MONITOR OTTICO DELLA PRESSIONE SANGUIGNA RISULTATI PRELIMINARI

Presentazione sul tema: "MONITOR OTTICO DELLA PRESSIONE SANGUIGNA RISULTATI PRELIMINARI"— Transcript della presentazione:

1 MONITOR OTTICO DELLA PRESSIONE SANGUIGNA RISULTATI PRELIMINARI
Ferla Giuseppe, STMicroelectronics Catania Maugeri Domenico Università Catania Carnazzo Giuseppe ASP Catania Busacca Alessandro Università Palermo Giaconia Costantino Università Palermo Fallica Giorgio STMicroelectronics Catania Napoli, 60° Congresso Nazionale Novembre 2015

2 Caratteristiche ottiche del corpo umano
Sommario Caratteristiche ottiche del corpo umano Applicazioni dell’ottica nel vicino infrarosso Pulse Wave Velocity e Pulse Transit Time Il nostro sistema Primi risultati Conclusioni 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

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4 Caratteristiche ottiche del corpo umano
Il corpo umano nel vicino infrarosso è relativamente trasparente 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

5 Coefficiente di estinzione dell’emoglobina
Punto isosbestico 797nm Hemoglobin in blood, 150gr/L. Hemoglobin molar weight, dalton. Concentrazione molare, 2.34 mMol/L. Quindi nel punto isosbetico e=800 (cm-1/(mole/litro)). A=800x 2.34E-3xth Per un’attenuazione di 10 occorono 5.3 mm di sangue A 800 nm, 5.3 mm di sangue danno un’attenuazione di un fattore 10 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

6 Lo stato dell’arte 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015
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7 A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology Felix Scholkmann,2014,Zurich 25/01/2015 G. Ferla

8 I punti di forza del nostro sistema
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9 Il nostro sistema 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015
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10 Il microcontrollore STM32F407vg prodotto da STMicroelectronics
Processore ARM Cortex-MF a 32 bit Frequenza di clock 168 MHz Unità FP a singola precisione e set di istruzioni DSP 3 Adc con risoluzione 12 bit e 2.4 Mps 2 AC con risoluzione 12 bit 2 controllori DMA 15 interfacce di comunicazione 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

11 La scheda di misura 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015
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12 Confronto SiPM e fotodiodo
Notte senza luna, con cielo nuvoloso 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

13 Il modello di Moens- Korteweg
243 pagine G. Ferla

14 Il modello di Moens- Korteweg e modifica di Bramwell-Hill
Il legame fra PWV e pressione Il modello di Moens- Korteweg e modifica di Bramwell-Hill 𝑷𝑾𝑽= 𝑬𝒉 𝟐𝝆𝑹 = ∆𝑷∙ 𝑽 ∆𝑽 G. Ferla

15 Misure non invasive della pressione
PWV Pulse Wave Velocity Carotide Arteria femorale R. Asmar et all Hypertension Vol 26 No 3 September 1995 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

16 Studio su 2000 danesi per 10 anni. Campione diviso in quintili.
La velocità maggiore di 13 m/sec comporta il raddoppio del rischio di mortalità. 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

17 Analisi ECG 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015
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18 Definizioni utilizzate per analisi ECG
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23 Variazione di QRS con la respirazione
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24 Determinazione del PTT 1/2
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25 Determinazione del PTT 2/2
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26 Il segnale ECG e PPG 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015
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27 Respirazione e frequenza cardiaca
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28 I segnali ECG e PPG in un ciclo di respirazione
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29 Segnale PPG durante l’espirazione
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30 Segnale PPG durante l’inspirazione
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31 Effetti dell’esercizio fisico sulla pressione
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32 Conclusioni Monitor ottico della pressione sanguigna
L’uso del segnale PPG ha notevoli vantaggi sui precedenti sistemi: la possibilità di determinare con una sola misura sia il volume di sangue che la sua saturazione Sono stati mostrati i primi risultati ottenuti con un sistema facilmente integrabile e portatile: 1) La misura di PTT (Pulse Transit Time) 2) La misura del PEP (Pre Ejection Period) Notevoli miglioramenti sono fattibili e sono in corso di implementazione Si possono ricavare molti dati di fisiologia 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

33 Ringraziamenti I molti studenti e post-doc che partecipano alla ricerca: in particolare D. Agrò, R. Pagano ed E. Sciuto I colleghi di ST e del CNR, IMM: S. Grutta, S. Rinaudo e S. Lombardo I prof Sergio Castorina e Vincenzo Perciavalle dell’Università di Catania I dott della clinica Morgagni ed in particolare il dott Luigi Cannamela I colleghi sportivi di ST per tutte le prove ed i dati forniti: N. Guardo, S. Sueri, C. Privitera et all La direzione ST di Catania: F. Caizzone e S. Coffa 60o Congresso SIGG Napoli 26 Novembre 2015 Monitor ottico della pressione sanguigna: risultati preliminari

34 Grazie dell’attenzione!
Walk of Life: Catania 2015 Grazie dell’attenzione!