Böcker av Tiago Leite

Dans cette recherche, un capteur à fibre optique biaxial, basé sur des réseaux de Bragg, est proposé pour la surveillance simultanée des pressions plantaires et de cisaillement. Ce travail commence par la définition du problème : les conséquences des pathologies associées au pied diabétique et aux troubles des membres inférieurs. Plusieurs études précédemment publiées sur les capteurs de pression plantaire ont été analysées, ainsi que les différentes méthodologies et applications existantes. Une recherche biomécanique a été menée, avec un accent particulier sur le modèle de marche et l'anatomie du pied humain, afin de comprendre les différentes phases de la marche et les points les plus intéressants pour la surveillance de la pression plantaire. Ainsi, la réponse des capteurs basés sur les réseaux de Bragg a été étudiée dans plusieurs configurations de cellules de détection, puis intégrée dans des semelles orthopédiques. Les sensibilités obtenues pour la pression normale se situent entre 0,56 et 2,16 pm/kPa et, pour la pression de cisaillement, entre 0,51 et 3,98 pm/kPa. Ces appareils s'avèrent être une solution non invasive susceptible d'être incluse dans les systèmes de santé électroniques pour la surveillance de la marche en temps réel. Ils peuvent être préparés pour un usage médical quotidien, servant d'outils importants dans l'aide à la prévention et au diagnostic, en particulier des maladies du pied.

In dieser Forschungsarbeit wird ein biaxialer optischer Fasersensor auf der Grundlage von Bragg-Gittern für die gleichzeitige Überwachung von Plantar- und Scherdruck vorgeschlagen. Diese Arbeit beginnt mit der Definition des Problems: die Folgen von Pathologien im Zusammenhang mit diabetischen Fuß- und Unterschenkelerkrankungen. Es wurden mehrere bereits veröffentlichte Studien über Fußsohlendrucksensoren, die verschiedenen Methoden und die bereits vorhandenen Anwendungen analysiert. Es wurde eine biomechanische Untersuchung durchgeführt, mit besonderem Augenmerk auf das Gangbild und die Anatomie des menschlichen Fußes, um die verschiedenen Gangphasen und die für die Fußdrucküberwachung wichtigsten Punkte zu verstehen. So wurde die Reaktion von Sensoren auf der Grundlage von Bragg-Gittern in verschiedenen Konfigurationen von Sensorzellen untersucht, die dann in Einlegesohlen integriert wurden. Die erzielten Empfindlichkeiten lagen für Normaldruck zwischen 0,56 und 2,16 pm/kPa und für Scherdruck zwischen 0,51 und 3,98 pm/kPa. Sie erweisen sich als nicht-invasive Lösung, die in elektronische Gesundheitssysteme zur Echtzeit-Gangüberwachung integriert werden könnte. Sie können für den täglichen medizinischen Gebrauch aufbereitet werden und als wichtige Hilfsmittel bei der Vorbeugung und Diagnose, insbesondere von Fußkrankheiten, dienen.

In questa ricerca viene proposto un sensore biassiale in fibra ottica, basato su reticoli di Bragg, per il monitoraggio simultaneo della pressione plantare e di taglio. Questo lavoro inizia con la definizione del problema: le conseguenze delle patologie associate al piede diabetico e agli arti inferiori. Sono stati analizzati diversi studi pubblicati in precedenza sui sensori di pressione plantare, le varie metodologie e applicazioni già esistenti. È stata condotta una ricerca biomeccanica, con particolare attenzione al modello di andatura e all'anatomia del piede umano, al fine di comprendere le diverse fasi dell'andatura e i punti di maggiore interesse per il monitoraggio della pressione plantare. È stata quindi studiata la risposta dei sensori basati sui reticoli di Bragg in diverse configurazioni di celle di rilevamento, poi integrate in solette. Le sensibilità ottenute per la pressione normale erano comprese tra 0,56 e 2,16 pm/kPa e, per la pressione di taglio, tra 0,51 e 3,98 pm/kPa. Si tratta di una soluzione non invasiva che può essere inclusa nei sistemi sanitari elettronici per il monitoraggio in tempo reale dell'andatura. Possono essere preparati per l'uso medico quotidiano, servendo come strumenti importanti per aiutare la prevenzione e la diagnosi, specialmente delle malattie del piede.