Confronto ed estrazione di parametri posturografici da sensore inerziale e pedane di forza

L’analisi posturografica (o stabilometrica) è un esame clinico strumentale non invasivo, di fondamentale importanza per lo studio della postura e che permette di misurare il movimento del centro di pressione (COP). Il gold standard per questo tipo di esame è la pedana stabilometrica, la quale non misura l’equilibrio di un corpo, ma la sua stabilità, cioè la proprietà di un corpo disturbato nel suo equilibrio di ritornare allo stato di equilibrio stabile. Nonostante la precisione dei risultati ottenuti con questo strumento, risulta essere eccessivamente costoso, ingombrante e quindi spesso difficile da utilizzare in circostanze domiciliari. Pertanto, vi è una crescente necessità di fornire un'alternativa economica e fattibile alle piattaforme posturografiche e di fornire una possibile soluzione per il telemonitoraggio dei pazienti. Quindi, a fronte di questi risultati, un sensore inerziale indossabile può trovare spazio in future applicazioni cliniche nell’ambito delle valutazioni posturografiche, per l’indagine dei meccanismi responsabili del mantenimento dell’equilibrio di un soggetto, per valutare l’incidenza di particolari condizioni patologiche sull’efficacia degli stessi o per seguire l’evoluzione di un percorso di riabilitazione dei sistemi coinvolti nel mantenimento della postura, quindi durante il follow-up del paziente. Lo scopo di questa tesi è quello di valutare un sistema elettronico con unità di misura inerziale progettato e fornito da 221e srl. A questo fine è stato stilato un apposito protocollo utilizzato per le prove in cui è stato analizzato l’equilibrio di 10 soggetti sani, posizionati sulla pedana di forza presente nel laboratorio di Bioingegneria del Movimento dell’Università di Padova, all’interno del quale è fornito anche un sistema BTS optoelettronico, composto da sei telecamere. L’acquisizione 2 dei segnali è stata fatta in maniera sincronizzata, contemporaneamente con tutti e tre gli strumenti di acquisizione. In seguito sono stati calcolati e confrontati i parametri posturografici mediante segnale di accelerazione acquisito con sensore inerziale MuSe, e dalla doppia derivazione del segnale proveniente da pedana di forza e sistema stereofotogrammetrico. Successivamente è stato fatto un confronto anche sui parametri ottenuti dai segnali di posizione uscenti dagli ultimi due sistemi menzionati, e dalla doppia integrazione del segnale proveniente dal sensore L’analisi della consistenza dei risultati ottenuti permette di verificare se effettivamente il sensore a disposizione può risultare essere una valida alternativa al gold standard del seguente campo di applicazione. Inoltre questa valutazione della consistenza dei risultati permette di definire quale metodo di confronto tra segnali sia il più accurato, ovvero se è necessario confrontare solo segnali di accelerazione o solo i segnali di spostamento. Il sensore inerziale permette di distinguere tra le diverse condizioni di test (occhi aperti / occhi chiusi) con una precisione simile a quella della pedana stabilometrica, in particolare utilizzando il segnale di accelerazione opportunamente elaborato è possibile ottenere una valutazione dell’impatto del feedback visivo più informativa rispetto ai risultati calcolati tramite il segnale di spostamento ottenuto dalla doppia integrazione del segnale uscente dal sensore.