Sistema di Riabilitazione Remota Accessibile per il Monitoraggio Biomeccanico in Tempo Reale

Questo studio mira a sviluppare e validare una piattaforma di tele-riabilitazione basata su telecamera in grado di stimare i parametri biomeccanici della mano e dell'arto superiore umano in tempo reale. Le condizioni muscolo-scheletriche e neurologiche spesso richiedono un monitoraggio continuo durante la riabilitazione, ma molti pazienti, in particolare quelli nelle regioni rurali o sottoservite, hanno un accesso limitato a frequenti sedute di terapia di persona. I sistemi di telemedicina esistenti si basano principalmente su segnalazioni soggettive o consultazioni video periodiche e spesso mancano di misurazioni biomeccaniche quantitative necessarie per un monitoraggio preciso del recupero.

L'obiettivo di questa ricerca è valutare se la visione artificiale e la modellazione biomeccanica possano fornire misurazioni accurate e quantitative del movimento articolare e della forza utilizzando una singola telecamera. L'ipotesi centrale è che gli algoritmi di intelligenza artificiale possano rilevare punti di riferimento anatomici della mano dai dati video e combinarli con tecniche di modellazione meccanica per stimare gli angoli articolari, le coppie e le forze muscolari in tempo reale. Il monitoraggio biomeccanico continuo può consentire ai clinici di monitorare meglio i progressi della riabilitazione e apportare tempestive modifiche ai protocolli terapeutici.

I partecipanti eseguiranno esercizi standardizzati di movimento della mano mentre i dati video vengono acquisiti utilizzando una telecamera di livello consumer come quella di uno smartphone o di un laptop. Gli algoritmi di visione artificiale identificheranno i punti di riferimento della mano e calcoleranno la cinematica articolare. Queste misurazioni verranno quindi integrate con la modellazione della dinamica inversa per stimare i parametri biomeccanici, inclusi la coppia articolare, l'ampiezza di movimento e la generazione di forza.

Lo studio valuterà l'affidabilità e la validità del sistema proposto confrontando le misurazioni biomeccaniche calcolate con modelli biomeccanici consolidati e set di dati di riferimento. I risultati chiave includono l'accuratezza del rilevamento dei punti di riferimento, l'affidabilità della stima dei parametri biomeccanici e la fattibilità del monitoraggio remoto durante gli esercizi di riabilitazione.

Il completamento con successo di questo studio dimostrerà la fattibilità di una piattaforma di tele-riabilitazione a basso costo e accessibile in grado di fornire feedback biomeccanici oggettivi a clinici e pazienti. Questo approccio ha il potenziale per migliorare l'accesso ai servizi di riabilitazione, aumentare il coinvolgimento dei pazienti e supportare il processo decisionale clinico basato sui dati in contesti sanitari remoti.