Stima degli eventi del cammino utilizzando un singolo sensore IMU: confronto di due algoritmi di segmentazione del passo con gold standard. = Estimation of gait events using a single IMU: comparison of two step segmentation algorithms with the gold standard

L’ultimo decennio ha visto un incremento dell’uso dei sensori inerziali nello studio del cammino, dato i costi ridotti, la portabilità e dimensioni ridotte che hanno permesso gli studi nella quotidianità. La letteratura fornisce differenti approcci per il calcolo degli eventi del cammino dai segnali inerziali, in particolare per gli istanti di Heel-Contact (HC) e Toe-Off (TO). Questi necessitano di robusti algoritmi di ricerca per il riconoscimento del cammino in un ampio range di condizioni, infatti le performance possono variare in base al soggetto, al posizionamento del sensore o alla cadenza del passo. Il fine ultimo di questa tesi è la comparazione degli eventi del cammino stimati da un singolo sensore inerziale sul tronco inferiore (L5/L6), con un sistema di sensori basografici. Il dataset utilizzato comprende 12 soggetti sani che percorrono un rettilineo di circa 12 metri per 6 volte in entrambe le direzioni. Si identificano gli istanti di HC e TO nei soli tratti rettilinei, segmentati automaticamente, mediante due algoritmi, oggetto di confronto in questa tesi, e tramite questi si comparano i parametri temporali da essi ricavati: tempo di stride, stance, swing e cadenza. Il primo algoritmo si basa su un metodo di Peak Detection eseguito sul segnale accelerometrico mentre, il secondo, si basa sulla stima energetica del segnale, mediante operatore energetico di Teager-Kaiser. Successivamente mediante un confronto statistico tra i parametri temporali ricavati dal sensore inerziale tramite i due algoritmi e quelli calcolati con il gold standard, si valuta quale dei due algoritmi permette una stima migliore degli eventi del cammino.