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ARMLAB. Gestione di un database di segnali clinico - sperimentali nella riabilitazione robotica dell’arto superiore

Informazioni tesi

  Autore: Feliciano Ferraro
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria biomedica
  Relatore: Mario Cesarelli
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 125

Il mio lavoro di tesi si basa sulla gestione di un database di segnali clinico - sperimentali di natura elettromiografica e cinematica dell’arto superiore, attraverso lo sviluppo di un software: ARMLAB.
L’obbiettivo è stato, appunto, quello di fornire come strumento un software integrato atto alla gestione delle necessità di carattere riabilitativo dell’arto superiore.
I principali dispositivi utilizzati sono il robot MJS (Multi Joint System) della Tecnobody e l’elettromiografo FreeEmg della BTS, basato interamente su tecnologia wireless, disponibili presso la Palestra di Riabilitazione Ortopedica e Neuromotoria dell’Istituto di Telese della Fondazione Maugeri.
Per lo sviluppo dell’applicativo è stato utilizzato Matlab ed in modo particolare il toolbox Database.
Il lavoro di tesi è stato, inoltre, supportato da una fase sperimentale svolta presso l’Istituto Maugeri di Telese, in cui sono state realizzate centosessantacinque registrazioni su circa quindici soggetti sia sani che patologici. Tali registrazioni, effettuate prima e dopo la fase riabilitativa, hanno permesso di monitorare i risultati progressivamente raggiunti durante il percorso riabilitativo stesso.
L’attività di tesi si è conclusa con la fornitura di tale strumento software che ha riscontrato notevole successo presso gli operatori dell’Istituto.

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1 PREFAZIONE Uno degli ambiti clinici nei quali l‟innovazione ed il trasferimento tecnologico non sta semplicemente accompagnando il processo terapeutico, ma sta piuttosto mostrando la sua influenza nel modificarlo in misura sostanziale, è quello della riabilitazione robotizzata. E‟ questo, difatti, attualmente un ambito di elevata integrazione tra competenze prettamente ingegneristiche, proprie delle tecnologie robotiche, e pratiche mediche di rilevante impatto clinico, quali quelle riabilitative, ove anche più che in altri campi, risulta evidente e prezioso l‟apporto ed il contributo che in ambito sanitario può essere offerto delle discipline afferenti la bioingegneria. Il miglioramento nelle funzionalità degli arti superiori, nei casi di patologie invalidanti, è un ambito particolarmente importante nel percorso riabilitativo, ma è anche un obiettivo molto difficile da raggiungere a causa della complessità biomeccanica e neuromuscolare che caratterizza questo distretto corporeo. Basti pensare all‟estrema varietà delle funzioni motorie realizzabili dagli arti superiori, che vanno dal sollevamento e movimentazione dei pesi elevati, alla mobilità e destrezza fine delle dita della mano durante i complessi compiti motori connessi alla manipolazione, come la scrittura o il suonare uno strumento musicale. Ancor più complesso è inoltre il caso di disabilità degli arti superiori causate da patologie del sistema nervoso centrale, quali per esempio l‟ictus cerebrovascolare, alcune malattie neurodegenerative, le lesioni spinali, ove possono subentrare difficoltà legate all‟alterazione del controllo motorio: la spasticità, il tremore, la dismetria e l‟atassia. Particolarmente in questi ambiti, le classiche tecniche fisioterapiche di riabilitazione spesso mostrano i propri limiti non sempre permettendo di raggiungere degli ottimali obiettivi di recupero delle funzionalità. Di estremo interesse in tal senso appaiono, quindi, gli ulteriori strumenti che la tecnologia può offrire come supporto alla pratica riabilitativa neuromotoria. Fra questi, i dispositivi robotici sembrano essere particolarmente promettenti. In particolare, gli obbiettivi del presente lavoro di tesi hanno avuto per oggetto lo sviluppo di un pacchetto software globale per la gestione di tutte le esigenze legate alla cura e riabilitazione degli arti superiori. Lo scopo è quello di integrare in un unico pacchetto funzioni già disponibili su diverse piattaforme, ma che, proprio per il fatto di essere sparse su piattaforme diverse, risultano al momento poco pratiche da utilizzare.

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