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La Sapienza Università degli Studi di Roma Facoltà di Ingegneria via Eudossiana, 18 00184 Roma Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica Tesi in Misure meccaniche.

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Presentazione sul tema: "La Sapienza Università degli Studi di Roma Facoltà di Ingegneria via Eudossiana, 18 00184 Roma Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica Tesi in Misure meccaniche."— Transcript della presentazione:

1 La Sapienza Università degli Studi di Roma Facoltà di Ingegneria via Eudossiana, Roma Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica Tesi in Misure meccaniche Anno accademico 2007/2008 Rilievo delle proprietà fisiche e delle capacità cognitive di popolazione anziana Relatore: Prof. Ing. Federico Patanè Correlatore: Prof. Ing. Roberto Steindler Laureando: Gabriele Mennini Mat

2 Introduzione Un problema di grande rilevanza sanitaria e socio-economica è rappresentato dalle cadute negli anziani. Ogni anno circa un terzo dei soggetti che hanno più di 65 anni è vittima di una Ogni anno circa un terzo dei soggetti che hanno più di 65 anni è vittima di una caduta caduta Le cadute possono essere provocate da: Le cadute possono essere provocate da: Fattori intrinseci Fattori intrinseci Fattori estrinseci Fattori estrinseci Le cadute dellanziano hanno implicazioni varie e complesse: in termini Le cadute dellanziano hanno implicazioni varie e complesse: in termini generali circa il 20% delle cadute richiede un intervento medico, il 5-10% generali circa il 20% delle cadute richiede un intervento medico, il 5-10% causa una frattura dellanca e il 7% delle persone che hanno una frattura causa una frattura dellanca e il 7% delle persone che hanno una frattura dellanca muore. dellanca muore. Test di valutazione che quantificano lequilibrio: Analisi di LaboratorioMisurazione delle performance

3 Funtional Reach Il Functional Reach (FR) è il massimo spostamento in avanti che un soggetto riesce ad imprimere alla propria mano, chiusa a pugno, a partire dalla posizione eretta con il braccio del lato dominante teso in avanti a formare un angolo retto con il tronco, mantenendo la base di appoggio fissa e il pugno alla medesima quota durante il movimento. Lutilità di questo test si trova nella sua affidabilità per la determinazione del limite di stabilità anteriore, indice predittivo di cadute negli anziani; inoltre è un compito molto simile ad attività della vita quotidiana come lo sporgersi in avanti, raggiungere un oggetto.

4 Funtional Reach Obiettivo Valutare capacità di un individuo a mantenere lequilibrio durante movimenti volontari e predire rischio di cadute. FR< 15 cm Rischio Elevato 15 25 cm Nessun Rischio

5 I valori di FR evidenziano eventuali rischi di cadute, ma non danno alcuna indicazione sulle cause di tali decadimenti Deve essere associato ad altri esami specifici che contribuiscono allindividuazione delle cause

6 COP Il baricentro della distribuzione delle pressioni esercitate dalla superficie di contatto, in questo caso dai piedi ΔCoP Il massimo spostamento anteroposteriore del centro di pressione

7 Mini-Mental State Examination (MMSE) Il Mini-Mental State Examination (MMSE) è un test di screening ideato per rilevare il deterioramento cognitivo, valutarne ideato per rilevare il deterioramento cognitivo, valutarne quantitativamente la severità e documentarne le modificazioni nel quantitativamente la severità e documentarne le modificazioni nel tempo. tempo. E costituito da 12 item tramite i quali vengono esplorate, con 22 prove in parte verbali e in parte di performance, 7 funzioni cognitive. in parte verbali e in parte di performance, 7 funzioni cognitive. Il punteggio totale può andare da un minimo di 0 (massimo deficit cognitivo) ad un massimo di 30 (assenza di deficit cognitivo)

8 Strumentazione Gli strumenti utilizzati per lesecuzione del test sono: Sensore Baropodometrico Elettronica di Scansione Alimentatore Multiplexer Web Cam PC con software LabView

9 Sensore Il sensore utilizzato per il nostro studio ha una struttura a matrice fondata sulla variazione della resistenza di contatto. Il sensore utilizzato per il nostro studio ha una struttura a matrice fondata sulla variazione della resistenza di contatto. La matrice è costituita da strisce di un polimero resistivo (velostat) dello spessore di 40 μm, allinterno di due fogli di materiale plastico (kapton). Il lato interno dei fogli plastici è ricoperto da strisce di materiale conduttivo (rame dorato) tra loro parallele. La matrice è costituita da strisce di un polimero resistivo (velostat) dello spessore di 40 μm, allinterno di due fogli di materiale plastico (kapton). Il lato interno dei fogli plastici è ricoperto da strisce di materiale conduttivo (rame dorato) tra loro parallele. Il sensore utilizzato si compone di 80 righe e 80 colonne. Lelettronica utilizzata, però, non è in grado di leggere tutte le righe e le colonne, ma solo una mappa 64x64 Il sensore utilizzato si compone di 80 righe e 80 colonne. Lelettronica utilizzata, però, non è in grado di leggere tutte le righe e le colonne, ma solo una mappa 64x64 Permette di visualizzare, in fase di acquisizione ed elaborazione dati, lo stato di appoggio dei piedi e la distribuzione di pressione da essi esercitata.

10 Per ogni pixel che rappresenta una resistenza viene rilevata la tensione ai suoi capi con metodo voltamperometrico, utilizzando: Generatore di TensioneVoltmetroResistenza di valore noto Per semplificare la risoluzione del problema la tensione di alimentazione è mantenuta a 5V in corrente continua, e R0 viene scelto di almeno un ordine di grandezza maggiore di Rx

11 Riprende ogni singola prova registrandola in un file video che viene utilizzato per misurare lo spostamento WebCam Nello studio condotto nel 2005 la misura dello spostamento veniva misurato ad occhio da un operatore che aveva come riferimento un nastro centimetrato posto sotto la mano del soggetto che eseguiva la prova.

12 Catena di misura

13 ACQUISIZIONE Mappa di TensioneImmagine WebCam

14 Taratura Commuta valori di tensione ricavati in valori di pressione Sulla mappa viene visualizzata la posizione assunta dal COP in ogni istante della prova.

15 Elaborazione

16 Misura webcam La misura del FR viene ricavata in fase di post-processing tramite una funzione che rileva la posizione, istante per istante, di un bordo allinterno del video, presentato in scala di grigi, lungo una linea tracciata dallutente. Il bordo, nel caso in esame, è rappresentato dal contrasto tra lestremo del pugno e lo sfondo costituito da un telo nero. Come si può vedere durante la prova la posizione del pugno viene individuata da un puntino rosso. Il programma implementato calcola lo spostamento della mano in funzione del numero di pixels percorsi dal punto rosso sul video

17 Risultati Elaborazione I dati estratti dal programma di Elaborazione sono: Grafico della traiettoria della Mano. Tramite questo è possibile conoscere non solo lo spostamento, ma anche fare valutazioni sul modo di esecuzione della prova Grafico dello spostamento del COP. Viene rappresentato il valore in cm e vengono graficate le coordinate X e Y per ogni istante di durata della prova.

18 Conclusioni Lutilizzo della WebCam rappresenta un miglioramento alla catena di misura che verrà utilizzata per la rilevazione dei parametri oggetto di questo studio

19 FINE


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