Il segnale elettrocardiografico (ECG) rappresenta lo strumento standard per il monitoraggio cardiaco. Lo studio della variabilità del tracciato permette di definire i confini tra condizioni di normalità e quadri patologici, risultando fondamentale per l’interpretazione diagnostica. Fattori tecnici e biologici concorrono a definire la correlazione esistente tra le due tipologie di variabilità del segnale ECG: quella inter-soggetto e quella intra-soggetto. La recente diffusione dei dispositivi indossabili e portatili ha spostato il monitoraggio al di fuori delle strutture ospedaliere, rendendo l’accuratezza morfologica del tracciato strettamente vincolata alla corretta compliance dell’utente. Il presente studio si propone di caratterizzare e quantificare l’impatto di un uso non conforme di tali tecnologie sulla variabilità intra-soggetto di un individuo sano, valutando l’effetto del posizionamento dello strumento. Il dataset analizzato comprende 50 registrazioni complessive acquisite in configurazioni a singola derivazione e a sei derivazioni, tramite il dispositivo ECG personale KardiaMobile 6L. Le registrazioni sono state alternate tra sessioni corrette e sessioni volutamente errate, ottenute modificando l’orientamento e la collocazione dell’elettrodo inferiore. I segnali grezzi sono stati elaborati in Matlab_R2025b, estraendo automaticamente le caratteristiche temporali e di ampiezza mediante il software ECGdeli. Per valutare la riproducibilità delle misure ed isolare le variazioni statisticamente significative indotte dall’errore tecnico di posizionamento, è stata condotta un’analisi basata sul calcolo di 8 metriche statistiche e sul test di Kruskal-Wallis. Quest’ultimo test ha permesso di identificare le caratteristiche maggiormente sensibili alle variazioni di posizionamento dello strumento, impostando la soglia di significatività a p-value < 0.05. A seguito della normalizzazione dei rispettivi valori mediani nel range normalizzato [0,1], è emersa una netta dicotomia tra i parametri temporali e quelli di ampiezza. Le caratteristiche temporali hanno mostrato un’elevata robustezza e stabilità biologica in tutte le configurazioni, con lievi discontinuità limitate alla durata del complesso QRS (valori mediani intorno a 0.14 e 0.28), e del segmento ST (valori mediani tra 0.70 e 0.95). Al contrario, le caratteristiche di ampiezza hanno mostrato una marcata suscettibilità agli errori posizionali, manifestando crolli improvvisi e anomalie concentrate nelle modalità d’uso non conformi, oltre a una riduzione delle caratteristiche calcolabili a causa di artefatti. In questo caso si è osservata una fitta densità di variazioni altamente significative, con un numero elevato di discontinuità nella totalità delle modalità di posizionamento; in particolare, l’ampiezza dell’onda P (PA) e quella dell’intervallo PR (PRIA) hanno mostrato gli indici di variabilità più alti, contrassegnati da 31 e 37 elementi significativi. Per entrambe le caratteristiche, i valori mediani normalizzati presentano il picco ideale di 1.00 in derivazione II (configurazione CDRA), per poi subire crolli fino a 0.00 nelle sessioni errate in derivazione I (configurazioni RDLA e RDRA). A tali crolli corrispondono anomalie speculari nella derivazione aVR, con valori mediani fino a 0.924 per PA e 0.944 per PRIA, determinati da inversioni di polarità dovute al ribaltamento del dispositivo. In conclusione, lo studio dimostra che tale dispositivo ECG presenta elementi di vulnerabilità nella stima delle ampiezze, le quali risultano fortemente influenzate dalle modalità d’uso dell’utente, suggerendo di implementare software di controllo avanzati nell’applicazione dedicata per rilevare automaticamente segnali errati o morfologicamente ribaltati prima del definitivo invio dei tracciati al medico curante.
