Slide relative alla tesi riguardo l'analisi dei movimenti dell'articolazione tibio-tarsica nei pazienti affetti da instabilità cronica di caviglia

1. ANALISI DEI MOVIMENTI DELL’ARTICOLAZIONE
TIBIO-TARSICA IN PAZIENTI AFFETTI DA
INSTABILITA’ CRONICA DI CAVIGLIA
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTE
Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Corso di Studi in Ingegneria Elettronica e Informatica
Relatore:
prof. Agostino ACCARDO
Laureanda:
Anna Capponi
Anno accademico 2020-2021

2. INDICE DELLA PRESENTAZIONE
Obiettivi
Anatomia della tibio-tarsica e instabilità cronica di caviglia
Materiali e metodi
Descrizione dello studio
Risultati
Conclusioni

3. OBIETTIVI
▪ Sperimentare l’utilizzo dei sensori MTw Awinda Xsens in pazienti affetti da
instabilità cronica di caviglia per valutare i movimenti del piede sul piano sagittale
e sul piano frontale
▪ Elaborare degli script in MATLAB per fornire un supporto al personale sanitario
nella valutazione dei deficit associati alla patologia

4. CAVIGLIA - Anatomia
Complesso articolare
▪ Situato nel punto d’incontro di:
• Tibia
• Perone
• Astragalo
▪ Sostiene il carico del peso corporeo in movimento
Distorsione di caviglia:
▪ Perdita momentanea del rapporto tra le superfici articolari
▪ Lacerazione e stiramento dei tessuti molli
▪ Cronicizzazione e instabilità residua
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5. CAVIGLIA - Instabilità cronica di caviglia
▪ Percezione del paziente di avere una caviglia instabile
▪ Distorsioni ricorrenti, dolore e gonfiore
▪ Instabilità meccanica e funzionale
Valutazioni deficit attraverso l’utilizzo di un goniometro e test dell’equilibrio
▪ Diagnosi attraverso valutazione clinica e radiologica
• Lassità legamentosa e stiramento tessuti molli
• Disturbi equilibrio
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6. MATERIALI - MTW AWINDA XSENS
▪ Sistema IMMS composto da diversi sensori;
▪ Ogni unità di tracking contiene:
• Accelerometro 3D
• Giroscopio 3D
• Magnetometro 3D
• Barometro
• Termometro
▪ Interfacciamento e sincronizzazione via Bluetooth
attraverso Awinda Master Dongle;
▪ Output:
• Orientamento tra sistema di coordinate solidali al
corpo del sensore e coordinate globali attraverso
angoli di Eulero
• Frequenza variabile di campionamento tra 40 e 120
Hz

7. METODI - Protocollo
▪ Esecuzione di due test differenti
▪ Consente di fornire una valutazione della performance motoria degli
arti inferiori
▪ Posizionamento dei sensori
▪ Calibrazione
▪ Definizione degli assi funzionali
▪ Cinematica articolare descritta da tre angoli indipendenti
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8. DESCRIZIONE DELL’ ESPERIMENTO
▪ Obiettivo: quantificare le ampiezze dei movimenti di flessione plantare e dorsale, di inversione ed eversione
in pazienti affetti da CAI prima del trattamento riabilitativo
▪ Misurazioni effettuate presso la palestra didattica dell’A.S.P. ITIS di Trieste
▪ Individuato un gruppo di 9 pazienti attraverso i criteri di inclusione:
• Diagnosticata instabilità cronica di caviglia
• Età compresa tra 18 e 60 anni
• Consenso alla ricerca
▪ Confronto con un campione di 5 soggetti sani
▪ Prima prova:
• Registrazione di tre movimenti consecutivi punta-tacco
• Valutazione di eventuale limitazione nel movimento di flessione dorsale
▪ Seconda prova:
• Mantenimento per 20 secondi della posizione monopodalica e registrazione dei movimenti effettuati
dal piede e dal petto per il mantenimento dell’equilibrio

9. RISULTATI – Prima prova : Grafici flessione dorsale e plantare
Valutazione qualitativa dei movimenti
Andamento dell’angolo pitch al variare del
tempo
Andamento della velocità di esecuzione del
movimento

10. • Ad ampi angoli flessione plantare corrispondono ampi angoli di flessione dorsale in soggetti sani
• Bassi valori di flessione dorsale anche in presenza di alti valori di flessione plantare in pazienti
• Calcolo del rapporto tra il ROM di flessione plantare e quello di flessione dorsale per i singoli soggetti,
e valutazione della media di questi:
• 5,02 per i pazienti affetti da CAI
• 3,79 per i soggetti sani
• Tendenza dei pazienti a sollevare meno il tallone
• Eterogeneità della capacità articolare
RISULTATI – Prima prova : Range of Motion (ROM)

11. RISULTATI - Seconda prova : grafici inversione/eversione
Andamento dei movimenti di inversione ed eversione del piede
con evidenza dei tempi spesi nelle due condizioni
Andamento dei movimenti di inversione ed eversione del piede con
evidenza dei picchi per il calcolo della frequenza di oscillazione
Valutazione qualitativa dei movimenti

12. RISULTATI – Seconda prova : movimenti compensativi del
busto
Andamento dei movimenti di inversione/eversione del piede
e del busto corrispondenti
Valutazione qualitativa dei movimenti

13. RISULTATI - Seconda prova
Paz. pre
trattamento, arto malato
Paz. pre
trattamento, arto sano
Sogg sano, arto
sinistro
Sogg sano, arto
destro
Max
Inversione (°)
-11.54 ± 4.65 -10.06 ± 3.45 -3.81 ± 1.20 -5.19 ± 1.82
Freq.
oscillazioni (°)
1.11 ± 0.24 0.83 ± 0.39 0.67 ± 0.29 0.67 ± 0.38
Baricentro
petto (°)
4.59 0.35 1.09 1.41
▪ Tendenza da parte dei soggetti a mantenere il piede in inversione (baricentro e % di tempo speso)
Spostamento COP
▪ No significative differenze tra arto sano e arto malato
Disturbi del controllo neuromuscolare bilaterale
▪ Oscillazioni di ampiezza e frequenza maggiore per i pazienti affetti da CAI
Deficit dell’equilibrio
▪ Ai movimenti di inversione del piede corrisponde in generale uno sbilanciamento del busto verso
l’esterno

14. FUTURI SVILUPPI
▪ Aumentare la numerosità del campione dei pazienti malati
Confermare o meno le valutazioni effettuate e procedere con analisi statistica
▪ Monitorare i pazienti durante e dopo il trattamento
Stabilire l’efficacia dei sensori e del trattamento riabilitativo stesso
▪ Aggiungere un sensore sulla testa dell’astragalo dell’arto sano
Stabilire eventuali differenze tra arto sano e malato nei movimenti di flessione dorsale e plantare

15. Grazie per l’attenzione
annacapponi99@gmail.com