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XII

Medical

MEDICAL 16 -

APRILE 2018

Grazie ai progressi compiuti nel campo della tecnologia

dei semiconduttori è ora possibile misurare e registra-

re quasi tutti i segnali del corpo umano – anche quel-

li che solitamente sono monitorati in ambiente clinico

– mediante un dispositivo indossabile (Fig.1). Alcuni

dei segnali più importanti da misurare sono quelli del

sistema cardio-respiratorio (cuore e polmoni). Ridurre

il più possibile dimensioni e consumi per aumentare la

durata della batteria è senza dubbio uno dei principali

problemi che i progettisti di dispositivi indossabili de-

vono affrontare. Anche se esistono differenti modalità

per eseguire misure relative all’attività del cuore e alla

respirazione, le due tecniche in grado di assicurare i con-

sumi più bassi prevedono la misura dei segnali elettrici

del cuore (biopotenziale) e della resistenza della cavità

toracica (bioimpedenza). Nel corso di questo articolo

verranno dapprima esaminati i concetti di biopotenziale

e di bioimpedenza e le problematiche che si incontrano

nella misura di entrambe con un dispositivo indossabile.

Successivamente verrà descritto un innovativo approccio

che semplifica notevolmente la modalità di esecuzione

delle misure, a fronte di una contemporanea riduzione

delle dimensioni e dei consumi del dispositivo.

Biopotenziale e bioimpedenza

Le misure di biopotenziale richiedono il posizionamen-

to di due o più elettrodi in contatto con la pelle del cor-

po del paziente per rilevare i segnali elettrici (di piccola

entità) generati dal cuore. I segnali vengono successi-

vamente condizionati e inviati a un microprocessore

che provvede all’espletamento di compiti quale memo-

rizzazione, esecuzione di calcoli e/o visualizzazione.

L’impiego di questa tecnica consente di registrare tre

importanti parametri cardiaci: ECG, intervalli R-R e ri-

levamento pace-maker. Un elettrocardiogramma (ECG)

è la misura e la rappresentazione grafica, in funzione

del tempo, dei segnali elettrici associati all’attività del

cuore.

L’intervallo R-R è il periodo che intercorre tra le ampiez-

ze di picco del segnale elettrico periodico del cuore (o in

altre parole l’intervallo che intercorre tra un battito car-

diaco e il successivo), note anche come picchi R (Fig. 2).

L’elettrocardiogramma e le misure R-R possono essere

utilizzate per il monitoraggio del battito cardiaco e rap-

presentano un valido ausilio nella diagnosi di specifiche

cardiopatie come ad esempio le aritmie. Tuttavia, que-

ste disfunzioni possono essere difficili da diagnosticare

perché non sempre si manifestano quando il paziente si

trova in un ambiente clinico. I dispositivi indossabili, in-

vece, consentono al personale medico di eseguire il mo-

nitoraggio dei pazienti per periodi di tempo prolungati,

al di fuori dell’ambiente ospedaliero.

Monitoraggio “senza stress”

della frequenza cardiaca

Grazie a un circuito integrato di nuova generazione è possibile soddisfare i complessi

e spesso contrastanti requisiti tipici dello sviluppo delle apparecchiature medicali portatili

Executive Business Manager

Senior technical writer Maxim Integrated

Fig. 1 –

Monitoraggio medico condotto mediante un dispositivo indos-

sabile