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La dilatazione cervicale è l’indicatore di misura più importante per valutare la progressione del travaglio durante il parto: sulla base del suo andamento nel tempo vengono infatti prese alcune decisioni fondamentali per il corretto andamento dello stesso, come l’utilizzo di potenziamento ossitocico o l’effettuazione di un taglio cesareo.
Attualmente la valutazione di questo parametro avviene in modo totalmente manuale: il medico, o l’ostetrica/o, inserisce due dita (l’indice e il medio) attraverso la vagina all’interno della cervice, aprendole fino a toccare i due lati opposti della stessa: misurazioni successive vengono riportate su un grafico in funzione del tempo (i.e., partogramma). Tale misurazione è quindi frutto di una valutazione puramente soggettiva e per questo ricca di errori: studi clinici sull’accuratezza e sull’incertezza inter-observer hanno evidenziato una differenza di valutazione che può raggiungere addirittura i 6 centimetri. La variabilità della misurazione dipende essenzialmente dall’esperienza clinica e dalle capacità propriocettive del medico o dell’ostetrica/o. Risulta quindi evidente l’importanza di una valutazione oggettiva e precisa della dilatazione della cervice uterina, rappresentando quest’ultima il parametro di riferimento per l’intera procedura.
Il presente lavoro di tesi si colloca all’interno dell’ambiente appena descritto e ha come scopo la caratterizzazione e il design di un sistema meccatronico indossabile per la misura della dilatazione cervicale durante il travaglio.
È stata inizialmente fatta una ricerca dei dispositivi sviluppati a partire dagli anni ’50, sia di ricerca che brevettuali, suddividendoli in base al loro principio di funzionamento (meccanici, elettromeccanici, elettromagnetici e a ultrasuoni), constatando che nessuno di essi ha ottenuto consenso da parte della comunità medica, né è attualmente impiegato nella pratica clinica.
Grazie ai numerosi vantaggi presentati dai trasduttori a ultrasuoni, come la non invasività, la possibilità di miniaturizzazione, l’elevata accuratezza e la non interferenza con l’esaminazione digitale, si è scelto di realizzare un sistema basato proprio sugli ultrasuoni. È stata quindi fatta una breve trattazione delle caratteristiche delle onde ultrasonore e della loro produzione, ottenuta principalmente tramite l’impiego di materiali piezoelettrici.
Successivamente, sono stati selezionati alcuni trasduttori a ultrasuoni e ne è stata fatta la caratterizzazione per valutare il loro comportamento e scegliere la frequenza di lavoro ottimale. Inoltre, per trovare la geometria migliore dei trasduttori da utilizzare, è stato fatto anche uno studio per valutare come avviene l’apertura delle dita della mano durante la misurazione della dilatazione cervicale da parte di ostetriche che lavorano quotidianamente in sala parto. Questo studio ha coinvolto anche personale non esperto allo scopo di ottenere una significatività statistica dei dati.
Sulla base dei valori raccolti e delle prove portate a termine, sono state quindi scelte la geometria, le dimensioni e la frequenza di lavoro ottimali dei trasduttori a ultrasuoni che verranno integrati nel sistema finale.