Comprendere la cinematica del movimento umano è sia una base che un valore applicato in medicina e biologia. La misurazione del movimento può essere utilizzata per valutare le prestazioni funzionali degli arti in condizioni normali e anormali. La conoscenza cinematica è anche essenziale per una corretta diagnosi e trattamento chirurgico della malattia articolare e la progettazione di dispositivi protesici per ripristinare la funzione.
In generale, l’analisi cinematica del movimento umano può essere classificata in due aree principali: 1) Movimento grossolano dei segmenti dell’arto interconnessi da articolazioni, dove la relativa rotazione articolare tridimensionale è descritta adottando il sistema di angolo euleriano. Con una corretta selezione degli assi di rotazione tra due segmenti ossei, la rotazione finita associata è indipendente dalla sequenza. Questo concetto è particolarmente utile, poiché corrisponde esattamente alla definizione clinica del movimento articolare. 2) Analisi dettagliata del movimento della superficie articolare del giunto, in cui vengono descritte la rotazione e la traslazione tridimensionale e non vincolata generalizzata utilizzando il concetto dell’asse di spostamento della vite. Conoscendo la geometria della superficie e i vincoli dei tessuti molli, il movimento di un giunto articolato può essere analizzato per fornire informazioni di base per gli studi di lubrificazione e usura. Inoltre, con un’appropriata differenziazione numerica, la velocità e l’accelerazione possono essere ottenute dalle informazioni di spostamento descritte dai due metodi precedenti.
Attualmente disponibili le tecniche di misurazione del movimento umano possono essere classificate in tre categorie: 1) metodi di collegamento elettrico; 2) metodi stereometrici e metodi roentgenografici biplanari; e 3) metodi accelerometrici. Ogni sistema ha i suoi vantaggi e limiti unici in termini di principio operativo, strumenti necessari, riduzione dei dati e tipo di informazioni prodotte. Analisi rappresentative del movimento umano degli arti superiori e inferiori saranno incluse come esempi illustrativi.
