Human maintain their body balance by sensorimotor controls mainly based on information gathered from vision, proprioception and vestibular systems. When there is a lack of information, caused by pathologies, diseases or aging, the subject may fall. In this context, we developed a system to augment information gathering, providing the subject with warning audio-feedback signals related to his/her equilibrium. The system comprises an inertial measurement unit (IMU), a data processing unit, a headphone audio device and a software application. The IMU is a low-weight, small-size wireless instrument that, body-back located between the L2 and L5 lumbar vertebrae, measures the subject's trunk kinematics. The application drives the data processing unit to feeding the headphone with electric signals related to the kinematic measures. Consequently, the user is audio-alerted, via headphone, of his/her own equilibrium, hearing a pleasant sound when in a stable equilibrium, or an increasing bothering sound when in an increasing unstable condition. Tests were conducted on a group of six older subjects (59y-61y, SD = 2.09y) and a group of four young subjects (21y-26y, SD = 2.88y) to underline difference in effectiveness of the system, if any, related to the age of the users. For each subject, standing balance tests were performed in normal or altered conditions, such as, open or closed eyes, and on a solid or foam surface. The system was evaluated in terms of usability, reliability, and effectiveness in improving the subject's balance in all conditions. As a result, the system successfully helped the subjects in reducing the body swaying within 10.65%-65.90%, differences depending on subjects' age and test conditions.

Poichè le alterazioni della funzione vestibolare possono essere causa di disequilibrio, i principali reperti sviluppati ad oggi per misurare il controllo posturale e l’integrazione sensoriale nel danno vestibolare sono stati ottenuti grazie alla posturografia. Tuttavia, al fine di superare i problemi legati a tale genere di tecnologia, sono stati proposti gli accelerometri indossabili (ACC) come un’alternativa portatile e a basso costo per la misurazione dell’oscillazione corporea in ambienti confortevoli. D’altro canto, nessuno studio ad oggi ha dimostrato la validità sperimentale delle misurazioni ottenute con ACC - rispetto a quelle derivanti dalla posturografia - in soggetti affetti da deficit vestibolare. Pertanto, l’obiettivo del presente lavoro è stato quello di i) sviluppare e validare una strumentazione pratica che potesse consentire la misurazione dei disordini dell’oscillazione corporea nell’ambito della valutazione otoneurologica attraverso gli ACC e ii) fornire un’analisi delle oscillazioni affidabile ed automatica, che potesse implementare in modo sensibile ed accurato la possibile discriminazione di pazienti affetti da deficit vestibolare unilaterale (UVF). A tale scopo, un gruppo di 13 pazienti (sette femmine, 6 maschi; età media 48.6 ± 6.4 anni) affetti da UVF da almeno 6 mesi e un altro omogeneo di 13 soggetti sani sono stati invitati a mantenere la posizione eretta durante l’esecuzione della posturografia statica (FBP) mentre indossavano a livello lombare - vicino al centro di massa - un sensore Movit® (by Captiks) costituito da accelerometri 3-D. La correlazione ‘product-moment’ secondo Pearson ha dimostrato un elevato livello di corrispondenza di quattro misure, estratte da ACC e da FBP, nel dominio del tempo e di tre in quello della frequenza. Inoltre il t-test ha evidenziato che due parametri nel dominio del tempo e due in quello della frequenza si sono dimostrati affidabili nel discriminare i soggetti affetti da UVF. Tali aspetti, nel loro complesso, dovrebbero focalizzare l’attenzione in ambito clinico e di ricerca su tale tecnica di registrazione, considerato l’arricchimento quantitativo e qualitativo di informazioni utili nella discriminazione, diagnosi e trattamento di pazienti affetti da UVF. In conclusione, noi riteniamo che la misurazione basata su ACC offra un’alternativa confortevole, affidabile, economica ed efficiente utile, assieme ai test clinici di equilibrio e mobilità, in molteplici circostanze così come negli studi implicati nella diagnosi, controllo e riabilitazione di pazienti affetti da UVF.

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