IT202100020945A1 - Sistema di analisi comprendente una coppia di plantari - Google Patents

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IT202100020945A1
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IT
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insole
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alternating current
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Nidhal Louhichi
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Esteps S R L S
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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di analisi che comprende una coppia di plantari ed almeno un dispositivo elettronico esterno, come una workstation, uno smartphone, o un wearable o un tablet, specificatamente configurato per ricevere le informazioni rilevate da ciascun plantare.
In particolare, detta coppia di plantari ? adatta a rilevare le specifiche movimentazioni del piede di un utilizzatore, ed in particolare a rilevare il comportamento di un utilizzatore affetto da malattia neurodegenerativa rilevando lo stato di eventuale avanzamento della malattia.
In particolare, ciascun plantare componente la coppia di plantari ? alloggiabile o ? integrato in una calzatura. Nello stato della tecnica sono note soluzioni di plantari e di calzature comprendenti specifici plantari il cui scopo ? quello di rilevare una serie di informazioni legate alla movimentazione di un utilizzatore.
Tali soluzioni note sono per? afflitte da una pluralit? di problematiche che ne hanno inficiato la diffusione e l?utilizzo con particolare riferimento all?applicazione in ambito medicale, in special modo con riferimento alle malattie neurodegenerative.
In primo luogo, le soluzioni note non sono in grado di rilevare costantemente le informazioni desiderate. Tipicamente i prodotti noti presentano una serie di problematiche legate alla loro alimentazione elettrica e quindi alla durata delle rilevazioni.
In secondo luogo, inoltre, le soluzioni note si presentano particolarmente ingombranti, in particolar modo con riferimento alla loro ?parte elettrica?. Maggiori sono le dimensioni, maggiormente ? stata inficiata l?utilizzabilit? e l?estetica delle calzature per cui sono previste.
Scopo della presente invenzione ?, quindi, quello di avere un sistema di analisi che risponde alle suddette esigenze del settore fornendo un?alternativa alle soluzioni note risolvendo le specifiche problematiche di queste.
In altre parole, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di analisi che garantisca una costante e duratura rilevazione delle movimentazioni degli arti inferiori di un utilizzatore, in maniera tale da restituire un quadro completo, ossia ricco di una elevata quantit? di informazioni. In questa maniera, l?elevata quantit? di informazioni raccolta potr? essere fruita da un medico curante, ma allo stesso tempo anche dall?utilizzatore stesso in funzione delle necessit?. In accordo con la presente invenzione, tale scopo ? raggiunto dal sistema di analisi secondo con la rivendicazione 1. Forme di attuazione preferite dell?invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche ed i vantaggi dell?invenzione sopra citata saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui: - la figura 1a rappresenta una vista schematizzata di un sistema di analisi secondo una forma preferita di realizzazione, in accordo con la presente invenzione; - la figura 1b mostra una vista schematizzata di un sistema di analisi di un utilizzatore secondo una forma preferita di realizzazione, in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2? rappresenta una vista a parti separate di una calzatura comprendente una soletta nella quale ? alloggiato il plantare in accordo con una forma preferita di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2? illustra una vista in sezione della calzatura di cui alla figura 2?;
- la figura 3 mostra una vista in prospettiva di un plantare in una forma preferita di realizzazione, compreso nel sistema di analisi oggetto della presente invenzione;
- la figura 3a ? una vista in prospettiva del plantare di cui alla figura 3, a parti separate;
- la figura 4 rappresenta una vista in prospettiva a parti separate di alcuni componenti compresi nel plantare di cui alla figura 3.
In accordo con le figure allegate, con 1 si ? complessivamente indicato un sistema di analisi in accordo con la presente invenzione.
Inoltre, con il numero di riferimento 10 si ? complessivamente indicato un plantare.
In aggiunta, con il numero di riferimento 100 ? indicato un dispositivo elettronico esterno 100 come una workstation, uno smartphone, o un tablet, o un wearable, ad esempio uno smartwatch.
