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Sistemi elettronici per la misura della BioImpedenza toracica

Federico Fresilli

Sistemi elettronici per la misura della BioImpedenza toracica.

Rel. Danilo Demarchi, Paolo Motto Ros. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering), 2021

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Abstract:

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.

Relatori: Danilo Demarchi, Paolo Motto Ros
Anno accademico: 2020/21
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 63
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering)
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-29 - INGEGNERIA ELETTRONICA
Aziende collaboratrici: ASTEL S.r.l.
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/17924
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