Sviluppo di un prototipo di elettrocardiografia per lo studio dell'associazione tra elettrocardiogramma ed ipertensione

L’elettrocardiogramma è la rappresentazione dell’attività elettrica del cuore generata dalla depolarizzazione delle cellule del miocardio. Questo è uno strumento fondamentale per l’analisi della salute cardiovascolare, consente di rilevare irregolarità del ritmo cardiaco e condizioni patologiche come l’ipertensione, un fattore di rischio per infarto e ictus. Da esso si possono estrarre anche parametri importanti come la frequenza cardiaca, calcolando la differenza tra picchi RR, e la variabilità del ritmo cardiaco. La variabilità della frequenza cardiaca, in particolare, è un indicatore chiave, utile sia per identificare soggetti a rischio sia per monitorare l’influenza del sistema nervoso autonomo sull’attività cardiaca. Il bilanciamento tra sistema simpatico e parasimpatico è cruciale per garantire una regolazione ottimale del cuore e una risposta adeguata agli stimoli fisiologici. Con il progresso tecnologico, è oggi possibile progettare dispositivi semplici e accessibili per il monitoraggio dell'attività cardiaca, come nel caso delle misurazioni elettrocardiografiche. Arduino, una piattaforma open-source che consente la creazione di prototipi elettronici, è diventata popolare nelle applicazioni biomediche grazie alla sua economicità e versatilità nell'acquisizione di segnali da sensori, permettendo anche il monitoraggio in tempo reale di parametri vitali. Questa tesi si propone di sviluppare un prototipo di elettrocardiografia basato su Arduino per esplorare una possibile correlazione tra le caratteristiche del segnale ECG e la presenza di ipertensione. Per raggiungere questo obiettivo, è stata effettuata una dettagliata analisi del prototipo sviluppato, con particolare attenzione ai componenti utilizzati, tra cui la tipologia di elettrodi, la versione di Arduino UNO e il modulo AD8232 per l’amplificazione del segnale. Successivamente, sono stati condotti test sperimentali su dieci soggetti, ai quali è stato richiesto di seguire un protocollo mirato alla rilevazione di eventuali variazioni della frequenza cardiaca in specifiche condizioni. L’esperimento prevedeva che i partecipanti, in posizione seduta, mantenessero alternativamente braccia o gambe sollevate, intervallando tali fasi con momenti di recupero. I risultati preliminari non sono stati del tutto soddisfacenti: nonostante la semplicità del sensore utilizzato, la gestione dei dati è stata problematica, con frequenti interferenze che hanno compromesso l'affidabilità delle misurazioni. Nei tracciati analizzabili sono state individuate delle variazioni che potrebbero essere correlate alla pressione arteriosa, ma non è stato possibile condurre un'analisi approfondita dei segnali né trarre conclusioni definitive. Il prototipo sviluppato presenta ancora numerose limitazioni e richiede miglioramenti significativi per garantire una misurazione attendibile. Ciononostante, il prototipo ha dimostrato un buon potenziale, suggerendo che, con affinamenti hardware e software, possa evolversi in un dispositivo affidabile, utile per la ricerca e la pratica clinica. Il lavoro svolto è prova del potenziale di Arduino nell’ambito della strumentazione biomedicale e rappresenta un incentivo allo sviluppo di strumenti a basso costo per la prevenzione e il controllo delle patologie cardiache come l’ipertensione.