Il sistema di analisi 1 comprende una coppia di plantari 10. Un plantare destro e un plantare sinistro, ciascuno rispettivamente alloggiabile all?interno di una calzatura.
Oppure, in accordo con una variante di realizzazione della presente invenzione, ciascun plantare 10 ? integrato in una calzatura.
Si noti che nella presente invenzione, il termine calzatura non ? inteso limitante ad alcuna forma di realizzazione. Con calzatura si intende, infatti, qualsiasi tipologia di capo d?abbigliamento atto a proteggere il piede dell?utilizzatore che deve eseguire una determinata attivit?.
Preferibilmente, la calzatura pu? essere una scarpa o uno scarpone. In funzione della tipologia di calzatura il plantare 10 ? adatto a rilevare le modalit? di utilizzo dell?utilizzatore sia statiche che dinamiche. Nella presente trattazione con rilevazione della ?movimentazione? si identificano rilevazioni di tipo dinamico. Nello specifico, infatti, si definiscono situazioni statiche quelle in cui non sono presenti movimentazioni da parte dell?utilizzatore differentemente dalle situazioni dinamiche nelle quali, invece, l?utilizzatore compie movimentazioni.
In accordo con la presente invenzione, il plantare 1 comprende un corpo principale 20.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il corpo principale 20 ? in forma di soletta.
Preferibilmente, ad eccezione delle caratteristiche di seguito descritte, la soletta non ha caratteristiche limitanti l?invenzione.
In accordo con la presente invenzione, il plantare 1 comprende un gruppo di rilevazione 30 annegato nel corpo principale 20.
Preferibilmente, il gruppo di rilevazione 30 ha lo specifico scopo di rilevare movimentazioni dell?utilizzatore.
In accordo con la presente invenzione il gruppo di rilevazione comprendente almeno un organo di rilevazione 300 comprendente almeno un elemento accelerometro 310 e almeno un elemento giroscopio 320.
Preferibilmente, l?elemento accelerometro 310 ? adatto ad eseguire rilevazioni di alcune caratteristiche dinamiche del moto.
Preferibilmente, l?elemento accelerometro 310 ? del tipo a tre assi.
Preferibilmente, l?elemento accelerometro 310 ? del tipo low-power.
Preferibilmente, l?elemento giroscopio 320 ? adatto a rilevare la posizione, in particolare un determinato angolo di inclinazione, del piede dell?utilizzatore. In particolare, l?elemento giroscopio 320 ? adatto a rilevare la direzione di un movimento del piede dell?utilizzatore.
Preferibilmente, l?elemento giroscopio 320 ? del tipo a tre assi.
Preferibilmente, l?elemento giroscopio 320 ? del tipo low-power.
In accordo con la presente invenzione, l?elemento accelerometro 310 e l?elemento giroscopico 320 sono adatti ad eseguire rilevazioni costanti in simultanea, in maniera tale da avere per ciascun momento temporale i dati di entrambe le rilevazioni.
In accordo con una variante di realizzazione, l?organo di rilevazione 300 comprende anche uno elemento misuratore di pressione, preferibilmente una pluralit? di elementi misuratori di pressione, per rilevare la presenza dell?utilizzatore e/o la pressione che questo esegue sul plantare 1.
Secondo una forma preferita di realizzazione, ciascun elemento misuratore di pressione ? del tipo comprendente sensori di pressione resistivi.
Preferibilmente, ciascun elemento misuratore di pressione ? sottile estendendosi sostanzialmente planarmente senza spessore.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?elemento misuratore di pressione si estende in maniera tale da essere posizionabile in corrispondenza di tutte le parti omogenee della pianta del piede.
