Dall’analisi del passo al monitoraggio del battito cardiaco fetale: quando l’ingegneria e la medicina si alleano

Dall’analisi del passo al monitoraggio del battito cardiaco fetale: quando l’ingegneria e la medicina si alleano

Il corpo umano come una centrale dalla quale promanano segnali elettrici e meccanici, che sono registrati, sono analizzati e restituiscono informazioni utili per valutare la prestazione di uno sportivo, per calibrare il programma di allenamento o, al di là dello specifico ambito dello sport, per tenere d’occhio la salute di un individuo e, magari, seguirlo al meglio in un programma di riabilitazione dopo un incidente o un infortunio sul lavoro. È il campo di applicazione della Ingegneria Biomedica e ne hanno parlato i professori Maria Romano ed Alfonso Maria Ponsiglione il 10 maggio nel complesso di Santa Maria la Nova, in occasione del programma di seminari e laboratori promosso dalla Federico II in concomitanza con la tappa napoletana del Giro d’Italia.

“Non ci siamo mai occupati finora in maniera specifica dei ciclisti – riferisce la prof.ssa Romano – ma uno dei campi principali della Bioingegneria è la Biomeccanica che con l’Ergonomia e le Scienze motorie si occupa di prevenzione e riabilitazione per lavoratori e sportivi. Certi sport o lavori che comportano azioni ripetitive possono portare a posture scorrette o malfunzionamenti dell’organismo”. Aggiunge la docente: “La Bioingegneria per sua natura sfrutta gli strumenti dell’ingegneria e le applicazioni relative all’uomo. Abbiamo spiegato, dunque, come possa essere utile negli ambiti della prevenzione e della riabilitazione”.

Un esempio? “Il segnale bioelettrico che è generato dall’attività dei muscoli può essere misurato, registrato ed analizzato con le nostre strumentazioni. L’analisi di alcuni segnali elettrici muscolari serve a capire se il muscolo stia funzionando bene, se sia in una situazione di eccessivo affaticamento, se sia in condizioni fisiologiche o patologiche. In sostanza, ci fornisce una serie di informazioni utili”.

Fondamentali nell’ambito di queste attività della Bioingegneria sono i sensori portatili, quelli che l’atleta o la persona sottoposta a monitoraggio e valutazione indossa su di sé. “Ci serviamo dei sensori – precisa la docente – per il telemonitoraggio e la teleassistenza. Il 10 maggio abbiamo presentato esempi di cose sviluppate da noi, per esempio calzini con sensori incorporati per monitorare il movimento del piede, le forze al quale è sottoposto. È uno strumento progettato dalla Federico II con la Fondazione Maugeri. Lo ha messo a punto il mio gruppo di ricerca. Io mi occupo in maniera più particolare di monitoraggio fetale”.

L’analisi del passo è un altro campo di applicazione della Bioingegneria che può essere utile agli sportivi e non solo ad essi. In inglese si definisce Gait Analysis: con l’ausilio di vari strumenti si misurano il carico su ogni arto, gli angoli delle articolazioni, il range di movimento, lunghezza ed ampiezza della camminata. “Anche una leggera alterazione del passo – dice la prof.ssa Romano – indica uno squilibrio almeno nella postura o piccole problematiche scheletriche. È un tipo di analisi, inoltre, utilissima nella riabilitazione. Si applica anche nel monitoraggio e nella valutazione dei soggetti affetti da Parkinson per misurare l’evoluzione della patologia”. In genere la persona che effettua questa indagine cammina su un tapis roulant.

Dispositivi elettronici convertono le informazioni ottenute da sensori applicati sulle articolazioni del paziente. Un sistema video riprende l’andatura affinché sia analizzata in base a diversi aspetti. Un altro sistema computerizzato valuta la pressione di ogni componente di contatto del piede. “Noi bioingegneri della Federico II pur non avendo al momento un nostro laboratorio, ci appoggiamo ad ospedali con i quali collaboriamo e ci serviamo di strumentazioni portatili per eseguire, ad esempio, l’analisi del passo. La nostra è una disciplina a sé stante con basi di Ingegneria elettronica, meccanica e di Fisica, e tutto questo serve ad interfacciarsi con il mondo medico. Il monitoraggio della variabilità del battito cardiaco fetale, per esempio, è rilevante affinché lo specialista, il ginecologo, possa evitare di praticare parti cesarei non necessari”.

A conclusione del seminario tenuto dai professori Romano e Ponsiglione, alcuni dei presenti hanno avanzato domande. “Tra le curiosità principali – ricorda la docente – quella relativa a quanto effettivamente siano affidabili questi sistemi. Ebbene, abbiamo risposto che oggi lo sono molto e risultano preziosi perché permettono di acquisire informazioni che non si riescono ad ottenere con altre metodiche tradizionali. A meno che il medico non sia molto esperto, la sola analisi visiva o i test neurologici classici non sono così ricchi di informazioni”. Ingegneria e Medicina, in sostanza, si sono alleate e ne beneficiano tutti, non solo gli sportivi di professione.
Fabrizio Geremicca

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