Realizzazione e verifica sperimentale di prototipo di ortesi piede - caviglia rispettosa della cinematica articolare naturale = Realization and experimental verification of foot - ankle orthosis prototype respectful of the natural joint kinematics

Il presente lavoro di tesi ha come scopo la progettazione di un’ortesi articolata di caviglia con asse di rotazione flottante. In commercio sono disponibili HAFO con cerniera dotata di un’asse di rotazione fisso che permette soltanto i movimenti di flesso – estensione del piede comportando una deambulazione poco naturale del paziente. L’ortesi ideata permette di restituire al soggetto più libertà di movimento sul piano frontale e trasversale grazie al giunto flottante a sei gradi di libertà, permettendo una camminata più simile a quella fisiologica. Il lavoro svolto si può dividere in diversi step: •??La costruzione di gusci rigidi per l’analisi cinematica, per gamba e piede, sulla base di scansioni acquisite su un soggetto donna sano di 23 anni; •??L’identificazione della cinematica articolare del paziente sfruttando i gusci precedentemente progettati per ridurre l’artefatto da tessuto molle (ATM); •??La progettazione dell’ortesi, in particolare del giunto, sulla base dell’asse elicoidale medio calcolato dai dati cinematici estratti nel punto precedente con successiva caratterizzazione meccanica della stessa per stimarne i ROM (Range of Motion); •??La valutazione delle prestazioni dell'ortesi tramite analisi del movimento, sfruttando le diverse configurazioni possibili del giunto flottante e confrontando i risultati con i dati ottenuti dalla caratterizzazione cinematica del soggetto privo di ortesi. Le prove di gait analysis si sono svolte presso il Laboratorio di Analisi del Movimento dell’Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna. Dalle analisi effettuate si è giunti a diverse conclusioni: •??La metodologia adoperata per attenuare l’ATM è risultata efficace in quando lo scorrimento dei marker risulta essere minore rispetto a quando quest’ultimi vengono applicati direttamente sulla pelle; •??la progettazione del giunto si è basata sui dati cinematici raccolti durante le prove del cammino a velocità normale, in quanto queste ultime sono state valutate come le più rappresentative per la caratterizzazione cinematica del soggetto, date le tipiche condizioni di utilizzo delle ortesi piede-caviglia articolate; •??I ROM del dispositivo a configurazione di giunto libera, nel piano frontale, sono risultati pari a 8°, quindi minori dei valori fisiologici ma ovviamente maggiori di un HAFO ad asse fisso.