Sensori indossabili per il monitoraggio di biopotenziali

Current clinical and conventional biopotential measurement systems, such as for ECG, EMG and EEG, require the use of wet electrodes with conductive gel in contact with the skin and the presence of specialized personnel. These systems may acquire high quality signals but at the same time be impractical for long-term monitoring beyond the hospital walls. Recent technological advances in microelectronics have enabled the development of integrated circuits for electrophysiological measurement on flexible and biocompatible substrates. The most used process is printing on thin films or on fabrics, to which, in recent years, has been added the creation of conductive yarns integrated into patients' clothing. In this work, the technologies behind the wearable sensors used for biopotential monitoring, the techniques and materials mainly used for their realization, the resistive and capacitive measurement methods that they can exploit and the prospects in this area will be briefly presented and discussed.

Gli attuali sistemi clinici e convenzionali di misurazione di biopotenziali, come l’ECG, l’EMG e l’EEG, richiedono l'uso di elettrodi bagnati mediante gel conduttivo a contatto con la pelle e la presenza di personale specializzato. Tali sistemi possono acquisire segnali di alta qualità ma allo stesso tempo non essere ottimali per un monitoraggio a lungo termine al di fuori delle mura ospedaliere. I recenti progressi tecnologici nella microelettronica hanno consentito lo sviluppo di circuiti integrati per la misurazione elettrofisiologica su substrati flessibili e biocompatibili. Processo più comunemente utilizzato è la stampa su film sottili o su tessuti, a cui, negli ultimi anni, si sta aggiungendo la realizzazione di filati conduttivi integrati negli indumenti dei pazienti. In questo elaborato, verranno presentate e discusse brevemente le tecnologie che stanno alla base dei sensori indossabili impiegati per il monitoraggio di biopotenziali, le tecniche e i materiali principalmente utilizzati per la loro fabbricazione e i metodi di misurazione resistiva e capacitiva che essi possono sfruttare, con uno sguardo a quelle che sono le prospettive future in questo ambito.