Secondo una forma preferita di realizzazione, gli elementi misuratori di pressione posizionati in modo strategico da avere un sensore per ogni zona del piede preferita, in particolare, uno nel tallone, uno nell?arco plantare esterno e quattro nella zona anteriore della pianta del piede prossimale alle dita. Secondo una forma preferita di realizzazione, l?elemento accelerometro 310, l?elemento giroscopico 320, ed eventualmente l?elemento misuratore di pressione, sono adatti ad eseguire rilevazioni costanti nel tempo in simultanea, in maniera tale da avere per ciascun momento temporale i dati relativi a ciascuna rilevazioni.
In accordo con la presente invenzione, il plantare 10 comprende anche almeno un gruppo di alimentazione 50 annegato nel corpo principale 20.
Il gruppo di alimentazione 50 ha lo scopo di alimentare elettricamente il gruppo di rilevazione 30. Infatti, in accordo con la presente invenzione, il gruppo di alimentazione 50 ? operativamente connesso con il gruppo di rilevazione 30 e con il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 di seguito descritto. Preferibilmente, il gruppo di alimentazione 50 comprende:
- un organo generatore di corrente alternata 500 comprendente un elemento rotatorio 510 adatto a ruotare liberamente quando oggetto di movimentazioni;
- un organo generatore corrente continua 550 elettricamente connesso all?organo generatore di corrente alternata 500 che riceve la corrente alternata e la trasforma in corrente continua per alimentare elettricamente il gruppo di rilevazione 30 e il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40.
In accordo con la presente invenzione, il gruppo di alimentazione 50 ? il pi? prossimale possibile al gruppo di rilevazione 30.
Preferibilmente, l?organo generatore di corrente alternata 500 ? in una posizione prossimale al gruppo di rilevazione 30.
Secondo una forma preferita di realizzazione, l?organo generatore corrente continua 550 comprende anche un elemento batteria 550? adatto a immagazzinare la corrente elettrica continua per cederla al gruppo di rilevazione 30 ed al gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 di seguito descritto.
Preferibilmente, l?elemento batteria 550? ? adatto ad alimentare il gruppo di rilevazione 30 in funzione delle necessit?, a prescindere dalla movimentazione dell?organo generatore corrente alternata 500.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il gruppo di rilevazione 30, il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 di seguito descritto e l?organo generatore corrente continua 550 si trovano in un unico elemento scatolare 70 annegato nel corpo principale 20.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?organo generatore di corrente alternata 500 ha forma sostanzialmente discoidale, comprendendo un asse principale X-X e un piano immaginario su cui si sviluppa, sostanzialmente ortogonale all?asse principale X-X.
Preferibilmente, l?organo generatore di corrente alternata 500 ha le dimensioni sostanziali di una moneta. In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?elemento rotatorio 510 ha forma eccentrica rispetto a detto asse principale X-X attorno al quale ruota, in cui detto asse principale X-X ha sviluppo sostanzialmente verticale e/o sostanzialmente orizzontale. Preferibilmente, il posizionamento dell?asse principale X-X ? relativo rispetto al piano di terra sul quale si muove l?utilizzatore. In accordo con una forma preferita di realizzazione, detto asse principale X-X ? inclinato di qualche grado rispetto alla verticale.
Secondo una forma preferita di realizzazione, l?organo generatore di corrente alternata 500 comprende un rotore 520 e uno statore 530.
Preferibilmente, il rotore 520 ? operativamente connesso con detto elemento rotatorio 510.
Secondo una forma preferita di realizzazione, l?organo generatore di corrente alternata 500 comprende, inoltre, mezzi di trasmissione 540 colleganti l?elemento rotatorio 510 con il rotore 520.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, il plantare 10 comprende, come detto, anche un gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 operativamente collegabile ad un dispositivo elettronico esterno 100 come uno smartphone o un wearable o un tablet o una workstation.
Preferibilmente, anche il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 ? annegato nel corpo principale 20.
