L’Elettromiografia è un esame di tipo funzionale che va ad analizzare il funzio- namento di uno o più muscoli attraverso la rilevazione dei segnali elettrici che si sviluppano all’interno del corpo umano durante una contrazione. In ambito medico è un esame che viene utilizzato nella diagnostica neurologica per la valutazione di patologie a carico del sistema nervoso periferico e dell’apparato muscolare che possono compromettere anche il comportamento dell’intero corpo. L’elettromiografia si rivela molto utile, oltre al campo medico, anche in altri campi, come ad esempio quello sportivo dove si può andare ad analizzare la risposta del sistema muscolare sottoposto a diversi carichi di lavoro. Grazie a questo esame si può quindi valutare la funzionalità di nervi e muscoli, prevedere o diagnosticare patologie neuromuscolari oppure pianificare terapie di riabilitazione e cura per le stesse. Esistono vari strumenti per rilevare segnali elettromiografici, vari metodi e vari tipi di elettrodi che permettono di acquisire il segnale e manipolarlo in modo da estrarne i parametri voluti. Negli ultimi anni è aumentato di gran lunga l’uti- lizzo di dispositivi indossabili, spprattutto grazie all’implementazione di circuiti flessibili che, con caratteristiche quali deformabilità ed elasticità, permettono al- l’apparecchiatura di essere applicata in modo molto più semplice e di adattarsi a superfici dove la semplice elettronica rigida era difficilmente utilizzabile. In particolare il presente elaborato andrà a descrivere brevemente il funzionamen- to dei muscoli, i segnali elettrici da essi generati ed in seguito verrà proposta la progettazione di un sistema di acquisizione indossabile per suddetti segnali. La progettazione del dispositivo proposto utilizzerà infatti una matrice di elet- trodi stampati su supporti plastici e flessibili che mirano a sfruttare i vantaggi offerti da un’elettronica flessibile per garantire ai pazienti la minore invasività pos- sibile. La sfida si è concentrata quindi nel realizzare un sistema di condizionamento, ac- quisizione e trasmissione in grado di offrire un adeguato compromesso tra comfort e portabilità cercando di ridurre al minimo i disturbi sul segnale acquisito. A seguito quindi della progettazione e della valutazione dei materiali necessari alla realizzazione è stato costruito un prototipo del circuito su breadboard sul quale poi sono stati testati vari segnali mirati a valutarne l’efficacia e la funzionalità.
Progettazione di un circuito di acquisizione portatile per monitoraggio di segnali EMG
FALOPPA, ALEX
2022/2023
Abstract
L’Elettromiografia è un esame di tipo funzionale che va ad analizzare il funzio- namento di uno o più muscoli attraverso la rilevazione dei segnali elettrici che si sviluppano all’interno del corpo umano durante una contrazione. In ambito medico è un esame che viene utilizzato nella diagnostica neurologica per la valutazione di patologie a carico del sistema nervoso periferico e dell’apparato muscolare che possono compromettere anche il comportamento dell’intero corpo. L’elettromiografia si rivela molto utile, oltre al campo medico, anche in altri campi, come ad esempio quello sportivo dove si può andare ad analizzare la risposta del sistema muscolare sottoposto a diversi carichi di lavoro. Grazie a questo esame si può quindi valutare la funzionalità di nervi e muscoli, prevedere o diagnosticare patologie neuromuscolari oppure pianificare terapie di riabilitazione e cura per le stesse. Esistono vari strumenti per rilevare segnali elettromiografici, vari metodi e vari tipi di elettrodi che permettono di acquisire il segnale e manipolarlo in modo da estrarne i parametri voluti. Negli ultimi anni è aumentato di gran lunga l’uti- lizzo di dispositivi indossabili, spprattutto grazie all’implementazione di circuiti flessibili che, con caratteristiche quali deformabilità ed elasticità, permettono al- l’apparecchiatura di essere applicata in modo molto più semplice e di adattarsi a superfici dove la semplice elettronica rigida era difficilmente utilizzabile. In particolare il presente elaborato andrà a descrivere brevemente il funzionamen- to dei muscoli, i segnali elettrici da essi generati ed in seguito verrà proposta la progettazione di un sistema di acquisizione indossabile per suddetti segnali. La progettazione del dispositivo proposto utilizzerà infatti una matrice di elet- trodi stampati su supporti plastici e flessibili che mirano a sfruttare i vantaggi offerti da un’elettronica flessibile per garantire ai pazienti la minore invasività pos- sibile. La sfida si è concentrata quindi nel realizzare un sistema di condizionamento, ac- quisizione e trasmissione in grado di offrire un adeguato compromesso tra comfort e portabilità cercando di ridurre al minimo i disturbi sul segnale acquisito. A seguito quindi della progettazione e della valutazione dei materiali necessari alla realizzazione è stato costruito un prototipo del circuito su breadboard sul quale poi sono stati testati vari segnali mirati a valutarne l’efficacia e la funzionalità.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/52375