Introduction: The use of inertial sensors, particularly Magneto-Inertial Measurement Units (MIMUs), in the assessment of hip joint movement in patients undergoing Total Hip Arthroplasty (THA) with robotic instrumentation represents an innovative approach to analyzing postoperative functional recovery. This study aims to quantify the effectiveness of THA in improving mobility and reducing pain, leveraging advanced sensor technologies. Methods: A group of 36 patients scheduled for monolateral total hip arthroplasty with robotic instrumentation was evaluated using MIMUs to acquire preoperative and postoperative kinematic data. The analysis focused on changes in mobility parameters and pain perception, with data collection extending from the preoperative to the postoperative phase through a structured exercise protocol. Results: The results of the study indicate significant improvements in mobility and a reduction in pain levels following THA. Quantitative data collected through MIMUs provided objective measurements of hip joint function, highlighting enhanced movement capabilities and a decrease in pain symptoms in patients after surgery. Conclusions: The use of MIMUs in this context highlights the potential of inertial sensors to provide detailed insights into the biomechanical outcomes of orthopedic procedures such as THA. This study underscores the importance of technological advancements in surgical planning and postoperative management, suggesting that movement analysis through inertial sensors can be a valuable tool in the functional assessment and rehabilitation process of patients undergoing total hip arthroplasty.

Introduzione: L’utilizzo di sensori inerziali, in particolare delle Unità di Misura Magneto-Inerziali (MIMU), nella valutazione del movimento dell’articolazione dell’anca nei pazienti sottoposti ad Artroprotesi Totale d’Anca (THA) con strumentazione robotica rappresenta un approccio innovativo per analizzare il recupero funzionale post-operatorio. Questo studio mira a quantificare l’efficacia della THA nel migliorare la mobilità e ridurre il dolore, sfruttando tecnologie sensoristiche avanzate. METODI: Un gruppo di 36 pazienti programmati per una protesi totale d’anca monolaterale con strumentazione robotica è stato valutato mediante MIMU per acquisire dati cinematici pre-operatori e post-operatori. L’analisi si è concentrata sui cambiamenti nei parametri di mobilità e nella percezione del dolore, con raccolta dati che si estende dalla fase pre-operatoria a quella postoperatoria attraverso uno schema di esercizi. RISULTATI: I risultati dello studio indicano miglioramenti significativi nella mobilità e una riduzione dei livelli di dolore dopo l’intervento di THA. I dati quantitativi raccolti tramite MIMU hanno fornito misurazioni oggettive della funzionalità dell’articolazione dell’anca, evidenziando un miglioramento delle capacità di movimento e una diminuzione della sintomatologia dolorosa nei pazienti dopo l’intervento. CONCLUSIONI: L’utilizzo delle MIMU in questo contesto evidenzia il potenziale dei sensori inerziali nel fornire approfondimenti dettagliati sugli esiti biomeccanici degli interventi ortopedici come la THA. Questo studio sottolinea l’importanza dei progressi tecnologici nella pianificazione chirurgica e nella gestione postoperatoria, suggerendo che l’analisi del movimento attraverso sensori inerziali possa essere uno strumento prezioso nella valutazione funzionale e nel processo riabilitativo dei pazienti sottoposti a protesi totale d’anca.

VALUTAZIONE FUNZIONALE CON SENSORI INERZIALI NEI PAZIENTI SOTTOPOSTI A PROTESI TOTALE D'ANCA CON SISTEMA ROBOTICO

DONATI, DANILO
2026

Abstract

Introduction: The use of inertial sensors, particularly Magneto-Inertial Measurement Units (MIMUs), in the assessment of hip joint movement in patients undergoing Total Hip Arthroplasty (THA) with robotic instrumentation represents an innovative approach to analyzing postoperative functional recovery. This study aims to quantify the effectiveness of THA in improving mobility and reducing pain, leveraging advanced sensor technologies. Methods: A group of 36 patients scheduled for monolateral total hip arthroplasty with robotic instrumentation was evaluated using MIMUs to acquire preoperative and postoperative kinematic data. The analysis focused on changes in mobility parameters and pain perception, with data collection extending from the preoperative to the postoperative phase through a structured exercise protocol. Results: The results of the study indicate significant improvements in mobility and a reduction in pain levels following THA. Quantitative data collected through MIMUs provided objective measurements of hip joint function, highlighting enhanced movement capabilities and a decrease in pain symptoms in patients after surgery. Conclusions: The use of MIMUs in this context highlights the potential of inertial sensors to provide detailed insights into the biomechanical outcomes of orthopedic procedures such as THA. This study underscores the importance of technological advancements in surgical planning and postoperative management, suggesting that movement analysis through inertial sensors can be a valuable tool in the functional assessment and rehabilitation process of patients undergoing total hip arthroplasty.
27-gen-2026
Inglese
Introduzione: L’utilizzo di sensori inerziali, in particolare delle Unità di Misura Magneto-Inerziali (MIMU), nella valutazione del movimento dell’articolazione dell’anca nei pazienti sottoposti ad Artroprotesi Totale d’Anca (THA) con strumentazione robotica rappresenta un approccio innovativo per analizzare il recupero funzionale post-operatorio. Questo studio mira a quantificare l’efficacia della THA nel migliorare la mobilità e ridurre il dolore, sfruttando tecnologie sensoristiche avanzate. METODI: Un gruppo di 36 pazienti programmati per una protesi totale d’anca monolaterale con strumentazione robotica è stato valutato mediante MIMU per acquisire dati cinematici pre-operatori e post-operatori. L’analisi si è concentrata sui cambiamenti nei parametri di mobilità e nella percezione del dolore, con raccolta dati che si estende dalla fase pre-operatoria a quella postoperatoria attraverso uno schema di esercizi. RISULTATI: I risultati dello studio indicano miglioramenti significativi nella mobilità e una riduzione dei livelli di dolore dopo l’intervento di THA. I dati quantitativi raccolti tramite MIMU hanno fornito misurazioni oggettive della funzionalità dell’articolazione dell’anca, evidenziando un miglioramento delle capacità di movimento e una diminuzione della sintomatologia dolorosa nei pazienti dopo l’intervento. CONCLUSIONI: L’utilizzo delle MIMU in questo contesto evidenzia il potenziale dei sensori inerziali nel fornire approfondimenti dettagliati sugli esiti biomeccanici degli interventi ortopedici come la THA. Questo studio sottolinea l’importanza dei progressi tecnologici nella pianificazione chirurgica e nella gestione postoperatoria, suggerendo che l’analisi del movimento attraverso sensori inerziali possa essere uno strumento prezioso nella valutazione funzionale e nel processo riabilitativo dei pazienti sottoposti a protesi totale d’anca.
sensori inerziali; protesi anca; sistema robotico; riabilitazione; grado di movimento
CATANI, Fabio
VINCETI, Marco
Università degli studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/356603
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-356603