Transcript Protocolli Anatomici

CORSO “LABORATORIO DI VALUTAZIONE
FUNZIONALE “
Prof.ssa MANUELA GALLI
Gait analysis , descrizione prve per il pomeirggio,
Lezione prossima: valutazione di prove di baropodometria e emg
Lezione ultima prove di postura , acqusizioni pratiche
Sts ecc
Il laboratorio di Analisi del Movimento
Argomenti trattati
• Strumentazione di un laboratorio di Analisi del movimento
• Test clinici maggiormente valutati : La Gait Analysis
• Protocolli, modalità della prova
• Esercitazione pratica
Sistema optoelettronico
CINEMATICA
permette di ricostruzione delle coordinate 3D istantanee di markers posizionati
sulla superficie corporea del soggetto (ELITE2002, BTS, It; SMART, BTS; It)
X, Y, Z
How reach
the
quantifcation
of Gait?
LEFT
RIGHT
Activity of a research and clinical lab: which
movements?
80
70
60
50
40
%
30
20
10
0
Ricerca
Research
tot
Clinic
Clinica
Gait Analysis
Clinical Lab
Othermovimenti
Movements
altri
8
Why numbers for….
‘’ …it is obvious that any improvement- either in surgical and
physiotherapeutic procedures or braces and prostheses –must rest
upon an accurate knowldege of the functional characteristics of normal
locomotor system’’
.
Ebert, Inman and Brestler
Human Limbs and their substitutes (1954)
Studio del
Movimento
Analisi del
cammino
Analisi quantitativa
del movimento
Gait
Analysis
GAIT ANALYSIS
Protocolli standard
• Posizionamento dei marker
• Modalità della prova
• Organizzazione dei tracciati
• Parametri analizzati
• Normalità
Valutazione della cinematica del movimento
Dove mettere i marker?
Distinguiamo
Protocolli Tecnici
Protocolli anatomici
Protocols
Used protocol
Helen Heyes Marker Set
R. B. Davis, “A gait analysis data collection and reduction technique,”
Hum. Mov. Sci., vol. 10, pp. 575-587, 1991.
Techincal and anatomic reference systems
Technical reference
system
Anatomical reference
system
pi
Joint kinematics
reconstruction
Global
Marker (on the body surface)
Virtual Marker (centre of rotation )
Yg
Flexion –extension
Abdo-adduction
External internal
rotation
Xg
Zg
Protocolli Anatomici
Protocollo SAFLO (Frigo, 1998 )
Frigo C, Rabuffetti M, Kerrigan DC, Deming LC, Pedotti A. Functionally oriented and
clinically feasible quantitative gait analysis method. Med Biol Eng Comput 1998; 36: 179-185
Protocolli Anatomici
Protocollo Kadaba
Protocolli Anatomici
Protocollo Lundberg
The 3D representation
Video
3D
report
LEFT
RIGHT
Limiti protocolli anatomici
Limiti protocolli anatomici
Limiti dei protocolli anatomici attualmente utilizzati.
Necessità di nuovi protocolli più dettagliati
Protocolli tecnici
Necessità di nuovi protocolli più adeguati alla situazione del paziente
Il protocollo CAST (Calibrated Anatomical System Technique ( Cappozzo
et al, 1995)
Piattaforme di forza: DINAMICA
PEDANE DINAMOMETRICHE
Pedana dinamometrica
struttura che assembla celle di
carico (strain gauges, piezoelettrici)
in modo da rilevare le forze
scambiate con il terreno.
Struttura iperstatica (4 sensori):
attenzione all’installazione che puo’
compromettere la accuratezza.
Piezoelettrica
Piezoelettriche
Strain gauges
Strain gauge
Linearità
< 1 % FS
< 2 % FS
Crosstalk
< 1.5 %
< 0.4 % FS
Isteresi
< 1%
0.4 %
Soglia
5-10 mN
50 - 100 mN
Accuratezza
errori sino al 5 %
errori sino al 5 %
Deriva
0.01 N/s
Nessuna
Frequenza di
risonanza
250 - 800 in base al
modello
250 - 500 in base
alla componente
PEDANE DINAMOMETRICHE
P
Ground-reaction force: Action Reaction
Magnitude
Direction
Point of application
External Forces
Internal Forces
KINETICS DESCRIBE THE CAUSES OF THE MOVEMENT
Ground Reaction Forces
Componenti
cartesiane
Measured
-
GROUND REACTION FORCES and COP
Ant/posterior
Vertical
Medio/lateral
CoP
Ground Reaction Forces
Gravitational forces
Ft=mtg
Thigh-bone
Fs=msg
Shank
Ff=mfg
Foot
Ground Reaction Forces
Gravitational forces
Inertial forces
Fi= -ma
Fti=-mta
Thigh-bone
Fsi=- msa
Shank
Ffi=- mfa
Foot
Ground Reaction Forces
Gravitational forces
Inertial forces
Measured
and computed
Forces
Biomech model
Joint Moment
MOMENT OF FORCE
A force acting at a distance from the rotational center causing the
body to rotate
M=FxD
Mint
b
MOMENTUM
Fxb
Fex
Mex
Mex= M int
M int= ligament and muscles
actions
Courtesy of the National Institutes of Health - USA
Forces and moment
INTERNAL
EXTERNAL
F e M produced by
muscles, ligaments and
soft tissues
F e M produced by ground
reaction forces, by segments
weight and inertial forces
EMG
Il laboratorio di Analisi del Movimento
IL SEGNALE MIOELETTRICO CUTANEO
Il segnale elettromiografico è la tensione rilevata con due o più
elettrodi all’interno del volume conduttore (rilevamento con ago)
o sulla superficie cutanea (rilevamento di superficie)
Elettrodi: sensori che trasformano le correnti ioniche circolanti
All’interno del corpo umano in correnti elettroniche all’interno di
conduttori metallici.
SULLA SINGOLA UM…
MOTONEURONE
SULLA SINGOLA UM…
ELETTROSTIMOLAZIONE
SU PIU’ UM e SE CON STESSA f
UM
Tibialis Anterior
Gastrocnemius
Equipment: EMG
Main muscles involved in the gait .
ILEOPSOAS: flessione anca (M)
GLUTEI: estensione, rotazione,
abduzione anca (M)
HAMSTRINGS o
ISCHIOCRURALI: estensione
anca, flessione ginocchio (B)
RETTO FEMORALE: estensione
ginocchio, flessione anca (B)
VASTI: flessione ginocchio (M)
ADDUTTORI
Main muscles involved in the gait .
GASTROCNEMIO: flessione
ginocchio, flessione plantare
caviglia (B)
SOLEO: flessione plantare
caviglia (M)
TIBIALE ANTERIORE:
flessione dorsale caviglia
(M)
Normal walking : muscle activity
Normal walking : muscle activity
EMG + kinematics+kinetics
quanitative multifactorial evaluation
of gait =
GAIT ANALYSIS
Step principali per una prova di GA
Calibrazione delle
apparecchiature
Calibration of the Lab.
Volume definition: Accuracy
Tools for calibration.
60 cm
Step principali per una prova di GA
GAIT ANALYSIS
Protocolli standard
• Posizionamento dei marker
• Modalità della prova
• Organizzazione dei tracciati
• Parametri analizzati
• Normalità
Step principali per una prova di GA
Preparazione del
paziente
Acquisizione della
prova
Elaborazione della prova