Lo scopo consiste nel fornire una procedura che permetta di studiare dati cinematici della spalla e stimare i carichi ai giunti durante attività di vita quotidiana

Introduzione

Nell'ultimo trentennio particolare attenzione è stata rivolta allo studio biomeccanico dell'arto superiore.

L'analisi del cammino per l'arto inferiore, ha apportato sviluppi biomedi- ci sia in ambito protesico che riabilitativo. L'idea è quella di condurre studi analoghi per l'arto superiore, ancora poco esplorato a causa della sua com- plessità. In particolare la spalla è una delle giunzioni più critiche del corpo umano. Le sue molteplici articolazioni rendono il meccanismo instabile. Pa- tologie come artrite, sindrome da instabilità e frattura della testa omerale, aiggono frequentemente sopratutto l'articolazione gleno-omerale.

In questo lavoro di tesi viene proposta una procedura che consente di ese- guire un'analisi biomeccanica dell'arto superiore, in particolare della spalla, mediante integrazione del sistema di motion capture PhaseSpace e il software OpenSim.

Lo scopo consiste nel fornire una procedura che permetta di studiare dati cinematici della spalla e stimare i carichi ai giunti durante attività di vita quotidiana.

Il lavoro si è articolato in una prima fase di ricerca bibliograca, una seconda fase sperimentale con il sistema PhaseSpace, una terza fase di ela- borazione dei dati sperimentali in Matlab ed un'ultima fase di simulazione in ambiente Opensim.

L'indagine bibliograca ha consentito di studiare: i modelli muscolo- scheletrici teorici di arto superiore di letteratura, i modelli virtuali già im- plementati nel software open-source OpenSim e i protocollo sperimentali utilizzati nei laboratori di analisi del movimento.

Nella fase sperimentale sono stati acquisiti dati cinematici su un soggetto opportunamente markerizzato ed istruito sui task da eseguire.

I dati cinematici sono stati in seguito elaborati con codice custom Matlab, per poter essere forniti in input al modello virtuale selezionato. Tale modello è stato scalata in base alle dimensioni del soggetto.

Sono stati simulati con il modello scalato in OpenSim, i task eseguiti durante le acquisizioni in laboratorio PhaseSpace. Inne è stata eseguita

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2 un'analisi dinamica per stimare i carichi e le forze muscolari agenti sul giunto gleno-omerale della spalla.

I risultati relativi allo studio cinematico sono soddisfacenti, mentre la parte dinamica deve essere ancora ottimizzata.

Nel seguente lavoro di tesi verranno inizialmente presentati alcuni cenni sull'anatomia e cinematismo della spalla; successivamente verranno descrit- ti i modelli teorici e virtuali di letteratura e presentati gli strumenti hard- ware e software utilizzati nella procedura. Inne verrà presentato un caso applicativo della procedura con gli sviluppi futuri emersi.