Dottorato di Ricerca in Bioingegneria
Corso di ANALISI E SINTESI DEL MOVIMENTO UMANO
Programma lezioni
Lunedì
3.02.03
Martedì
4.02.03
Mercoledì 5.02.03
40 ore di lezione - laboratorio
Prof. A. Pedotti
09.0013.00 Introduzione alle applicazioni dell’analisi del movimento
Prof. A. Pedotti
09.0013.00 Introduzione alle applicazioni della sintesi del movimento
09.0012.00
Prof. Carlo Frigo
Lo studio della funzione motoria in biomeccanica della riabilitazione
1.
2.
2.1.
2.1.1.
2.2.
gamma,
Riabilitazione e Biomeccanica, definizioni e obbiettivi
Fisiologia del movimento
Architettura dello scheletro
Ossa e articolazioni
Muscoli e sistema di controllo (Struttura interna del muscolo e tipi di fibre, Controllo alfa,
lambda; Capacità di produrre momenti)
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1.
La conversione energetica da metabolica in meccanica
Meccanismi aerobico, anaerobico, lattacido
Modello idraulico della produzione energetica
Lavoro meccanico nella deambulazione
Variazioni energetiche, rendimento meccanico
5.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
Dispositivi e tecniche di recupero della funzione motoria
Ortesi (Definizione; Tipi di ortesi, Principi di funzionamento)
Protesi (Definizione; Tipi di protesi, Principi di funzionamento)
Chirurgia funzionale (Tipi di intervento, Principi di pianificazione)
Cenni a particolari trattamenti riabilitativi (La stimolazione elettrica funzionale, la tossina
Botulinica e il Baclofen, La radicellotomia)
La valutazione funzionale (L’esame fisico; La misura di parametri funzionali)
6.
Giovedì
6.02.03
Prof. Carlo Frigo
09.0012.00 1.
Gli strumenti di misura per l’analisi del movimento
1.1.
1.2.
1.3.
2.
3.
4.
5.
Venerdì
7.02.03
Sistemi portatili non invasivi (Foot switches e solette multisensore;Elettrogoniometri e
inclinometri; Accelerometri e giroscopi)
Sistemi di misura invasivi (Strain gages, Fibre ottiche, Misuratori di pressione
intraaddominale e intradiscale, Endoprotesi sensorizzate)
Sistemi fissi (Piattaforme dinamometriche, Pedane multisonsore, Sistemi stereofotogrammetrici, Il laboratorio di gait analysis)
Descrizione cinematica del movimento (Sistemi di riferimento, Trasformazione di
coordinate; il quaternione, Gli angoli di Eulero e la convenzione di Grood and Suntay, Assi
funzionali delle articolazioni)
Analisi dinamica (Le equazioni di equilibrio dinamico, Procedimenti di soluzione dei
problemi diretto e inverso, I dati antropometrici)
I modelli (Modelli biomeccanici del sistema locomotore, Modelli geometrici dei complessi
muscolotendinei, Modelli per la predizione delle forze muscolari)
Criteri di progettazione del protocollo clinico e principali problemi applicativi
Prof. Carlo Frigo
09.0013.00 1.
Descrizione delle principali grandezze di interesse clinico
2.
3.
4.
5.
Soluzioni applicative avanzate (La ridondanza dei markers, l’ottimizzazione globale, l’Analisi
delle accelerazioni indotte)
Cenni agli strumenti software commerciali per l’analisi dinamica (Working Model, SIMM,
ADAMS)
Analisi multifattoriale e informazione EMGrafica
Le curve Momento-Angolo
Esercitazioni (2 ore):
1.
2.
3.
4.
Lunedì
l’amputato d’arto inferiore,
l’emiplegico,
l’operato di endoprotesi di ginocchio,
il bambino con Paralisi Cerebrale Infantile (crouch gait).
Manuela Galli, Ph.D.
10.02.03 10.0013.00 La situazione dei laboratori in Italia e all’Estero. Organizzazione e gestione. Produttività. Criteri di
qualità delle misure. Tipologia delle prove effettuate. Organizzazione ed archiviazione dei dati.
Refertazione dei dati.
I protocolli standard utilizzati nei diversi laboratori: protocolli per la Gait Analysis e per l’analisi di
task motori specifici (Upper Limb movements, Sit To stand)
Martedì
11.02.03 09.0013.00
Manuela Galli, Ph.D.
Laboratorio:
Acquisizione di prove di Gait Analysis con diversi protocolli (Lundberg, Kadaba, Saflo e Davis).
Analisi dei risultati e dei report. Confronto tra i vari protocolli.
Mercoledì 12.02.03 09.0013.00
Manuela Galli, Ph.D.
Esercitazione:
Analisi di task motori particolari: movimento degli arti superiori, Sit To stand . Utilizzo di software
(Visual 3D) specifici per l’analisi del movimento e per la sua rappresentazione.
Giovedì
Prof. Giuseppe Andreoni
13.02.03 09.0012.00 La sintesi del movimento umano: generalità e i diversi approcci
L’Ergonomia e sue applicazioni
Simulazione in Ergonomia: Virtual Prototyping of Man-Machine-Interfaces
Venerdì
14.02.03 09.0013.00
Prof. Giuseppe Andreoni
Esercitazione:
Casi di Studio: - la simulazione di accessibilità a veicolo: l’esperienza FIAT
- la simulazione di raggiungibilità di oggetti: il progetto ANNIE
Lunedì
17.02.03 09.0013.00
Prof. Giuseppe Andreoni
Laboratorio:
Prove di simulazione di movimenti di raggiungibilità 3D degli arti superiori dati un SW in cui
modulare la funzione di costo per la simulazione e il set di dati cinematici di base e di verifica
dell’efficacia/bontà della simulazione medesima.
