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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-06172019-123740


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
TOMASI, MATILDE
URN
etd-06172019-123740
Titolo
Modellazione muscoloscheletrica paziente-specifica di soggetti affetti da paralisi cerebrale infantile
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof. Artoni, Alessio
Parole chiave
  • ischiocrurali
  • contrattura
  • OpenSim
  • muscoloscheletrico
  • biomeccanica
  • crouch gait
  • paralisi cerebrale
Data inizio appello
12/07/2019
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
12/07/2089
Riassunto
La Paralisi Cerebrale Infantile (PCI) costituisce la principale causa di disabilità in età evolutiva. Tra le varie forme di PCI, quella spastica è la più diffusa ed è interessata da un particolare pattern di cammino detto crouch gait, caratterizzato da eccessiva flessione di ginocchio ed aumentata dorsiflessione di caviglia. La maggior parte delle indagini biomeccaniche sul crouch gait utilizza modelli muscoloscheletrici generali, che quindi non riflettono accuratamente le caratteristiche di individui con PCI di tipo spastico come la contrattura muscolare. In questo studio viene impiegato un modello muscoloscheletrico in combinazione con dati sperimentali pre- e post-chirurgici, per condurre una simulazione dinamica di crouch gait in un paziente pediatrico con diplegia spastica da PCI e con importante contrattura dei muscoli ischiocrurali (IC) trattata chirurgicamente. Gli obiettivi sono quindi: (i) ottenere un modello muscoloscheletrico rappresentativo di un soggetto patologico; (ii) identificare un metodo per modellare la contrattura dei muscoli IC; (iii) valutare i cambiamenti in termini di cinematica e dinamica (Range Of Motion (ROM) e coppie articolari) a seguito della chirurgia; (iv) stimare i carichi articolari sul ginocchio pre e post-chirurgia. La modellazione della contrattura degli IC, che sfrutta il valore del deficit di estensione del ginocchio misurato durante l'esame obiettivo mediante specifico test, consente di ottenere attivazioni muscolari più coerenti con il segnale elettromiografico rispetto a quelle ottenute senza modellazione della contrattura. La forza di compressione tibiofemorale, stimata modellando la contrattura, risulta maggiore rispetto a quella stimata senza modellazione della contrattura. Questi risultati confermano l'ipotesi che l'utilizzo di modelli muscoloscheletrici generali, cioè con parametri muscolari ottenuti da soggetti sani, porta a risultati non rappresentativi della patologia e poco accurati, ma anche ad una sottostima delle conseguenze del crouch sull'articolazione di ginocchio. I risultati in termini di cinematica e dinamica confermano la gravità del crouch pre-chirurgia e indicano un netto miglioramento a seguito dell'allungamento tendineo con una diminuzione del valore medio e del ROM del ginocchio verso la normalità e con un notevole decremento delle coppie articolari del ginocchio necessarie per mantenere la stabilità dinamica del soggetto durante il cammino.
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