all'analisi accelerometrica, sono state migliorate le performance rispetto alla letteratura.
I risultati mostrano per ogni parametro estratto la sua distribuzione all’interno della popolazione di interesse, in termini di frequenze relative, e l’andamento della variazione del parametro per ogni soggetto, per ogni prova eseguita.
I risultati sono confrontabili e coerenti con gli studi disponibili in letteratura; è da sottolineare che il presente studio è preliminare ad una fase futura destinata all’applicazione del metodo su un target di pazienti per la valutazione quantitativa del cammino a scopo clinico; si presta inoltre ad individuare e analizzare quei parametri del cammino che possono risultare utili alla valutazione del cammino in specifici test clinici.
Inoltre il metodo presentato in questo lavoro di tesi presenta interessanti applicazioni per il tele-monitoraggio e la tele-riabilitazione di pazienti con disabilità motorie, con potenziali vantaggi in termini di migliore qualità di vita per i pazienti e ottimizzazione di risorse sanitarie e costi per le prestazioni riabilitative.
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