Il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 ? operativamente connesso ? a sua volta alimentato elettricamente dal gruppo di alimentazione 50.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il gruppo di rilevazione 30 comprende anche un?unit? di memoria 390 adatta ad immagazzinare i dati rilevati dall?organo di rilevazione 300.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il gruppo di rilevazione 30 e il gruppo di alimentazione 50, e preferibilmente anche il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40, sono annegati nel corpo principale 20 localizzati in una posizione centrale/laterale.
Preferibilmente, il gruppo di rilevazione 30 e il gruppo di alimentazione 50, e preferibilmente anche il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40 sono posizionati in una regione sostanzialmente prossimale all?arco plantare dell?utilizzatore della soletta.
Preferibilmente, infatti, il corpo principale 20 in forma di soletta comprende un corpo di rinforzo arco plantare 25 nel quale sono alloggiati il gruppo di rilevazione 30 e il gruppo di alimentazione 50, e il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40.
Secondo una forma preferita di realizzazione, detto corpo di rinforzo arco plantare 25 ? rivolto verso l?interno del piede dell?utilizzatore.
Preferibilmente, il dispositivo elettronico esterno 100 ? configurato per ricevere dati da ciascun plantare 10 ed ? configurato per correlare tali informazioni tra loro.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il dispositivo elettronico esterno 100 ? uno smartphone e/o un wearable e/o un tablet e/o una workstation.
Preferibilmente, il plantare 10 ? adatto a trasmettere informazioni a pi? dispositivi elettronici esterni 100 in contemporanea.
Secondo una forma preferita di realizzazione, ciascun dispositivo elettronico esterno 100 ? configurato con appositi programmi (o App) per collezionare e gestire le informazioni rilevate da ciascun plantare 10
In accordo con la presente invenzione, il dispositivo elettronico esterno 100 ? configurato per ricevere dati da ciascun plantare 10, comunicando con ciascun rispettivo gruppo di ricezione/trasmissione dati 40, con una frequenza compresa tra 20 Hz a 200 Hz.
Preferibilmente, il dispositivo elettronico esterno 100 ? configurato per ricevere dati da ciascun plantare 10, comunicando con ciascun rispettivo gruppo di ricezione/trasmissione dati 40, con una frequenza di circa 100 Hz, preferibilmente 104 Hz.
Inoltre, in accordo con una forma preferita di realizzazione, il dispositivo elettronico esterno 100 confronta i dati rilevati dal primo plantare 10 e dal secondo plantare 10 e rileva eventuali differenze di rilevazione.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il dispositivo elettronico esterno 100 rileva la durata che intercorre tra situazioni statiche, nelle quali l?utilizzatore non esegue movimenti e quindi l?organo generatore di corrente alternata 500 ? immobile, e situazioni dinamiche, nelle quali l?utilizzatore esegue movimenti e quindi l?organo generatore di corrente alternata 500 ? oggetto di movimenti ed attiva, alimentadoli elettricamente, il gruppo di rilevazione 30 e con il gruppo di ricezione/trasmissione dati 40.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, il dispositivo elettronico esterno 100 ? configurabile in una modalit? di taratura, nella quale nella quale manda segnali e/o istruzioni per guidare l?utilizzatore nell?esecuzione di determinate situazioni statiche o situazioni dinamiche per memorizzare le condizioni di partenza.
Sono prevedibili innumerevoli forme di realizzazione. In una ulteriore forma di realizzazione la soletta ? in un materiale appartenente alla famiglia dei poliuretani termoplastici, preferibilmente con una durezza Shore comprese tra i 85A e i 95A.
Preferibilmente, la soletta ? in materiale compatto o ? in materiale a struttura a ragnatela.
Preferibilmente, la soletta ? rivestita da materiale antibatterico.
Preferibilmente, il corpo di rinforzo arco plantare ? la regione pi? densa e strutturata della soletta.
Innovativamente, il sistema di analisi in accordo con la presente invenzione giunge allo scopo prefissato.
Vantaggiosamente, il sistema di analisi ? adatto a rilevare costantemente dati in maniera tale da poterli mettere a disposizione dell?utilizzatore e/o di un medico.
