L'elettrocardiogramma (ECG) rappresenta uno degli strumenti diagnostici più importanti in ambito cardiologico, il quale permette di monitorare l’attività elettrica del cuore e rilevare eventuali anomalie, malattie cardiache o irregolarità del ritmo. Il cuore è uno degli organi indispensabili per la salute umana, poiché pompando sangue nei vasi sanguigni assicura la corretta distribuzione dei nutrienti e l’eliminazione dei prodotti di scarto nelle cellule di tutto l’organismo umano. Il battito cardiaco è un processo ritmico del corpo che si genera nell’organo stesso e dà inizio alla frequenza cardiaca, la quale verrà poi misurata attraverso l’ECG. L’ECG può essere misurato con tecniche non invasive che consistono nel porre sul torace e sugli arti degli elettrodi superficiali, permettendo di osservare la morfologia del segnale, la quale viene riportata su carta millimetrata, se lo strumento utilizzato è un cardiografo fisso, altrimenti in modo digitale, se si utilizzano strumenti più moderni. Queste tecniche non invasive possono essere attuate anche utilizzando dei dispositivi indossabili, come l’holter, il quale viene collegato al corpo umano attraverso elettrodi superficiali posti solo sul torace. Tale strumento di misura risulta essere molto piccolo e maneggiabile, permettendo un monitoraggio continuo anche per più di 24 ore. Con l’avvento della rivoluzione digitale, i dispositivi indossabili per la rilevazione dell’ECG hanno guadagnato un ruolo sempre più rilevante nel settore medico, offrendo la possibilità di tracciare dati biometrici, tra cui il battito cardiaco, in modo continuo e non invasivo. Tuttavia, affinché tali dispositivi possano essere impiegati a fini clinici, è necessario che siano approvati dalla Food and Drug Administration (FDA), per gli Stati Uniti e dall’European Medicines Agency (EMA), per l’Unione Europa. Nonostante l’ampio interesse per questi strumenti, il loro utilizzo autonomo da parte degli utenti può comportare errori di posizionamento, influenzando l’accuratezza delle misurazioni. Il crescente utilizzo di tali dispositivi evidenzia la necessità di sviluppare strategie per minimizzare gli errori di misurazione e migliorare l'affidabilità delle rilevazioni. Questa tesi si propone di raccogliere dati sul corretto funzionamento del sensore indossabile KardiaMobile 6L nella registrazione dei tracciati ECG, attraverso la costruzione di un database contenente 500 tracciati ECG, ottenuti da 10 soggetti in 10 diverse modalità di posizione, con ripetizioni per ciascuna condizione di misurazione. In particolare, i dati verranno scaricati in tre formati diversi e organizzati in cartelle, una per ogni soggetto, per poi essere elaborati in Matlab. L’analisi di questi dati consente di valutare l’influenza della posizione del dispositivo sulla qualità del segnale elettrocardiografico e di identificare eventuali variazioni significative. In particolare, in questo elaborato si andrà a notare che, con il sensore messo in maniera invertita si registrerà un tracciato ribaltato e quindi una probabile diagnosi errata. Mentre nelle posizioni in cui viene invertita la destra e la sinistra non si apprezzano variazioni significative del segnale. L’obiettivo finale è fornire un riferimento utile per la ricerca nel campo dell’analisi elettrocardiografica, facilitando lo sviluppo di strumenti automatizzati per il riconoscimento di errori di posizionamento e migliorando l’affidabilità delle misurazioni effettuate con dispositivi indossabili. Le prospettive future includono l'implementazione di tecniche di intelligenza artificiale per l'ottimizzazione dell'interpretazione dei dati e lo sviluppo di dispositivi sempre più avanzati e user- friendly.
Costruzione di un database elettrocardiografico per la valutazione dell'errato posizionamento del sensore KardiaMobile 6L
SALVATORE, BEATRICE MARIA
2023/2024
Abstract
L'elettrocardiogramma (ECG) rappresenta uno degli strumenti diagnostici più importanti in ambito cardiologico, il quale permette di monitorare l’attività elettrica del cuore e rilevare eventuali anomalie, malattie cardiache o irregolarità del ritmo. Il cuore è uno degli organi indispensabili per la salute umana, poiché pompando sangue nei vasi sanguigni assicura la corretta distribuzione dei nutrienti e l’eliminazione dei prodotti di scarto nelle cellule di tutto l’organismo umano. Il battito cardiaco è un processo ritmico del corpo che si genera nell’organo stesso e dà inizio alla frequenza cardiaca, la quale verrà poi misurata attraverso l’ECG. L’ECG può essere misurato con tecniche non invasive che consistono nel porre sul torace e sugli arti degli elettrodi superficiali, permettendo di osservare la morfologia del segnale, la quale viene riportata su carta millimetrata, se lo strumento utilizzato è un cardiografo fisso, altrimenti in modo digitale, se si utilizzano strumenti più moderni. Queste tecniche non invasive possono essere attuate anche utilizzando dei dispositivi indossabili, come l’holter, il quale viene collegato al corpo umano attraverso elettrodi superficiali posti solo sul torace. Tale strumento di misura risulta essere molto piccolo e maneggiabile, permettendo un monitoraggio continuo anche per più di 24 ore. Con l’avvento della rivoluzione digitale, i dispositivi indossabili per la rilevazione dell’ECG hanno guadagnato un ruolo sempre più rilevante nel settore medico, offrendo la possibilità di tracciare dati biometrici, tra cui il battito cardiaco, in modo continuo e non invasivo. Tuttavia, affinché tali dispositivi possano essere impiegati a fini clinici, è necessario che siano approvati dalla Food and Drug Administration (FDA), per gli Stati Uniti e dall’European Medicines Agency (EMA), per l’Unione Europa. Nonostante l’ampio interesse per questi strumenti, il loro utilizzo autonomo da parte degli utenti può comportare errori di posizionamento, influenzando l’accuratezza delle misurazioni. Il crescente utilizzo di tali dispositivi evidenzia la necessità di sviluppare strategie per minimizzare gli errori di misurazione e migliorare l'affidabilità delle rilevazioni. Questa tesi si propone di raccogliere dati sul corretto funzionamento del sensore indossabile KardiaMobile 6L nella registrazione dei tracciati ECG, attraverso la costruzione di un database contenente 500 tracciati ECG, ottenuti da 10 soggetti in 10 diverse modalità di posizione, con ripetizioni per ciascuna condizione di misurazione. In particolare, i dati verranno scaricati in tre formati diversi e organizzati in cartelle, una per ogni soggetto, per poi essere elaborati in Matlab. L’analisi di questi dati consente di valutare l’influenza della posizione del dispositivo sulla qualità del segnale elettrocardiografico e di identificare eventuali variazioni significative. In particolare, in questo elaborato si andrà a notare che, con il sensore messo in maniera invertita si registrerà un tracciato ribaltato e quindi una probabile diagnosi errata. Mentre nelle posizioni in cui viene invertita la destra e la sinistra non si apprezzano variazioni significative del segnale. L’obiettivo finale è fornire un riferimento utile per la ricerca nel campo dell’analisi elettrocardiografica, facilitando lo sviluppo di strumenti automatizzati per il riconoscimento di errori di posizionamento e migliorando l’affidabilità delle misurazioni effettuate con dispositivi indossabili. Le prospettive future includono l'implementazione di tecniche di intelligenza artificiale per l'ottimizzazione dell'interpretazione dei dati e lo sviluppo di dispositivi sempre più avanzati e user- friendly.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12075/21028