Il protocollo di misura

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Gerardina Mauri
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1 Sistemi di elaborazione delle informazioni Il protocollo di misura Ing. Marta Gandolla

I protocolli di acquisizione Sono formati da una serie di operazioni che occorre fare per acquisire i dati di interesse PARAMETRI Individuare i parametri significativi per il fenomeno che si vuole

2 I protocolli di acquisizione Sono formati da una serie di operazioni che occorre fare per acquisire i dati di interesse PARAMETRI Individuare i parametri significativi per il fenomeno che si vuole analizzare MODELLO Costruire un modello matematico e/o fisico rappresentativo del fenomeno di interesse PROTOCOLLO Definire una sequenza operativa per l acquisizione dei parametri identificati La scelta dei parametri, del modello e del protocollo di acquisizione sono elementi fondamentali per la bontà della misura

Se le misure acquisite sono di tipo strumentale, è bene conoscere il modello matematico e/o fisico sotteso per non incorrere nella falsa sicurezza che può dare un test strumentale mal interpretato.

3 Se le misure acquisite sono di tipo strumentale, è bene conoscere il modello matematico e/o fisico sotteso per non incorrere nella falsa sicurezza che può dare un test strumentale mal interpretato. I grafici e i diagrammi devono essere letti con metodo induttivo: Che unità ci sono sugli assi cartesiani? Il dato è stato acquisito con sensori adatti? E stato campionato a frequenza sufficiente? Ci sono cause di errori? PRODURRE DATI NUMERICI DI INTERPRETAZIONE UNIFORME TRA I VARI OPERATORI

4 Errore di campionamento

5 Errore di campionamento

6 Possibili cause di errore Potenziale cardiaco Potenziale oculare Interferenza di rete Movimento del sensore

7 Condizioni del protocollo di acquisizione

8 Variabilità dei dati dell apparato muscolo-scheletrico Scarsa utilità di banche dati intersoggetto, dovuta alle elevate deviazioni standard e quindi ai larghi intervalli di normalità al 95% presi come media più o meno due volte la deviazione standard Sono più interessanti i test che studiano le variazioni dovute a diversi successivi trattamenti a partire da una situazione di riferimento Assoluta necessità di trattare i dati in modo statistico e quindi di prevedere varie ripetizioni del test

9 Esempio: Inclinazione antero-posteriore del bacino

10 COMPITO DEL TECNICO: Individuare i metodi di misura più affidabili da un punto di vista biomeccanico ed effettuare le misure qualificando i risultati con un margine di errore COMPITO DEL CLINICO: Correlazione con possibili patologie di eventuali sovraccarichi o deformazioni eccessive

11 Modelli dell apparato muscolo-scheletrico

14 Esempio: articolazione del ginocchio e test del pendolo

15 Approssimazioni

17 Elettrogoniometro

18 Elettrogoniometro

19 SOGGETTO SANO: Arresto dell arto dopo 6/7 oscillazioni. Oscillazione sinusoide smorzata

20 Misure della postura

21 1. Rilievo geometrico

22 Costruire direttamente un immagine 3D nello spazio e da questa ricavare gli eventuali disallineamenti e sbilanciamenti 1. Processare le foto già eseguite mediante SW di ricostruzione fotogrammetrica processo lungo e risultato poco preciso 1. Utilizzo di sistemi telemetrici di ricostruzione usati per l analisi del movimento valutazione costi/benefici

Trasmissione del peso al suolo e distribuzione sulle volte plantari In postumetria è richiesta una valutazione di: Come il baricentro sia centrato rispetto all appoggio dei piedi Come il carico

23 Trasmissione del peso al suolo e distribuzione sulle volte plantari In postumetria è richiesta una valutazione di: Come il baricentro sia centrato rispetto all appoggio dei piedi Come il carico trasmesso a ciascun piede sia distribuito sulla volta plantare Esempio: pedana a matrice di sensori Calcolo del centro di pressione dei due piedi separatamente Calcolo del centro di pressione totale dei due piedi Distribuzione della pressione sulla volta plantare

24 2. Stabilometria Studia l entità e l andamento nel tempo delle correzioni per il mantenimento della postura Si rilevano le oscillazioni del solo baricentro corporeo, sotto l ipotesi che scopo primario della strategia di controllo in postura eretta sia quella di mantenere il baricentro all interno del perimetro di appoggio La proiezione del baricentro (Center of mass COM) sul terreno viene assimilata alla proiezione del centro di pressione (center of pressure COP)

25 Protocollo di stabilometria sway test Valutare le oscillazioni del corpo in varie situazioni, alterando gli ingressi propriocettivi ed esterocettivi del corpo per evidenziare le variazioni in presenza di soppressione o esaltazione delle afferenze al sistema nervoso centrale da parte dei vari ingressi Si ipotizza che l osservazione di una variabile significativa nelle oscillazioni indichi una diretta connessione tra controllo sulla postura ed apparato che è stato alterato

26 Svolgimento del test di stabilometria

27 1) Condizioni fisiche del test Posizione dei piedi talloni uniti e punte dei piedi divaricate a 25 Tempo di acquisizione secondi per una massima ripetibilità

28 2) Scelta del parametro da misurare Non c è concordanza su quale sia il miglior parametro da misurare per valutare la dispersione delle oscillazioni del COP. Si riporta il percorso del COP sul piano orizzontale della pedana, riferendolo ai due assi cartesiani della pedana stessa. Si ottiene lo statokinesigramma o «gomitolo»

29 AREA CHE RACCHIUDE I PUNTI DELLA PEDANA PERCORDI DAL COP Area circolare o ellittica Percentuale dei punti da considerare è un parametro progettuale Più è piccola l area, più preciso è stato il controllo delle oscillazioni da parte del sistema nervoso centrale

intervallo di tempo fissato, maggiore è l energia

30 LUNGHEZZA DEL PERCORSO DEL COP Correlata ad un dato fisico Più è lungo il percorso del COP in un intervallo di tempo fissato, maggiore è l energia cinetica messa in gioco dal corpo per restare in equilibrio

32 2) Variabilità intrasoggetto dei dati stabilometrici

35 Subjects: Thirteen (eight women and five men) healthy adults età 21.4 ± 4.6 anni Altezza ± 12.9 cm Peso ± 14.0 kg

37 Our major findings are that fatigue impaired postural control but only when vision was removed

38 3. Immagini digitali

39 Esempio 1: lunghezza degli arti inferiori

40 Criticità: Non si distingue un arto realmente più corto da uno renuto in lieve flessione Non si distinguono le asimmetrie del bacino I punti di repere non sono stati applicati sull osso dell anca, ma sul rivestimento del gluteo che si muoverà solidalmente alla pelle e non all osso.

41 Esempio 2: inclinazione del bacino

42 Esempio 3: asimmetria del tronco

43 Esempio 4: curvature del rachide sul piano sagittale

45 Esempio 5: restituzione fotogrammetrica del rachide

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