VARIABILITÀ ELETTROCARDIOGRAFICA INTRA-SOGGETTO ASSOCIATA ALL'UTILIZZO DEL KARDIAMOBILE 6L
LOPEZ PARIONA, ARIANNA LUCILA
2025/2026
Abstract
Il segnale elettrocardiografico (ECG) rappresenta lo strumento standard per il monitoraggio cardiaco. Lo studio della variabilità del tracciato permette di definire i confini tra condizioni di normalità e quadri patologici, risultando fondamentale per l’interpretazione diagnostica. Fattori tecnici e biologici concorrono a definire la correlazione esistente tra le due tipologie di variabilità del segnale ECG: quella inter-soggetto e quella intra-soggetto. La recente diffusione dei dispositivi indossabili e portatili ha spostato il monitoraggio al di fuori delle strutture ospedaliere, rendendo l’accuratezza morfologica del tracciato strettamente vincolata alla corretta compliance dell’utente. Il presente studio si propone di caratterizzare e quantificare l’impatto di un uso non conforme di tali tecnologie sulla variabilità intra-soggetto di un individuo sano, valutando l’effetto del posizionamento dello strumento. Il dataset analizzato comprende 50 registrazioni complessive acquisite in configurazioni a singola derivazione e a sei derivazioni, tramite il dispositivo ECG personale KardiaMobile 6L. Le registrazioni sono state alternate tra sessioni corrette e sessioni volutamente errate, ottenute modificando l’orientamento e la collocazione dell’elettrodo inferiore. I segnali grezzi sono stati elaborati in Matlab_R2025b, estraendo automaticamente le caratteristiche temporali e di ampiezza mediante il software ECGdeli. Per valutare la riproducibilità delle misure ed isolare le variazioni statisticamente significative indotte dall’errore tecnico di posizionamento, è stata condotta un’analisi basata sul calcolo di 8 metriche statistiche e sul test di Kruskal-Wallis. Quest’ultimo test ha permesso di identificare le caratteristiche maggiormente sensibili alle variazioni di posizionamento dello strumento, impostando la soglia di significatività a p-value < 0.05. A seguito della normalizzazione dei rispettivi valori mediani nel range normalizzato [0,1], è emersa una netta dicotomia tra i parametri temporali e quelli di ampiezza. Le caratteristiche temporali hanno mostrato un’elevata robustezza e stabilità biologica in tutte le configurazioni, con lievi discontinuità limitate alla durata del complesso QRS (valori mediani intorno a 0.14 e 0.28), e del segmento ST (valori mediani tra 0.70 e 0.95). Al contrario, le caratteristiche di ampiezza hanno mostrato una marcata suscettibilità agli errori posizionali, manifestando crolli improvvisi e anomalie concentrate nelle modalità d’uso non conformi, oltre a una riduzione delle caratteristiche calcolabili a causa di artefatti. In questo caso si è osservata una fitta densità di variazioni altamente significative, con un numero elevato di discontinuità nella totalità delle modalità di posizionamento; in particolare, l’ampiezza dell’onda P (PA) e quella dell’intervallo PR (PRIA) hanno mostrato gli indici di variabilità più alti, contrassegnati da 31 e 37 elementi significativi. Per entrambe le caratteristiche, i valori mediani normalizzati presentano il picco ideale di 1.00 in derivazione II (configurazione CDRA), per poi subire crolli fino a 0.00 nelle sessioni errate in derivazione I (configurazioni RDLA e RDRA). A tali crolli corrispondono anomalie speculari nella derivazione aVR, con valori mediani fino a 0.924 per PA e 0.944 per PRIA, determinati da inversioni di polarità dovute al ribaltamento del dispositivo. In conclusione, lo studio dimostra che tale dispositivo ECG presenta elementi di vulnerabilità nella stima delle ampiezze, le quali risultano fortemente influenzate dalle modalità d’uso dell’utente, suggerendo di implementare software di controllo avanzati nell’applicazione dedicata per rilevare automaticamente segnali errati o morfologicamente ribaltati prima del definitivo invio dei tracciati al medico curante.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12075/27252