Implementazione di un sistema wireless per la misurazione della PWV = Implementation of a Wireless System for PWV Measurement

Con 17,6 milioni di decessi all'anno, le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte nel mondo. La diagnosi precoce e il trattamento tempestivo possono ridurre significativamente il rischio di morte prematura e garantire una vita normale ai pazienti. Tra i fattori predittivi, la rigidità arteriosa si è rivelata un indicatore utile, strettamente correlato alla velocità dell'onda di polso (Pulse Wave Velocity, PWV). Attualmente, la stima di questo parametro si basa su tecnologie costose come la tonometria ad applanazione e gli ultrasuoni. L’elevato costo dei dispositivi presenti sul mercato ne limitano l'uso clinico e richiedono inoltre elevate competenze operative. Questa tesi si propone di ottimizzare un dispositivo sperimentale sviluppato dal gruppo di ricerca eLionS del Politecnico di Torino, che stima la PWV. In particolare l’obiettivo di questo lavoro è migliorare la portabilità e l’indossabilità del dispositivo attraverso l’integrazione di un modulo Bluetooth e la conseguente eliminazione dei cavi. I sensori utilizzati sono i Force Sensing Resistor (FSR), sensori di forza piezoresistivi che, posizionati sulla pelle vicino a un'arteria, rilevano le minime variazioni di forza causate dal passaggio dell'onda di polso. Questi sensori, essendo di dimensioni ridotte, flessibili, ultrasottili e aderenti alla pelle, sono ideali per le applicazioni indossabili previste in questo lavoro. Il dimensionamento della batteria di ricarica ha costituito il primo passo di questo lavoro, in risposta all’esigenza di sviluppare un dispositivo portatile. La selezione tra le batterie presenti in commercio è stata effettuata rivolgendo particolare attenzione alla miniaturizzazione del dispositivo e alla necessità di posizionare la batteria in modo da non ostacolare la trasmissione, evitando di coprire l’antenna. È stato realizzato un circuito stampato (PCB) per ridurre significativamente le dimensioni dell'intero dispositivo, con un firmware specifico per l'acquisizione e la trasmissione sincrona dei dati via Bluetooth Low Energy (BLE) tra i sensori e il PC. Infine, è stata sviluppata un'interfaccia grafica utente (GUI) per la visualizzazione in tempo reale dei segnali rilevati, con la possibilità di salvare i dati per analisi successive effettuate su MATLAB, utilizzando il metodo della tangente intersecante per l'estrazione della PWV. Confrontando i risultati ottenuti con il nuovo dispositivo con quelli del precedente dispositivo cablato, che a loro volta erano coerenti con il gold standard, lo Sphygmocor, si osserva una chiara corrispondenza.