ITTO20080379A1 - Procedimento di analisi della funzione motoria mandibolare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento di analisi della funzione motoria mandibolare"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento per l'analisi della funzione motoria mandibolare come definito nel preambolo della rivendicazione 1.

La fisioterapia è ad oggi largamente utilizzata per trattare soggetti affetti da disturbi dell'articolazione temporomandibolare . Questi disturbi sono caratterizzati da alterata mobilità e dolore dell'articolazione e dei tessuti correlati. In particolare il dolore influenza la capacità dei muscoli di esprimere forza e di esercitare un corretto controllo del movimento mandibolare. Tale alterazione si attua non solo a livello periferico, ma coinvolge anche i centri superiori che si adeguano alla situazione disfunzionale mettendo in atto meccanismi di compenso, spesso a loro volta patogenetici . Una corretta terapia comportamentale, caratterizzata da un programma di esercizi che il paziente possa effettuare anche a domicilio e che metta in gioco la programmazione e il controllo del movimento, è da considerarsi un momento fondamentale ed indispensabile per un intervento efficace nei disordini muscoloscheletrici quali il disordine temporomandibolare . In questo ultimo caso, ad oggi, solo in pochi ambiti clinici viene utilizzato questo approccio e la letteratura in merito è ancora molto scarsa.

Al momento non sono noti procedimenti automatici per la riabilitazione e la valutazione oggettiva delle funzioni motorie della mandibola in pazienti affetti da TDM.

Esistono apparecchi che forniscono informazioni sull'attività elettrica dei muscoli masticatori superficiali, come gli elettromiografi, e sul movimento mandibolare, come i chinesiografi; tuttavia, tali strumenti non sono in grado di fornire informazioni oggettive ed affidabili sulle performances artromuscolari del distretto temporomandibolare e sull'efficacia del controllo volontario del movimento mandibolare.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di proporre un procedimento automatico per la valutazione oggettiva e quantitativa del controllo motorio mandibolare.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti con un procedimento per l'analisi della funzione motoria mandibolare le cui caratteristiche sono definite nella rivendicazione 1.

Modi particolari di realizzazione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrale o integrante della presente descrizione.

Formano ulteriore oggetto dell'invenzione un sistema per l'analisi della funzione motoria mandibolare ed un programma per elaboratore come rivendicato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è un diagramma di flusso delle operazioni eseguite dal procedimento secondo 1'invenzione;

- la figura 2 è una rappresentazione schematica di un sistema atto ad eseguire il procedimento secondo l'invenzione, e

- la figura 3 è una rappresentazione di una maschera generata dal procedimento secondo l'invenzione.

Il procedimento secondo l'invenzione è predisposto per essere realizzato da un sistema atto ad elaborare gruppi o moduli di programmi memorizzati su disco o accessibili in rete.

In figura 1 è illustrato un diagramma di flusso delle operazioni eseguite dal procedimento secondo 1'invenzione.

Il procedimento comprende un primo passo 1 di acquisizione dei movimenti mandibolari come descritto in seguito, con riferimento alla figura 2.

Un paziente viene fatto sedere su una sedia provvista di un supporto per la testa e gli viene fatto indossare un chinesiografo 100, ad esempio il modello K7 della Myotronics, il quale misura lo spostamento di un magnete 101, incollato ad un dente incisivo inferiore di riferimento, rispetto ad un'antenna 102 fissata al chinesiografo 100 e solidale con la testa del paziente. Il chinesiografo 100 misura dunque lo spostamento relativo testadente incisivo di riferimento e fornisce le tre coordinate di questo movimento, verticale, anteroposteriore, latero-laterale, in forma di tre segnali analogici.

Alternativamente si utilizzano dei trasduttori di forza, in particolare due, quali ad esempio celle di carico, i quali vengono posizionati sui denti pre-molari inferiori, rispettivamente destro e sinistro. Detti trasduttori sono atti a fornire segnali rappresentativi della forza esercitata tra i denti inferiori e i corrispondenti denti superiori quando si comprimono la mascella e la mandibola.

I segnali vengono acquisiti da un elaboratore elettronico 104, dotato di una scheda di acquisizione 105, il quale li elabora in modo tale da fornire in uscita su uno schermo 106 immagini rappresentative di movimenti mandibolare o livelli di forza sviluppati .

Ritornando alla figura 1, il passo 1 comprende l'acquisizione da parte dell'elaboratore 104 di segnali rappresentativi di coordinate del movimento mandibolare limite in un piano frontale, rappresentato sullo schermo 106 sotto forma di piano cartesiano di riferimento XY, avente l'origine in una posizione corrispondente alla posizione di detto dente incisivo di riferimento quando la bocca del paziente è chiusa (posizione di occlusione centrica) .

