Analisi e Sviluppo di algoritmi per il monitoraggio delle fluttuazioni in pazienti con Parkinson’s Disease

L'obiettivo principale della seguente tesi è quello di analizzare algoritmi per il monitoraggio dei pazienti con PD. Il codice è stato implementato all'interno dell'ambiente di programmazione MATLAB ed è in generale costituito da due algoritmi denominati 'Algoritmo piedi' e 'Algoritmo vita'. Nel seguente lavoro sono stati utilizzati tre sensori Next Generation IMU posti nella zona della regione lombare e sui piedi dei soggetti su cui sono state eseguite le rilevazioni. Tali sensori attraverso una micro-sd interna sono in grado di registrare i dati durante l'acquisizione, che possono essere poi scaricati al termine di quest'ultima e processati attraverso gli algoritmi. Come anticipato dai nomi dei due algoritmi, il primo dei due elabora i segnali grezzi estratti dai sensori posti sui piedi, il secondo invece elabora quelli estratti dal sensore posto sulla vita. Dai dati grezzi dell'accelerometro è possibile estrapolare una serie di parametri in grado di descrivere la qualità della camminata ed evidenziare eventuali variazioni significative nella deambulazione dei pazienti. Difatti l' 'Algoritmo piedi' restituisce un'analisi complessiva sulla qualità dei periodi di deambulazione eseguiti durante la giornata come la velocità media o la lunghezza media del passo. L' 'Algoritmo vita' invece restituisce altri parametri aggiuntivi utili a mettere a fuoco eventuali disturbi nel cammino. Per ottimizzare la chiarezza dei risultati dell' 'Algoritmo vita' sono stati aggiunti dei grafici finali complessivi. In modo particolare è stata utilizzata una funzione dedicata per la realizzazione di un grafico a torta contente i valori medi di tutti i parametri estratti, ed inoltre all'interno del report finale è possibile osservare in modo dettagliato il valore assunto da ciascun parametro nel periodo di deambulazione corrispondente. Per aumentare la fruibilità dei risultati di tali algoritmi, a partire dall'utilizzo dell'interfaccia è stata implementata la possibilità di scaricare un report finale sfruttando l'utilizzo del tool MATLAB Report Generator. Il report finale complessivo che viene generato sarà nel formato .pdf e oltre a mettere insieme i grafici di valutazione complessiva di entrambi gli algoritmi include anche altri dettagli relativi al paziente come nome, cognome, id paziente, data dell'acquisizione, numero, nome e orario dei farmaci assunti durante l'arco della giornata. Sono stati dunque realizzati dei report finali sulla condizione del soggetto durante l'acquisizione. Il report come prima cosa mostra valutazioni generali sulla qualità della camminata, integrati con grafici specifici con tutti i dettagli ora per ora sul trend e la variazione di ogni singolo parametro motorio. La possibilità di avere a disposizione una valutazione complessiva di tali risultati è estremamente importante perché fornisce ai medici uno strumento per analizzare al meglio e più oggettivamente i sintomi nei pazienti ed osservare come questi cambino a seconda di quando vengono assunti i farmaci.