I-KNEE: Caratterizzazione e Ingegnerizzazione di una unità idraulica per il CoNtrollo dell’articolazionE protEsica di Ginocchio

Obiettivi del progetto

Il progetto ha l’obiettivo finale di individuare delle linee guida per la progettazione e lo sviluppo di ortesi caviglia-piede innovative che permettano di contrastare il problema del piede cadente, spesso presente a seguito di ictus. Nella fase iniziale del progetto si conduce uno studio approfondito delle principali tipologie di tutori AFO commerciali più utilizzate in ambito clinico e degli effetti di tali dispositivi sulla deambulazione del soggetto. In particolare ci si concentra sia su effetti cinematici, dinamici e di equilibrio della camminata che sull’accettabilità da parte del paziente. Contemporaneamente allo studio della letteratura sono identificate le tecnologie più adatte all'analisi cinematica e dinamica della deambulazione. Lo studio della biomeccanica del passo di soggetti emiplegici con piede cadente durante l’utilizzo di ortesi commerciali tipicamente prescritte dai clinici permette di definire le specifiche tecniche e funzionali per la progettazione e la realizzazione del nuovo tutore AFO, inoltre consente l’analisi comparata del tutore sviluppato con quelli presenti in commercio. Il sistema di analisi del movimento scelto è un sistema stereofotogrammetrico basato sull’uso di 8 telecamere ad infrarossi e di marcatori riflettenti posizionati sull’arto inferiore, ad esso è affiancato un sistema di sonde EMG wireless, per valutare l’attività muscolare dei pazienti. Nel corso del secondo anno di progetto si procede all’effettuazione delle prove sperimentali e all’analisi dei dati delle prove di deambulazione; successivamente sono definite le specifiche tecniche e funzionali necessarie per la progettazione del tutore. Durante il terzo ed ultimo anno il tutore è progettato e realizzato tramite tecniche di prototipazione rapida ed esso è in seguito validato sperimentalmente con prove di deambulazione su pazienti emiplegici. Viene quindi, sulla base di tali prove, confrontato con gli altri tutori commerciali analizzati inizialmente. Rispetto alla proposta di progetto presentata nel 2009, l'obiettivo del progetto è stato leggermente rivisitato a causa del lungo tempo intercorso tra la presentazione della proposta e l’inizio del progetto e della maggiore incidenza del problema del piede cadente rispetto alla sostituzione funzionale di ginocchio-caviglia. In questo arco temporale, infatti, l’attività precedentemente proposta sulla progettazione di un’ortesi attiva per ginocchio è andata avanti ed è quindi venuta meno la motivazione principale del progetto. L’obiettivo del progetto è quindi leggermente rivisitato spostando l’attenzione su un tema, il piede cadente, di forte impatto sociale e con effetti collaterali significativi sull’articolazione del ginocchio a causa del non utilizzo e dell’uso improprio di ortesi caviglia-piede. Il progetto rivisitato è quindi caratterizzato da un forte impatto tecnologico e sociale, con aspettative interessanti per il mercato dei possibili utenti. Esso riutilizza inoltre in gran parte strumentazione e i metodi proposti nel progetto iniziale focalizzato sul ginocchio.

Data di inizio e fine

01/07/2009 - 01/07/2012

Responsabile del progetto

Prof.ssa Loredana Zollo - Tutor Scientifico

Istituzione coordinatrice del progetto

Università Campus Bio-Medico di Roma - Laboratorio di Ingegneria Biomedica e Biomicrosistemi – U.O.C. di Medicina Fisica e Riabilitativa

Altre Istituzioni coinvolte

PROTESI ORTOPEDICHE ROMANE S.N.C.

Fonte/i di finanziamento

FILAS, art. 182 comma 4 lettera c della Legge Regionale 04/06 – PST, ITINERIS2