Perfezionamento di un dispositivo per muovere la mano durante analisi fMRI = Enhancement of a device for moving the hand during fMRI analysis

Il presente elaborato di tesi ha lo scopo di perfezionare un dispositivo impiegato per muovere le dita della mano ed il polso secondo delle specifiche traiettorie, durante l’esecuzione di una risonanza magnetica funzionale (fMRI). La progettazione di questo macchinario ha l’obiettivo di fornire al personale sanitario un valido strumento capace di movimentare la mano di pazienti che, ha seguito di gravi traumi, potrebbero aver perso o ridotto drasticamente la mobilità degli arti superiori, individuando tramite fMRI le aree cerebrali coinvolte in tale movimento. Questa analisi sarebbe in grado, infatti, di fornire informazioni importanti legati al processo di riabilitazione e cura dei pazienti. Si sono inizialmente rielaborati i dati relativi a diverse indagini antropometriche guidate dal Politecnico di Torino tramite lavori di tesi precedenti. In particolare, queste ricerche hanno lo scopo di fornire dei valori dimensionali medi della mano da cui successivamente elaborare le traiettorie compiute dalle dita durante i movimenti di flessione ed estensione. Il cardine di questa tesi, infatti, è stato il dimensionamento del dispositivo, in particolare la realizzazione delle feritoie che riproducono in maniera precisa la traiettoria assunta dal movimento naturale delle dita della mano. Si garantisce così l’effettiva efficienza operativa della macchina, oltre a conferirle la capacità di adattarsi ad un’ampia fascia di pazienti. Nel dettaglio, la tesi si è concentrata sullo studio e realizzazione della feritoia del dito indice. Viene infatti elaborato un metodo progettuale che possa essere applicato in futuro a tutte le dita della mano. In questo modo si forniscono gli strumenti necessari anche ad altri tesisti ed operatori che in futuro prenderanno parte al progetto, avendo così la capacità di terminare la modellazione di tutte le feritoie della macchina. Nella parte conclusiva della tesi si è progettato il circuito elettropneumatico di comando del dispositivo, fornendo una soluzione che tenesse conto dell’impossibilità di utilizzare componenti magnetici all’interno della camera di risonanza. Si è infine testato il funzionamento del circuito ricreandolo in ambiente di lavoro FluidSim, un software di simulazione e progettazione per sistemi pneumatici, idraulici ed elettropneumatici.