Vantaggiosamente, l?alimentazione elettrica ? garantita grazie alla autoalimentazione del sistema di analisi stesso, in particolare di ciascun plantare.
Vantaggiosamente, la batteria ha lo scopo di accumulare un quantitativo di energia tale da garantire anche l?alimentazione del sistema di analisi anche in mancanza di movimenti. Preferibilmente, il sistema di analisi ? adatto ad eseguire l?invio dei dati raccolti anche in assenza di movimenti, e quindi di autoalimentazione. Vantaggiosamente, il sistema di analisi risulta essere poco ingombrante e versatile.
Vantaggiosamente, il sistema di analisi risulta essere alloggiabile o integrabile facilmente in una calzatura. Vantaggiosamente, il sistema di analisi discrimina e rileva eventuali differenze di rilevazione tra un piede e l?altro. Vantaggiosamente, il sistema di analisi individua l?eventualit? che i nervi di un arto stiano degenerando differentemente dai nervi dell?altro arto. Vantaggiosamente, il sistema di analisi opera ad una frequenza che garantisce bassi consumi energetici da parte della componentistica elettronica, ma al contempo sia adatta a rilevare al meglio le condizioni di un paziente affetto da una malattia neurodegenerativa.
Vantaggiosamente, la frequenza di rilevazione a circa 100Hz permette una affidabile rilevazione della condizione medica del paziente affetto da malattia neurodegenerativa.
Vantaggiosamente, mediante il sistema di analisi, il medico fruisce di un costante flusso di informazioni da parte di uno o pi? utilizzatori/pazienti.
Vantaggiosamente, il medico ? libero di fare il proprio lavoro operando in remoto, senza necessitare della propria presenza di fronte all?utilizzatore.
Vantaggiosamente, il medico riceve un campione statistico di informazioni estremamente ampio.
Vantaggiosamente, il medico riesce a guidare la riabilitazione in luce di specifiche rilevazioni.
Vantaggiosamente, sono prevedibili eventuali infortuni degli arti inferiori sono agevolmente prevedibili.
Vantaggiosamente, lo stesso utente riesce a monitorare la sua ruotine quotidiana.
Vantaggiosamente, sono rilevabili eventuali periodi sedentari dell?utilizzatore/paziente.
Vantaggiosamente, il sistema di analisi prevede una modalit? sleep o stand by che si attiva automaticamente in mancanza di movimenti dell?utilizzatore/paziente. Vantaggiosamente, il sistema di analisi prevede fasi di calibrazione, facilmente eseguibili dall?utilizzatore/paziente, seguendo le istruzioni impartite dal dispositivo elettronico esterno.
Vantaggiosamente, il sistema di analisi ? adatto a prevedere percorsi diagnostici nei quali far eseguire all?utilizzatore/paziente determinati esercizi.
Vantaggiosamente, la ?parte elettronica? del plantare ? smontabile dalla soletta per essere montabile in una nuova soletta appositamente conformata.
