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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