In particolare vengono acquisiti gli spostamenti destra- sinistra (movimenti di lateralità) e gli spostamenti alto-basso (movimenti di aperturachiusura) , riportati rispettivamente sugli assi X e Y di detto piano cartesiano di riferimento. In questo modo si ottiene una proiezione del movimento mandibolare sul piano frontale.

Alternativamente è possibile acquisire gli spostamenti avanti-indietro (movimenti di anteroposteriorità) , i quali vengono riportati sull'asse X, in combinazione con i movimenti di aperturachiusura riportati sull 'asse Y, ottenendo in tal modo una proiezione del movimento mandibolare sul piano sagittale.

Alternativamente, è possibile rappresentare i movimenti di lateralità sull'asse X e i movimenti di antero-posteriorità sull'asse Y, ottenendo in tal modo una proiezione del movimento mandibolare sul piano orizzontale.

Alternativamente , è possibile acquisire i due segnali provenienti dai trasduttori di forza e riportarli rispettivamente sull'asse X e sull'asse Y, ottenendo in tal modo una rappresentazione su un piano orizzontale del livello di forza esercitata tra la mascella e la mandibola.

L'elaboratore 104 utilizza dette coordinate X e Y per definire la posizione di un cursore 108 sullo schermo 106: il movimento del cursore rispecchia in tempo reale il movimento della mandibola.

Il campo fisiologico di movimento {range of motion - ROM) della mandibola sul piano frontale, sagittale od orizzontale viene denominato maschera. In figura 3 è illustrato un esempio di una maschera 50 secondo 1'invenzione.

Al passo 2 l'elaboratore 104 elabora i movimenti acquisiti al passo 1 e crea detta maschera 50, come descritto qui in seguito.

Viene chiesto al soggetto di compiere con la mandibola i suoi movimenti limite: partendo dalla posizione di chiusura {occlusione centrica), portare, a denti stretti, la mandibola verso destra, poi, tenendola sempre a destra, portarla in posizione di massima apertura. Proseguire richiudendo la mandibola tenendola a sinistra a infine, a denti serrati, tornare al punto di partenza. Il ciclo viene ripetuto un numero predeterminato di volte, ad esempio 4, e l'elaboratore 104, acquisendo i segnali provenienti dal chinesiogragfo 102, riproduce sullo schermo 106 una pluralità di curve 110, ciascuna curva 110 corrispondendo al percorso compiuto dalla mandibola in un ciclo.

Alternativamente, viene chiesto al soggetto di comprimere la mascella contro la mandibola prima all'estremità destra e poi all'estremità sinistra. Il ciclo viene ripetuto un numero predeterminato di volte, ad esempio 4, e l'elaboratore 104, acquisendo i segnali provenienti dai trasduttori di forza, riproduce sullo schermo 106 una pluralità di punti.

L'elaboratore 104 estrae da detta pluralità di curve 110 una pluralità di punti di riferimento aventi rispettivamente o il valore della coordinata X o il valore della coordinata Y maggiori di rispettivi valori di soglia superiore XTHIe di soglia superiore YTHio minori di rispettivi valori di soglia inferiore X-nu e valore di soglia inferiore YTH2■In figura 3 sono illustrati quattro punti 52, i quali sono un esempio di detta pluralità di punti di riferimento.

Alternativamente, l'elaboratore 104 acquisisce unicamente detta pluralità di punti di riferimento 52 invece di acquisire detta pluralità di curve 110 .

L'elaboratore 104 interpola detta pluralità di punti di riferimento 52 con una curva chiusa ottenendo in questo modo la maschera 50. Detta maschera 50 viene memorizzata in una memoria 112 dell'elaboratore 104 (vedere figura 2).

Alternativamente, la maschera 50 coincide con una di detta pluralità dì curve 110.

Al passo 4 (vedere figura 1) l'elaboratore 104 genera in modo casuale almeno un punto target 54 (vedere figura 3) avente una predeterminata posizione.

Detto punto target 54 viene generato all'interno di una porzione 56 dello schermo 106 individuata dalla maschera 50. Alternativamente, detto punto target 54 viene generato esternamente rispetto a detta porzione 56.

Il paziente, durante la visualizzazione del punto target 54, deve cercare di muovere la mandibola in modo da raggiungerlo con il cursore 108 e mantenere la posizione per un predeterminato intervallo di tempo di mantenimento T, ad esempio 10 secondi, avente almeno un primo sottointervallo iniziale Q e un secondo sottointervallo finale R.

Alternativamente, il paziente deve comprimere la mascella contro la mandìbola in modo tale da raggiungere il punto target 54.