Vantaggiosamente, la ?parte meccanica? del plantare ossia l?organo di generazione della corrente alternata ? alloggiato in un alloggiamento trasparente che permette la verifica visiva di eventuali malfunzionamenti dello stesso.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare modifiche all?invenzione sopra descritta, tutte peraltro contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1. Un sistema di analisi (1) dello stato di un utilizzatore comprendente una coppia di plantari (10) e un dispositivo elettronico esterno (100), in cui ciascun plantare (10) ? alloggiabile in una calzatura e comprende:
i) un corpo principale (20), in forma di soletta, inseribile o integrato in una calzatura, per l?appoggio della pianta del piede dell?utilizzatore;
ii) un gruppo di rilevazione (30) annegato nel corpo principale (20) comprendente almeno un organo di rilevazione (30) comprendente almeno un elemento accelerometro (310) e almeno un elemento giroscopio (320);
iii) un gruppo di ricezione/trasmissione dati (40), annegato nel corpo principale (20);
iv) un gruppo di alimentazione (50) annegato nel corpo principale (20) operativamente connesso con il gruppo di rilevazione (30) e con il gruppo di ricezione/trasmissione dati (40) per alimentarli elettricamente, in cui il gruppo di alimentazione (50) comprende:
- un organo generatore di corrente alternata (500) comprendente un elemento rotatorio (510) adatto a ruotare liberamente quando oggetto di movimentazioni; - un organo generatore corrente continua (550) elettricamente connesso all?organo generatore di corrente alternata (500) che riceve la corrente alternata e la trasforma in corrente continua per alimentare elettricamente il gruppo di rilevazione (30) e il gruppo di ricezione/trasmissione dati (40);
in cui il dispositivo elettronico esterno (100) ? configurato per ricevere dati da ciascun plantare (1), comunicando con ciascun rispettivo gruppo di ricezione/trasmissione dati (40), con una frequenza compresa tra 20 Hz a 200 Hz, preferibilmente circa 100 Hz, preferibilmente 104 Hz.
2. Sistema di analisi (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui il dispositivo elettronico esterno (100) confronta i dati rilevati dal primo plantare (1) e dal secondo plantare (1) e rileva eventuali differenze di rilevazione.
3. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rilevazioni precedenti, in cui il dispositivo elettronico esterno (100) rileva la durata che intercorre tra situazioni statiche, nelle quali l?utilizzatore non esegue movimenti e quindi l?organo generatore di corrente alternata (500) ? immobile, e situazioni dinamiche, nelle quali l?utilizzatore esegue movimenti e quindi l?organo generatore di corrente alternata (500) ? oggetto di movimenti ed attiva, alimentando elettricamente, il gruppo di rilevazione (30) e con il gruppo di ricezione/trasmissione dati (40).
4. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rilevazioni precedenti, in cui il dispositivo elettronico esterno (100) ? configurabile in una modalit? di taratura, nella quale manda segnali e/o istruzioni per guidare l?utilizzatore nell?esecuzione di determinate situazioni statiche o situazioni dinamiche per memorizzare le condizioni di partenza.
5. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?organo generatore corrente continua (550) comprende anche un elemento batteria (550?) adatto a immagazzinare la corrente elettrica continua per cederla al gruppo di rilevazione (30).
6. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?organo generatore di corrente alternata (500) ha forma sostanzialmente discoidale, comprendendo un asse principale (X-X) e un piano immaginario su cui si sviluppa, sostanzialmente ortogonale all?asse principale (X-X).
7. Sistema di analisi (1) in accordo con la rivendicazione 6, in cui l?elemento rotatorio (510) ha forma eccentrica rispetto a detto asse principale (X-X) attorno al quale ruota, in cui detto asse principale (X-X) ha sviluppo sostanzialmente verticale e/o sostanzialmente orizzontale.
8. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?organo generatore di corrente alternata (500) comprende un rotore (520) e uno statore (530), in cui detto rotore ? operativamente connesso con detto elemento rotatorio (510), preferibilmente in cui l?organo generatore di corrente alternata (500) comprende inoltre mezzi di trasmissione (540) colleganti l?elemento rotatorio (510) con il rotore (520).
9. Sistema di analisi (1) in accordo con la una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di rilevazione (30) e il gruppo di alimentazione (50) sono annegati nel corpo principale (20) localizzati in una posizione centrale/laterale, in maniera tale da risultare allineata all?arco plantare dell?utilizzatore della soletta.
10. Sistema di analisi (1) in accordo con la rivendicazione 9, in cui la soletta comprende un corpo di rinforzo arco plantare (25) nel quale sono alloggiati il gruppo di rilevazione (30) e il gruppo di alimentazione (50).
11. Sistema di analisi (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni 9 o 10, in cui la soletta ? in un materiale appartenente alla famiglia dei poliuretani termoplastici, preferibilmente con una durezza Shore compresa tra i 85A e i 95A.
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