Procedura di progettazione di protesi a basso costo per l'arto inferiore

Borghi, Corrado (2009) Procedura di progettazione di protesi a basso costo per l'arto inferiore, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Meccanica applicata, 21 Ciclo. DOI 10.6092/unibo/amsdottorato/1828.
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Abstract

L'attività di ricerca descritta in questa tesi fornisce linee guida per la progettazione di arti protesici inferiori, con particolare riferimento alla progettazione di protesi a basso costo. La necessità di efficienti protesi a basso costo risulta infatti sentita nei Paesi in via di sviluppo ma anche dalle fasce meno abbienti dei paesi occidentali. Al fine di comprendere le strategie adottate dall'apparato locomotorio per muoversi con le protesi sono analizzati il cammino fisiologico, le protesi presenti sul mercato ed infine le modalità con cui le loro prestazioni sono valutate. Con il presente lavoro, dopo aver osservato la presenza di una scarsa strutturazione della metodologia di progettazione che riguarda specialmente il settore del basso costo, si propone una metodologia il più possibile oggettiva e ripetibile tesa ad individuare quali sono gli aspetti essenziali di una protesi per garantire al paziente una buona qualità di vita. Solo questi aspetti dovranno essere selezionati al fine di ottenere la massima semplificazione della protesi e ridurre il più possibile i costi. Per la simulazione delle attività di locomozione, in particolare del cammino, è stato elaborato un apposito modello spaziale del cammino. Il modello proposto ha 7 membri rigidi (corrispondenti a piedi, tibie, femori e bacino) e 24 gradi di libertà. Le articolazioni e l'appoggio dei piedi al suolo sono modellati con giunti sferici. La pianta del piede consente tre possibili punti di appoggio. I criteri di realizzazione delle simulazioni possono comprendere aspetti energetici, cinematici e dinamici considerati come obiettivo dall'apparato locomotorio. In questa tesi vengono trattati in particolare gli aspetti cinematici ed è mostrata un'applicazione della procedura nella quale vengono dapprima identificati i riferimenti fisiologici del cammino e quindi simulato il cammino in presenza di una menomazione al ginocchio (eliminazione della flessione in fase di appoggio). Viene quindi lasciato a sviluppi futuri il completamento della procedura e la sua implementazione in un codice di calcolo.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di dottorato
Autore
Borghi, Corrado
Supervisore
Dottorato di ricerca
Scuola di dottorato
Ingegneria industriale
Ciclo
21
Coordinatore
Settore disciplinare
Settore concorsuale
Parole chiave
lower limb prostheses design, gait model, kinematic analysis, low cost
URN:NBN
DOI
10.6092/unibo/amsdottorato/1828
Data di discussione
23 Aprile 2009
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