Stima dei parametri vitali

ABSTRACT

Le tecniche tradizionali per la misurazione dei parametri fisiologici di interesse (frequenza cardiaca, frequenza respiratoria) si basano sull’utilizzo di sensori a contatto diretto col soggetto, come l’elettrocardiogramma (ECG), il pulsiossimetro o trasduttori piezoelettrici. Questo genere di metodologie, richiedendo il contatto diretto col soggetto, possono risultare invasive, scomode, generare irritazioni dell’epidermide e indolenzimento. Inoltre, in presenza di ustioni, bruciature o abrasioni risulta impossibile applicare sensori alle parti interessate.

In questo elaborato viene mostrato un sistema di stima della pulsazione cardiaca a distanza basato sull’analisi di immagini. Utilizzando tecniche di fotopletismogra- fia riflessa è stato possibile acquisire un segnale associato alla pulsazione cardiaca basandosi sull’osservazione di porzioni di epidermide nell’area del volto.

Sfruttando tecniche di Blind Source Separation è stato possibile estrarre l’informazione strettamente legata al fenomeno della pulsazione cardiaca. L’utilizzo di una sorgente di luce controllata per l’illuminazione del volto, la selezione dell’informazione associata esclusivamente ad un particolare colore nelle sole regioni della fronte e delle guance, l’adozione dell’embedding theorem, sono gli elementi che congiuntamente hanno permesso di sviluppare un asistema di misura la cui accuratezza è in linea con quella di dispositivi commerciali che però richiedono il contatto con il soggetto.

L’efficacia dimostrata e la possibilità di realizzare il sistema su dispositivi portatili apre a nuove ed interessanti applicazioni. Il check-up personale, gli studi del sonno, l’analisi delle condizioni psico-fisiche, le sedute di allenamento per il fitness o la prevenzione di fenomeni come la sindrome della morte improvvisa infantile (SIDS - Sudden Infant Death Syndrome) sono tutti scenari, ad esempio, in cui un monitoraggio a distanza dei parametri vitali potrebbe portare numerosi benefici.