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Sistema Integrato e Portabile per il Monitoraggio di Potenziali Evocati Visivi: Unità Centrale per la sincronizzazione di stimolo e lettura. = Integrated and Portable System for the Monitoring of Visual Evoked Potential: Central Unit for stimulus and signal synchronization.

Davide Romano

Sistema Integrato e Portabile per il Monitoraggio di Potenziali Evocati Visivi: Unità Centrale per la sincronizzazione di stimolo e lettura. = Integrated and Portable System for the Monitoring of Visual Evoked Potential: Central Unit for stimulus and signal synchronization.

Rel. Danilo Demarchi, Alessandro Sanginario. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2018

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Abstract:

In campo neuro-oncologico spesso l’unico rimedio è l’intervento chirurgico radicale che porta ad una riduzione della pressione endocranica, riduce il carico tumorale aumentando l’ossigenazione del residuo e migliorando così la risposta alla radioterapia. Tuttavia uno degli svantaggi legati a tale approccio è il rischio di generare un danno neurologico permanente al paziente che può interessare le vie ottiche causando disfunzioni visive. È possibile ridurre tale rischio monitorando in real-time durante le operazioni chirurgiche i potenziali evocati visivi (VEP). I VEP sono potenziali bioelettrici, registrati nella corteccia occipitale e generati da brevi stimoli visivi. Sono usati principalmente per misurare l’integrità funzionale dei percorsi visivi attraverso i nervi ottici dalla retina alla corteccia visiva del cervello. Il progetto “SIPEV” prende spunto da un precedente studio di fattibilità (GEPEV), ed ha come obiettivo primario quello di superare le criticità riscontrate dal progetto in questione. Le innovazioni introdotte da questo progetto riguardano principalmente l’abolizione dei cavi nel campo operatorio, sfruttando una comunicazione BLE. Per cui dopo una prima fase di analisi dello stato dell’arte riguardante non solo i dispositivi per la generazione e il prelievo dei VEP, ma anche le tecnologie wireless utilizzate attualmente, si è passati alla progettazione del dispositivo. La scelta del processore è ricaduta sulla Launchpad Texas Instruments CC2640R2F, la quale ha permesso di simulare i 3 moduli che compongono il dispositivo. In una prima fase è stata rivolta particolare attenzione alla progettazione software con lo scopo di riuscire a connettere simultaneamente i 3 devices, successivamente si è passati ad una fase di sperimentazione per verificare la latenza della trasmissione dati tra i dispositivi, e la ricostruzione dei segnali ricevuti dall’unità centrale tramite BLE. L’analisi della latenza della comunicazione è di fondamentale importanza perché da essa dipende la giusta sincronizzazione tra stimolo e lettura del potenziale evocato. Senza una giusta sincronizzazione tra i dispositivi non è possibile studiare in modo appropriato le latenze fisiologiche con cui si presentano le componenti del VEP, e diventa alquanto difficile riconoscere eventuali condizioni patologiche. Le latenze misurate non hanno soddisfatto i requisiti minimi per tale scopo, per cui dal punto di vista hardware è stato aggiunto un TCXO per garantire la sincronizzazione dei 3 devices durante un intervento chirurgico. Sono stati effettuati i test per il prelievo del potenziale evocato utilizzando diversi pattern di stimolazione, tra i quali anche la stimolazione flash-LED per simulare il dispositivo di stimolazione definitivo. I risultati ottenuti sono stati mediati tramite oscilloscopio, e filtrati prima analogicamente tramite scheda di elaborazione e amplificazione, e poi successivamente in modo digitale su Matlab. Tutti i risultati ottenuti hanno evidenziato i limiti dei processori attualmente in uso. In conclusione possiamo affermare che il lavoro svolto ha posto le basi per lo sviluppo di un prototipo pronto per la fase finale di progettazione, che riguarderà soprattutto la risoluzione dei problemi e dei limiti riscontrati, ed eventualmente raggiungerà la fase di produzione e commercializzazione.

Relators: Danilo Demarchi, Alessandro Sanginario
Academic year: 2018/19
Publication type: Electronic
Number of Pages: 105
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-21 - BIOMEDICAL ENGINEERING
Aziende collaboratrici: UNSPECIFIED
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/8928
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