Dossier

Al LISIN alla scoperta dei segreti dei muscoli

La sfida tecnologica

Molto spesso, se non sempre, gli studi fisiologici di base e le applicazioni cliniche innovative necessitano di strumentazione specificatamente progettata, difficilmente disponibile sul mercato. Per questa ragione, circa un terzo delle persone impiegate al Lisin è attivo nel settore della progettazione hardware/software, ed un Laboratorio Hardware è disponibile per la produzione ed il collaudo di prototipi. Negli ultimi anni la collaborazione con aziende partner operanti nel settore si è fatta sempre più stretta, allo scopo di ingegnerizzare i prototipi realizzati e di operare un trasferimento tecnologico in una piccola produzione in serie, che possa soddisfare i requisiti di qualità ed affidabilità richiesti dal crescente numero di collaboratori clinici in tutto il mondo.

lisin1Le principali competenze nel settore riguardano la progettazione e realizzazione di sistemi di acquisizione per segnali EMG e biomeccanici, stimolatori neuromuscolari e software di acquisizione dedicati. Ogni fase di un progetto è coadiuvata dall'uso di strumenti EDA / CAD, sia per la progettazione e la simulazione di circuiti analogici che per l'implementazione di logica digitale ad alta integrazione, facente largo uso di dispositivi logici programmabili, tra cui microcontrollori dell'ultima generazione. Anche il progetto dei circuiti stampati è effettuato al Lisin, spesso con una forte interazione con una azienda partner, allo scopo di ridurre i successivi passi per l'ingegnerizzazione e la certificazione finale del prodotto.

Negli ultimi tre anni, un certo numero di elettromiografi multicanale progettati al Lisin sono stati collaudati dall'uso sul campo, ed ora una versione completamente riprogettata e migliorata (EMG-16), utilizzabile con diverse combinazioni di schiere di elettrodi, è commercialmente disponibile sul mercato.

Un altro recente prodotto della ricerca è un sistema portatile a 16 canali per l'analisi del movimento (OPTO-16), particolarmente interessante in quanto permette di ricercare la posizione ottimale degli elettrodi prima dell'applicazione.

Inoltre, un prototipo di sistema portatile di acquisizione per segnale elettromiografico EMG (EMGlogger), incorporante un display grafico dotato di touchscreen ed impiegante le più avanzate soluzioni tecniche è realizzato alcuni anni fa. Per aumentarne la facilità d'uso, sia l'elettromiografo, sia il sistema di analisi del movimento ed il sistema di acquisizione portatile sono dotati del medesimo software di acquisizione, visualizzazione ed elaborazione del segnale EMG, interamente sviluppato al Lisin.

Questo settore ha avuto negli ultimi tempi una notevole espansione, uno stimolatore neuromuscolare multicanale programmabile (St-PRO), è attualmente in uso presso svariate Istituzioni fra cui l'Istituto Superiore di Sanità. Fra le varie caratteristiche, esso permette la selezione di forme d'onda ed inviluppi programmabili, può essere utilizzato autonomamente oppure controllato interamente da PC ed è completamente compatibile con l'elettromiografo multicanale.

Recentemente è stato portato a termine il progetto di un sistema a due canali (MISO-II Lite) per l'acquisizione di grandezze biomeccaniche quali forze, coppie ed angoli articolari; può essere usato con bracci di misura progettati per specifici usi, e fornisce all'utente un feedback in tempo reale sulla forza sviluppata.

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