Pedobarografia: cos’è, campi di pressione

La pedobarografia è lo studio dei campi di pressione che agiscono tra la superficie plantare del piede e una superficie di appoggio. Utilizzata più spesso per l’ analisi biomeccanicadell’andatura e della postura, la pedobarografia è impiegata in un’ampia gamma di andatura tra cui la biomeccanica sportiva e la biometria dell’andatura . Il termine ‘pedobarografia’ deriva dal latino: pedes , riferito al piede (come in: contapassi , pedone , ecc.), e dal greco: baros che significa ‘peso’ e anche ‘pressione’ (come in: barometro , barografo ).

Storia

Il primo studio pedobarografico documentato fu pubblicato nel 1882 e utilizzava gomma e inchiostro per registrare la pressione del piede. Numerosi studi che utilizzavano apparecchi furono simili condottieri all’inizio e alla metà del ventesimo secolo, ma fu solo con l’avvento del personal computer che gli apparecchi elettronici furono sviluppati e che la pedobarografia divenne pratica per l’uso clinico di routine. Ora è ampiamente utilizzato per valutare e correggere una varietà di disturbi biomeccanici e neuropatici.

Esempio di dispositivo di misurazione della pressione del piede a pavimento.

Esempio di dispositivo per la misurazione della pressione del piede nella soletta (nella scarpa).

Hardware

I dispositivi si dividono in previste categorie principali: (i) a pavimento e (ii) nella scarpa . La tecnologia di base è diversa e va dagli array di sensori piezoelettrici alla rifrazione della luce ma la forma definitiva dei dati generati da tutte le tecnologie moderne è un’immagine 2D o 2D immagine serie temporali delle pressioni agenti sotto la superficie plantare del piede. Da questi dati possono essere calcolate altre variabili (vedi Analisi dei dati ).

Esistono alcune differenze tra i tipi di informazioni che arrivano da questi due sistemi, quindi, a seconda dell’applicazione, un sistema potrebbe essere più adatto. Ad esempio, un sistema basato sul pavimento fornisce informazioni spazio-temporali, come la lunghezza del passo che un sistema nella scarpa non può fornire. I sistemi a piattaforma (o sistemi a pavimento) consentiranno anche di testare pazienti con ausili per la deambulazione per dispositivi di assistenza. Tuttavia, c’è qualche controversia sulla valutazione dell’andatura naturale con un sistema a piattaforma a causa del fatto che i pazienti potrebbero prendere di mira la piattaforma quando camminano. È qui che un sistema nella scarpa offre un vantaggio in quanto riduce il rischio di targeting.Gli utenti dovrebbero valutare attentamente le differenze tra i sistemi, i pazienti che valuteranno e il tipo di dati a cui sono interessati quando scelgono un sistema.

Le risoluzioni spaziali e temporali delle immagini generate dai sistemi pedobarografici commerciali vanno rispettivamente da circa 3 a 10 mm e da 25 a 500 Hz. Una risoluzione più precisa è limitata dalla tecnologia dei sensori. Tali risoluzioni producono un’area di contatto di circa 500 sensori (per un tipico piede umano adulto con una superficie di circa 100 cm 2 ). Per una durata della fase statica di circa 0,6 secondi durante la normale deambulazione, per ogni passo vengono registrati circa 150.000 valori di pressione, a seconda delle specifiche hardware.

Analisi dei dati

Per far fronte al grande volume di dati contenuti in ogni registrazione pedobarografica, le analisi tradizionali riducono i dati a una dimensione più gestibile in tre fasi: (1) produzione di maschere anatomiche o regionali, (2) estrazione di dati regionali e (3) esecuzione di statistiche test. I risultati sono in genere riportati in formato tabulare o grafico a barre . Esistono anche numerose tecniche di analisi alternative derivate dalla metodologia di elaborazione delle immagini digitali . Queste tecniche si sono rivelate utili anche dal punto di vista clinico e biomeccanico , ma le analisi regionali tradizionali sono le più comuni.

La variabile pedobarografica più comunemente analizzata è la “pressione di picco”, ovvero la pressione massima sperimentata su ciascun sensore (o pixel, se i sensori cadono su una griglia quadrata regolare) per tutta la durata del passo. Altre variabili come la durata del contatto, l’integrale pressione-tempo, la traiettoria del centro della pressione , ad esempio, sono anch’esse rilevanti per la funzione biomeccanica del piede.

Uso clinico

L’applicazione clinica più ampiamente studiata della pedobarografia è l’ ulcera del piede diabetico , una condizione che può portare all’amputazione in casi estremi ma per la quale anche i casi da lievi a moderati sono associati a spese sanitarie sostanziali . La pedobarografia viene utilizzata anche in una varietà di altre situazioni cliniche, tra cui: valutazione biomeccanica post-chirurgica, valutazione intraoperatoria, progettazione di plantari e valutazione della chirurgia del piede cadente. Oltre alle applicazioni cliniche, la pedobarografia continua ad essere utilizzata in laboratorio per comprendere i meccanismi che regolano l’andatura e la postura umana.

L’uso dei pedobarografi in ambito clinico è supportato dai ricercatori. Secondo Bowen, et al., “Le misurazioni del pediobarografo possono essere utilizzate per monitorare e valutare quantitativamente i cambiamenti progressivi della deformità del piede nel tempo. Il pedobarografo è una misurazione affidabile che mostra poca variabilità tra le misurazioni nella stessa occasione e tra le misurazioni in giorni diversi. “

Terminologia

  • La pedobarografia dinamica si riferisce alla raccolta e all’analisi di dati pedobarografici di serie temporali durante attività dinamiche come l’andatura.
  • La pedobarografia statica si riferisce alla raccolta e all’analisi di serie temporali di dati pedobarografici durante attività posturali (cioè quasi-statiche ).

https://en.wikipedia.org/wiki/Pedobarography

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