Detection dei segni vitali

segnivitaliIl rilevamento della variazione di frequenza o di fase del segnale radar è comunemente usato per diversi fini, come ad esempio la misura della velocità di un veicolo ed il monitoraggio delle tempeste. Lo stesso principio può essere sfruttato per rilevare piccoli movimenti fisiologici causati dalla respirazione e dal battito cardiaco senza la necessità di collegare sensori sul corpo umano. Per questo motivo, i radar a effetto Doppler sono di notevole interesse in applicazioni di soccorso, sicurezza, ed in ambito sanitario. Tali radar possono facilitare la ricerca di persone in situazioni di crisi e catastrofi naturali, ad esempio intrappolate sotto macerie a seguito di un terremoto o sepolte da valanghe. Inoltre, potrebbero essere utili per operazioni militari o di sicurezza in cui si necessita rilevare il movimento di persone nascoste dietro strutture opache come le pareti degli edifici. A parte queste applicazioni, il monitoraggio dell’attività respiratoria e cardiaca mediante il radar Doppler è stato recentemente oggetto di numerosi studi in ambito medico. Un esempio degno di nota è il baby monitor proposto per prevenire la sindrome della morte improvvisa infantile. Esso registra i movimenti dell’infante durante il sonno e fornisce un segnale di allarme se non è rilevato un movimento entro venti secondi. Altre applicazioni interessanti sono la classificazione delle fasi del sonno, il rilevamento di apnee notturne, il tracciamento della posizione di un tumore in movimento durante la radioterapia, e l’imaging del movimento cardiaco.

L'attività svolta dai ricercatori IREA in questo contesto applicativo è incentrata su due diversi aspetti. Il primo riguarda lo sviluppo di efficaci algoritmi di elaborazione per la stima dei parametri vitali (frequenza respiratoria e cardiaca) dal segnale radar. Il secondo, svolto nell’ambito del progetto Amiss e in collaborazione con i ricercatori della Baumann Moscow State Technical University, é incentrato sulla stima delle prestazioni di bioradars mediante strumentazione medica standard. L’attività di ricerca in corso è anche diretta alla realizzazione e la caratterizzazione di sistemi bioradar ed un primo prototipo è stato recentemente sviluppato nel Laboratorio di Diagnostica Elettromagnetica.

Una delle attività di ricerca irea

  • Tomografia radar
    La capacità delle onde elettromagnetiche di penetrare corpi materiali ed…

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