Quantificazione della cinematica passiva e sotto carico delle ossa del piede tramite tomografia assiale

Pompili, Alessandro (2021) Quantificazione della cinematica passiva e sotto carico delle ossa del piede tramite tomografia assiale. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria meccanica [LM-DM270], Documento ad accesso riservato.
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Abstract

Il piede è una complessa struttura multi-articolare fondamentale per la locomozione umana. Nonostante la letteratura sul tema, una descrizione accurata e sistematica della cinematica di tutte le ossa del piede sotto carico è assente. Lo studio ha l’obiettivo di quantificare il moto di ciascun osso nel range di movimento del piede, evidenziando anche l’influenza del carico. Per valutare le sinergie presenti è stata svolta l’analisi delle componenti principali (PCA). Lo studio indaga tre preparati di arto inferiore privi di difetti anatomici. Ciascun arto è stato scansionato in un Weight-Bearing CT scanner, sia in presenza che in assenza di carico, per un totale di 32 pose nel range di moto del piede. È stata sviluppata una procedura semiautomatica per la ricostruzione della cinematica a partire dalle scansioni CT, la cui accuratezza è stata valutata inferiore a 0.5° e a 0.1 mm. La posizione e l’orientamento di ogni osso sono descritte con sistemi di riferimento anatomici (ARS) funzionali, definiti per questo studio. La loro efficacia è stata valutata studiando la sensibilità inter- e intra-operatore nonché la capacità di distinguere stati clinicamente significativi, confrontando piedi sani e patologici. La PCA ha mostrato che oltre il 95% della mobilità del complesso piede-caviglia può essere descritta con tre sole sinergie in assenza di carico, che salgono a quattro includendo pose caricate. Le prime tre sinergie sono simili nei due casi e mappano dorsiplantar-flessione, prono-supinazione e abduzione al giunto di Chopart. La quarta, assente nel subset scarico, mappa l’influenza del carico generando un’apertura dell’arco longitudinale mediale. La tesi rivela la complessità del moto del piede e l’importanza degli studi sotto carico. La tibiotalare e la sottotalare forniscono la mobilità principale del complesso piede-caviglia, ma anche le altre articolazioni contribuiscono sinergicamente al moto, specialmente sotto carico. In futuro si estenderà il numero di campioni

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Pompili, Alessandro
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Foot-ankle complex,In-vitro kinematics,Weight-Bearing CT,Anatomical reference system
Data di discussione della Tesi
12 Marzo 2021
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