Sistema elettronico per la determinazione del volume massimo di ossigeno (VO2max)

Mazzolini, Francesco (2021) Sistema elettronico per la determinazione del volume massimo di ossigeno (VO2max). Bachelor thesis, Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana.

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Abstract

Il progetto consiste nel realizzare un sistema elettronico per la stima del volume massimo di ossigeno, VO2max, che un individuo è capace di metabolizzare per unità di tempo e massa corporea. Il target principale sono le persone che presentano sintomi a lungo termine dopo l’infezione da malattie respiratorie come Covid-19. Il sistema fa eseguire al paziente un test in cui deve camminare o correre su un percorso piano aumentando gradualmente la velocità. La cadenza di raggiungimento di marker posti lungo il percorso è indicata da segnali sonori emessi dai dispositivi indossabili alimentati a batteria ricaricabile. Durante il test i dispositivi misurano, tramite un sensore biometrico, la frequenza cardiaca e la saturazione del sangue e li inviano alla stazione base, un computer, che rappresenta i dati su un grafico temporale. Viene quindi progettato e realizzato su PCB un sistema embedded alimentato con batteria al litio, ricaricabile con un classico cavo USB-C sia da porta USB sia con trasformatore da muro per smartphone. Il microcontrollore, della famiglia low-power STM32L1, provvede alla produzione di suoni tramite lo speaker, alla raccolta ed elaborazione dei valori letti dal sensore biometrico MAX30102 e al loro salvataggio in locale su memoria EEPROM. I dati vengono inviati al PC tramite protocollo Bluetooth Low Energy, utilizzando il modulo HM-10 come ponte di comunicazione. Il software, realizzato in ambiente QT creator, implementa l’interfaccia grafica e permette il collegamento via Bluetooth del computer con i vari dispositivi. Un medico o assistente può quindi interagire con l’interfaccia grafica potendo modificare i parametri del test di ogni dispositivo, visualizzarne le informazioni come stato e livello di batteria, ed effettuare valutazioni sui valori biometrici raccolti e rappresentati sui grafici. Il volume massimo di ossigeno può essere calcolato a partire dalla velocità massima raggiunta, oppure alla velocità oltre la quale il battito cardiaco comincia ad accelerare più lentamente.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Corso: UNSPECIFIED
Supervisors: Poretti, Samuel and Ambrosini, Reto
Subjects: Elettronica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Bachelor in Ingegneria elettronica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/4037

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