Caratterizzazione del cammino sulla sabbia per mezzo di sensori inerziali indossabili: confronto tra algoritmi per la stima degli eventi del passo

Il cammino sulla sabbia riveste un’importanza fondamentale nella salute dell’uomo. Diversi studi hanno dimostrato i benefici del cammino sulla sabbia, sia in soggetti sani che patologici. Tuttavia, manca una caratterizzazione biomeccanica. A tale proposito è importante l’analisi dei parametri temporali, e quindi la necessità di identificare correttamente gli eventi del cammino in questo ambiente. Mentre a secco sono stati implementati tanti algoritmi per la segmentazione del cammino, manca ad oggi una caratterizzazione di questi algoritmi in ambiente marino. Lo scopo di questo è quindi quello di valutare le performance di 17 algoritmi per l’identificazione degli eventi del passo e dei parametri temporali, già implementati per il cammino a secco, in ambiente marino. Tali algoritmi sono stati applicati ai dati inerziali del cammino di 7 soggetti sani che deambulano in tre condizioni diverse, ovvero passerella, sabbia bagnata e sabbia asciutta, acquisiti per mezzo di 5 sensori inerziali posizionati su tronco, caviglie e piedi. Le riprese degli eventi del passo sono state effettuate con una videocamera e utilizzate come Gold Standard per l’identificazione degli eventi del cammino. Per tutte e tre le condizioni, le performance degli algoritmi sono state valutate in termini di sensitività, accuratezza e ripetibilità. I risultati mostrano che tutti gli algoritmi proposti per il cammino a secco possono essere impiegati in ambiente marino. In particolare, gli algoritmi che sfruttano segnali da sensori posizionati sul tronco danno performance peggiori rispetto quelli su caviglia e piede, mentre sono da preferire gli algoritmi che sfruttano la velocità angolare come variabile analizzata rispetto all’accelerazione grezza. L’approccio computazionale ha dato informazioni sulle performance basandosi sul posizionamento e sul filtraggio utilizzato.