Sviluppo di un sistema Hardware e Software a supporto della tele-riabilitazione domiciliare di pazienti post-ictus. = Development of a hardware and software system for home tele-rehabilitation of stroke patients.

Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo la progettazione e la validazione di un dispositivo elettronico per la tele-riabilitazione domiciliare del paziente post-ictus. Il dispositivo permette di misurare la pressione di contatto di alcune zone anatomiche (piede, gomiti e dita) durante l’esecuzione di esercizi riabilitativi tele-monitorati. Tale misura è utilizzata per fornire un biofeedback al paziente e permettergli di interagire con degli exergame. L’attività si integra all’interno del progetto di ricerca DoMoMEA, “Tele-riabilitazione Domiciliare neuroMotoria a favore dei soggetti con esiti di ictus cerebrale a disabilità Moderata mediante dispositivi Elettronici Avanzati”. Per tale motivo, il design ha richiesto di garantire la compatibilità con il progetto, sia a livello di specifiche tecniche di basso livello sia ricercando il basso costo della soluzione e la flessibilità dell’architettura. Da un’accurata ricerca sulla tipologia di sensori di pressione da integrare all’interno del sistema, sono stati scegli i sensori resistivi a film sottile FSR come il miglior compromesso costi-prestazioni. E’ stato quindi progettato il circuito elettronico per l’acquisizione e l’invio del segnale attraverso un canale Bluetooth classic. Tale circuito, basato su microcontrollore low-power della famiglia MSP430 di Texas Instruments, implementa il front-end analogico, i circuiti di alimentazione e ricarica della batteria e il modulo radio. Il firmware del microcontrollore, programmato in linguaggio C, permette la gestione dell’acquisizione dati tramite un’interfaccia remota. Tale interfaccia è stata sviluppata in linguaggio C# all’interno dell’ambiente di sviluppo Unity 3D, adottando il sistema operativo Android. Le interfacce grafiche presentano un biofeedback in relazione alla pressione plantare, sia diretto (visione della distribuzione della pressione plantare) sia indiretto (mediante exergame). Le interfacce permettono l’uso del sistema sia su smartphone/tablet che su TV-box/smart TV Android. L’obiettivo di queste interfacce è quello di rendere il percorso riabilitativo più stimolante per il paziente, garantendo al terapista la possibilità di osservare i progressi del paziente in modo da ottimizzare la gestione della terapia domiciliare a distanza. Una validazione preliminare del dispositivo su soggetti sani ha permesso di verificare il funzionamento, imporre i parametri base dell’exergame e valutare la rispondenza del sistema alle reali condizioni di appoggio del paziente. La versatilità dell’hardware permette inoltre l’acquisizione di segnali di pressione da gomiti e dita per l’uso in ulteriori exergame sviluppati nell’ambito del progetto DoMoMEA.