Analisi biomeccanica del task di wheelie in carrozzina tramite sensori inerziali.

Una delle condizioni più debilitanti per gli utenti in sedia a rotelle è la lesione del midollo spinale (Spinal Cord Injury - SCI), che compromette significativamente la qualità della vita e comporta elevati costi sociali ed economici. Infatti, la SCI determina la perdita di innervazione simpatica al di sotto della lesione e spesso implica un deficit del controllo del tronco, influenzando negativamente la stabilità posturale, l’equilibrio e la capacità di eseguire attività quotidiane e sportive in sicurezza. Inoltre, la parte superiore del corpo è sottoposta a carichi e stress ripetitivi durante la giornata, causando dolori e disfunzioni persistenti. Pertanto, comprendere come e quanto la perdita di controllo del tronco in persone affette da SCI influenzi l’esecuzione di gesti quotidiani e/o sportivi è di fondamentale importanza per il mantenimento di adeguati standard di qualità di vita. L’obiettivo della tesi è stato condurre un’analisi biomeccanica del task di wheelie stazionario in carrozzina, valutando l’influenza del deficit di tronco e delle strategie di equilibrio adottate. Questo gesto, che prevede il distacco delle ruote anteriori dal terreno e il mantenimento dell'equilibrio statico, è molto comune nelle attività quotidiane (es. superare ostacoli). L’analisi biomeccanica proposta in questa tesi ha previsto l’utilizzo di sensori inerziali (Inertial Measurement Units – IMU) sul corpo dell’utilizzatore e sul telaio della carrozzina. Lo studio ha coinvolto sei partecipanti suddivisi in tre categorie in base al livello di lesione spinale: due con completo controllo del tronco (full trunk), due con controllo parziale (half trunk) e due senza controllo (no trunk). Inizialmente è stato ottimizzato il setup sperimentale, identificando il numero minimo di IMU necessario a ridurre l’ingombro pur mantenendo un’elevata significatività dei dati raccolti. Successivamente, le varie fasi del wheelie puro e del wheelie NT (nose – thigh, in cui i partecipanti avvicinano il naso alle cosce mantenendo l’equilibrio) sono state tramite video sul piano sagittale e associate ai segnali IMU. In fase di balance, è stata valutata la ripetibilità del gesto, confrontando il task di wheelie puro con quello nel wheelie NT. Poi si è effettuato un confronto inter e intra soggetto della cinematica di tronco e carrozzina misurata sul piano sagittale tramite IMU, analizzando l’influenza del Body Mass Index. Infine, la realizzazione di diagrammi di corpo libero per ogni partecipante ha permesso di valutare le coppie coinvolte durante il balance, correlando questa informazione con quella di spostamento lineare della ruota della carrozzina e identificando di conseguenza la strategia di equilibrio adottata dai partecipanti. I risultati ottenuti hanno evidenziato che: (i) gli IMU sono uno strumento adatto alla valutazione biomeccanica del wheelie perché consentono di ridurre il set-up in termini di ingombro garantendo ottime analisi; (ii) il contributo del tronco durante il wheelie è essenziale per mantenere l'equilibrio, con differenze significative sull’esecuzione del gesto in base al BMI e al livello di impairment; (iii) la strategia di balance adottata per eseguire il wheelie è influenzata dal livello di lesione spinale e dell’esperienza di utilizzo della carrozzina. Questi risultati pongono le basi per un’analisi più ampia che contribuisca a migliorare le pratiche cliniche e riabilitative, fornendo nuove prospettive per il trattamento, il monitoraggio e l’allenamento degli utenti in sedia a rotelle.