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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09122017-120256


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
NASELLI, IRENE
Indirizzo email
ire.naselli@gmail.com
URN
etd-09122017-120256
Titolo
Sviluppo di un elettrodo intramuscolare 3D a film sottile
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof. Micera, Silvestro
correlatore Ing. Cutrone, Annarita
Parole chiave
  • electrode
  • elettrodo
  • emg
  • film sottile
  • interfacce
  • intramuscolare
  • intramuscular
  • multichannel
  • myoelectric
  • prosthesis
  • thin-film
  • tridimensional
Data inizio appello
13/10/2017
Consultabilità
Completa
Riassunto
Con il presente lavoro di tesi si mira a dimostrare la realizzabilità di un elettrodo intramuscolare flessibile che presenti una geometria tridimensionale ripetibile, in modo da assicurare un adeguato ancoraggio ed una più ampia area campionata rispetto agli attuali elettrodi intramuscolari.

L'obiettivo è stato conseguito attraverso la microfabbricazione di un elettrodo in polimmide, con parti conduttive in oro. L'elettrodo è poi stato caratterizzato elettricamente, elettrochimicamente e meccanicamente, misurando una resistenza ohmica delle tracce in media pari a 120.68 Ohm, in accordo con i valori teorici stimati. L'impedenza media misurata ad 1 kHz è di 60.11 kOhm per i siti di stimolazione e di 131.07 kOhm per i siti di registrazione, coerentemente con i valori di impedenza dell'elettrodo intramuscolare a film sottile 2D realizzato in precedenti lavori \cite{Farina2008}. Durante la prova di trazione, l'elettrodo ha esibito una resistenza a rottura di circa 0.85 N, ovvero quasi un ordine di grandezza superiore alla forza di inserimento nel muscolo, stimata in base ai valori ricercati in letteratura. La biocompatibilità dei materiali è già stata verificata durante impianti cronici in nervo sciatico di ratto \cite{Wurth2017}.

Per una più completa caratterizzazione, si potranno effettuare dei test {\em ex vivo} per valutare la funzionalità dell'elettrodo e la qualità dell'ancoraggio. Ulteriori test {\em in vivo} andranno eseguiti per stabilire la procedura ottimale di impianto, per confrontare le prestazioni rispetto ad altri elettrodi e verificarne la longevità. Si potrebbe poi ottimizzare il design in modo da evitare l'intervento chirurgico, come per gli elettrodi a filo. Infine, vi potrebbero essere integrate delle componenti elettroniche in modo da abolire i fili percutanei, ispirandosi agli IMES, rispetto a cui l'elettrodo risulterebbe più compliante e selettivo.
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