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Rita Stagni

Professoressa associata

Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/34 BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE

Temi di ricerca

Parole chiave: Analisi del movinemto Protocolli di misura Stereofotogrammetria caratterizzazione funzione motoria Articolazioni umane modellazione articolare Fluoroscopia Biomeccanica

Sviluppo di protocolli e metodi di calcolo finalizzati all'incremento dell'accuratezza dell'analisi del movimento nella quantificazione della meccanica motoria.

Messa a punto di metodi di facile applicabilità clinica e valutazione di parametri riassuntivi finalizzati all'analisi e alla quantificazione della funzione articolare, con particolare attenzione all'articolazione di ginocchio.

Sviluppo di modelli articolari basati su acquisizioni multimodali subject-specific, finalizzati alla quantificazione di variabili biomeccaniche non misurabili in-vivo.

Ottimizzazione delle modalità di acquisizione e dei metodi di valutazioni finalizzati alla quantificazione della funzione motoria in ambito sportivo, con particolare interesse verso la valutazione di macchine progettate per l'allenamento.

Sviluppo di modelli biomeccanico-metabolici total body per la caratterizzazione della funzione motoria.

Modelli per la quantificazione della stabilità motoria, finalizzati alla predizione del rischio di caduta.



L'analisi del movimento è un potente mezzo per la quantificazione del movimento umano, finalizzata sia alla valutazione della funzione motoria nel soggetto sano che alla determinazione oggettiva del deficit funzionale associato all'insorgenza di diverse patologie e dell'efficacia di specifici interventi chirurgici e/o riabilitativi. L'accuratezza di tale metodo di quantificazione può essere severamente compromessa da errori sistematici che si vengono ad inserire a diversi livelli del procedimento di misura, la cui criticità è stata ampiamente documentata in letteratura, anche ad opera del presente autore, e che sono pertanto diventati oggetto di approfondite ricerche, finalizzate allo sviluppo di nuovi protocolli e metodi di compensazione che ne limito la propagazione. In tale contesto è già stata sviluppata una notevole esperienza, e l'attività di ricerca sarà finalizzata allo sviluppo di protocolli e metodi di compensazione degli errori con caratteristiche di semplicità di utilizzo sufficienti a favorirne la diffusione non solo in ambito di ricerca ma anche nella routine clinica. Le articolazioni, in particolare il ginocchio, sono componenti fondamentali dell'apparato locomotore umano. Per tale motivo la loro caratterizzazione funzionale è sempre stata di grande interesse dal punto di vista clinico, sia al fine di una maggiore comprensione dell'eziologia e dell'evoluzione delle patologie degenerative che ne compromettono la funzione, sia per sviluppare nuove e più efficaci procedure chirurgiche e dispositivi protesici. Vista la criticità di tale analisi funzionale, molti studi sono stati prodotti al fine di sviluppare più efficaci ed accurati metodi di indagine, che hanno sicuramente contribuito ad un notevole sviluppo nel campo della ricerca. Metodi come la fluoroscopia 3D forniscono grande accuratezza e possono essere applicati in-vivo, ma sono di difficile applicabilità nella routine clinica. Al fine di fornire un efficace supporto alla decisione clinica, viene analizzata la predittività di parametri ed indici funzionali di facile reperibilità durante la convenzionale pratica clinica, che possano fornire più approfondite indicazioni sulla funzionalità articolare. Un simile approccio è stato adottato ad esempio nella valutazione dell'efficacia dell'angolo del tendine rotuleo nel fornire indicazioni sul recupero funzionale a seguito di sostituzione protesica di ginocchio. La valutazione dei carichi intra-articolari (a livello di superfici, legamenti e inserzioni muscolari) in-vivo durante l'esecuzione di compiti motori della vita quotidiana, è di fondamentale importanza per meglio comprendere le cause e l'evoluzione dei fenomeni degenerativi. Tali grandezze non possono essere misurate direttamente senza introdurre sostanziali alterazioni del sistema sotto analisi, pertanto l'approccio modellistico è l'unico possibile metodo per la stima indiretta. A questo scopo è stata messa a frutto l'esperienza nell'ambito della valutazione sperimentale di parametri geometrici e meccanici di soggetti specifici, al fine di produrre un modello subject-specific validato, che possa fornire ausilio nella stima accurata delle grandezze meccaniche non misurabili direttamente in-vivo. La valutazione della performance sportiva ed in particolare di dispositivi progettati per rendere maggiormente efficaci i processi di allenamento può essere effettuata in modo oggettivo e quantitativo sfruttando metodi e protocolli basati su analisi strumentale integrata, che sono stati inizialmente applicati principalmente in ambito di valutazione di soggetti patologici. Ovviamente il contesto applicativo è diverso, e quindi i metodi e la strumentazione devono essere adattati al contesto specifico. A questo scopo è stato avviato un progetto, in collaborazione con ditte esterne, finalizzato allo sviluppo di processi integrati di valutazione della performance sportiva che integrino informazioni sia di tipo biomeccanico che metabolico.

 

http://www.tecnologie-salute.unibo.it/attivita-di-ricerca/diagnosi/copy2_of_progetto-diagnosi-1