1.2 Stato dell’arte pag. 2

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Indice

Introduzione

Capitolo 1 Smart Wearable Systems

^1.1 I vantaggi di una tecnologia indossabile pag. 1

1.2 Stato dell’arte pag. 2

1.2.1 Mamagoose pajama pag. 2 1.2.2 LifeShirt System pag. 3 1.2.3 U.S. Company Sensatex Smartshirt pag. 4 1.2.4 Il progetto WEALTHY pag. 5 1.3 Stetoscopi elettronici pag. 6 1.3.1 Welch Allyn Meditron pag. 6 1.3.2 Littmann E4000 pag. 7 1.3.3 E-Scope II pag. 8 1.4 Limiti dei sistemi esistenti pag. 8 Bibliografia pag. 10

Capitolo 2 Cenni di Fisiologia

2.1 I Suoni Cardiaci, introduzione pag. 11

2.1.1 Ciclo cardiaco pag. 12

2.1.2 I Toni Cardiaci pag. 13

2.1.3 Tecnica per la rilevazione dei rumori Cardiaci pag. 14

2.1.4 Variazioni e Sdoppiamenti dei Toni Cardiaci pag. 16

2.2 Apparato Respiratorio pag 17

ii

2.2.1 Anatomia e Fisiologia pag. 17 2.2.2 Problematiche Respiratorie pag. 19 Bibliografia pag. 21

Capitolo 3 Struttura del Sistema

Introduzione pag.22

Trasduttore Ultrasonico come Sensore Acustico:

proprietà e utilizzo

Introduzione pag.23

3.1.1 Un po’ di Storia pag. 23 3.1.2 Piezoelettricità e Piroelettricità pag. 24

3.1.3 PVDF: Caratteristiche principali pag. 26 3.1.4 Realizzazione del sensore pag. 27

Tecniche di Cattura ed Elaborazione

3.2.1 L’Amplificatore di Carica pag. 31 3.2.2 Specifiche di progetto legate all’amplificatore di carica pag.32 3.2.3 Studio della finzione di trasferimento dell’amplificatore

di carica pag.33

3.2.4 Traslatore di tensione pag.37

3.3 Il Sistema di filtraggio pag.38

3.3.1 Introduzione pag.38

3.3.2 Teoria sui filtri pag.38

3.3.3 Progettazione filtro per l’acquisizione dei toni cardiaci pag.42

iii

3.3.4 Progettazione filtro passa banda per l’acquisizione del

Battito cardiaco e dell’atto respiratorio pag.45 3.4 Alimentazione pag.46 Introduzione pag.46 3.4.1 Alimentazione lineare Step-down pag.47 3.4.2 Alimentazione Switching pag.48 3.5 Soluzioni circuitali relative alle problematiche riscontrate pag.49 3.5.1 Active Wien-Robinson Filter pag.49 3.5.2 Raddrizzatore a doppia semionda pag.51 3.6 Il Microcontrollore pag.52 3.6.1 Funzionamento del microcontrollore pag.53

Bibliografia pag.56

Capitolo 4 Prove Sperimentali, Acquisizione ed Analisi dei Dati

4.1 Strumentazione utilizzata pag.57 4.1.1 La scheda di acquisizione dati “National Instruments” pag.57 4.1.2 Il software LabView

pag.58 4.2 Prove Sperimentali pag.63

4.2.1 Toni cardiaci pag.65

4.2.2 Atto cardiaco pag.67

4.2.3 Atto respiratorio pag.68

4.3 Analisi in frequenza pag.68

4.3.1 Analisi in frequenza dei toni cardiaci pag.69

4.3.2 Analisi in frequenza del battito cardiaco pag.70

4.3.3 Analisi in frequenza dell’atto respiratorio pag.71

4.4 Analisi post-processing dei dati pag.72

Bibliografia pag.75

Conclusioni finali