Al passo 6 l'elaboratore 104 calcola un errore istantaneo di posizionamento come differenza tra una posizione iniziale della mascella (individuata dalla posizione del cursore 108 sullo schermo 106} e la posizione del punto target 54 (distanza target-cursore) .

Al passo 8 viene calcolata la rapidità di reazione e di raggiungimento del punto target 54 come intervallo di tempo di raggiungimento trascorso da quando il punto target 54 compare sullo schermo 106 a quando viene raggiunto dal cursore 108. Il punto target 54 si considera raggiunto quando le coordinate del cursore 108 sono contenute all'interno di un intorno del punto target avente raggio predeterminato, ad esempio Imm.

Al passo 10 l'elaboratore 104 calcola un errore di raggiungimento come integrale della distanza punto target 54 - cursore 108 divisa per detto intervallo di tempo di raggiungimento.

Alternativamente, tale errore di raggiungimento è calcolato come errore quadratico medio.

Al passo 12 viene calcolato un errore di mantenimento come la media delle distanze tra il punto target 54 e il cursore 108, misurate durante il secondo sottointervallo finale R.

Vantaggiosamente, gli errori di posizionamento, raggiungimento e mantenimento vengono normalizzati, in modo per sé noto, rispetto ad una dimensione della maschera, calcolata come l'area contenuta all'interno della curva chiusa che rappresenta la maschera 50.

Alternativamente, al passo 4 viene generata una pluralità di punti target 54 aventi una predeterminata distribuzione di probabilità, ad esempio casuale uniforme. Detti punti target 54 vengono visualizzati sullo schermo 106 in maniera sequenziale, ognuno permanendo sullo schermo per un tempo predeterminato, ad esempio 10 secondi.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme dì attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di analisi della funzione motoria mandibolare comprendente le operazioni di: - acquisire un primo ed un secondo segnale rappresentativi di un movimento mandibolare; - rappresentare detti primo e secondo segnale su un predeterminato piano cartesiano di riferimento (XY), rispettivamente su un asse X e su un asse Y di detto sistema di riferimento (XY), tramite una prima pluralità di punti (110); - identificare in detta prima pluralità di punti (110) una seconda pluralità di punti (52) aventi ciascuno predeterminati valori di coordinata; - interpolare detta seconda pluralità di punti (52) creando una curva chiusa; - generare in modo casuale una terza pluralità di punti (54) aventi ciascuno predeterminati valori di coordinata; - rappresentare detta terza pluralità di punti su detto piano cartesiano di riferimento (XY); -acquisire almeno un terzo segnale rappresentativo di un movimento mandibolare; - rappresentare detto terzo segnale su detto piano cartesiano di riferimento (XY) tramite un punto mobile (108), detto punto mobile (108) riproducendo su detto piano cartesiano (XY) l'andamento di detto terzo segnale.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre la fase dì calcolare un errore istantaneo di posizionamento come differenza tra una posizione iniziale di detto punto mobile (108) e la posizione di almeno un punto di detta terza pluralità di punti (54).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre la fase di calcolare una rapidità di reazione come intervallo di tempo di raggiungimento trascorso da quando almeno un punto dì detta terza pluralità di punti (54) viene rappresentato sul piano cartesiano di riferimento (XY) a quando viene raggiunto da detto punto mobile (108).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre la fase di calcolare un errore di raggiungimento come integrale della distanza tra almeno un punto di detta terza pluralità di punti (54) e il punto mobile (108) divisa per detto intervallo dì tempo di raggiungimento.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre la fase di calcolare un errore dì raggiungimento come errore quadratico medio di della distanza tra almeno un punto di detta terza piuralità di punti (54} e il punto mobile (108).
6. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primo ed secondo segnale rappresentativi di un movimento mandibolare comprendono rispettivamente un segnale di lateralità e un segnale di apertura-chiusura relativi a detto movimento mandibolare.
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detti primo ed secondo segnale rappresentativi di un movimento mandibolare comprendono rispettivamente un segnale anteroposteriorità e un segnale di apertura-chiusura relativi a detto movimento mandibolare.
8. 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detti primo ed secondo segnale rappresentativi di un movimento mandibolare comprendono rispettivamente un segnale di lateralità e un segnale di antero-posteriorità relativi a detto movimento mandibolare.
9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detti primo ed secondo segnale rappresentativi di un movimento mandibolare comprendono rispettivamente due segnali di forza rappresentativi del livello di forza esercitata tra la mascella e la mandibola.
10. 10. Sistema di analisi della funzione motoria mandibolare atto ad eseguire il procedimento come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.
11. 11. Programma di elaborazione o gruppo di programmi eseguibile/i da un sistema di elaborazione comprendente/i uno o più moduli di codice per l'attuazione di un procedimento per l'analisi della funzione motoria mandibolare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.