Sistemi elettronici per la misura della BioImpedenza toracica

L'impedenziometria è una tecnica di misura che si pratica su soggetti viventi per estrapolare informazioni utili sullo stato di salute di questi ultimi. Tale metodo è vantaggioso in quanto è poco invasivo, è economico e si presta ad un monitoraggio continuo. Per valutare l'impedenza si applica una corrente alternata nota e si misura la tensione. Il rapporto fra tensione e corrente fornisce il valore di impedenza che ha una parte immaginaria ed una parte reale. Tale principio è alla base di diversi strumenti diagnostici come il bioimpedenziometro per la valutazione della composizione corporea, i cardiografi ad impedenza per valutare le funzioni cardiche, i tomografi per valutare la distribuzione della bioimpedenza all'interno del corpo e il pneumografo ad impedenza trans-toracica per valutare l'attività respiratoria. Questo lavoro ha come obiettivo la realizzazione di un pneumografo ad impedenza trans-toracica tramite l'uso di un microcontrollore di precisione: l'ADuCM 350. La realizzazione del sistema consiste nella progettazione del sistema di acquisizione, nella scrittura del firmware del microcontrollore e dello script python utile a gestire i dati trasmessi dalla UART del microcontrollore in modo da visulazzare in tempo reale la variazione dell'impedenza trans-toracica. Una volta verificata la validità delle misure su un set di resistenze e capacità, si acquisisce il segnale respiratorio da una popolazione di 7 maschi adulti di età compresa tra i 24 e 25 anni. In particolare il protocollo di misura prevede 5 esercizi respiratori: respiro normale per un minuto, respiri profondi per un minuto, inspirazione in un tubo da mezzo centimetro per un minuto, espirazione nello stesso tubo per un minuto e la misura del respiro sotto sforzo. Dai risultati ottenuti si può concludere che il sistema implementato è potenzialmente capace di rilevare malattie ostruttive o restrittive dal momento che il terzo e quarto esercizio respiratorio simulano malattie respiratorie di questo tipo. Inoltre è possibile misurare anche la frequenza respiratoria. Il valore di impedenza trans-toracica media su tutta la popolazione testata è di circa 48 Ohm, valore coerente con le aspettative teoriche.