Stima della frequenza respiratoria per un ventilatore polmonare.

L’obiettivo di questo elaborato è quello di presentare un algoritmo in grado di stimare la frequenza respiratoria a partire da segnali disponibili in un respiratore polmonare, ideato per fronteggiare l’emergenza COVID. Il calcolo della frequenza respiratoria parte dall’analisi del segnale di flusso, fornito dal ventilatore utilizzato su un banco prova. Il setup prevede l’impiego di un polmone meccanico che simula la respirazione del paziente, di un misuratore di flusso (il Fluke VT900), di un casco come interfaccia e del ventilatore polmonare Biorespira, per il quale è stato creato l’algoritmo. La stima della frequenza respiratoria necessita dell’analisi di una finestra di 10 secondi, all’interno della quale si ricercano i picchi presenti nel tracciato. Nel caso in cui il numero di picchi non sia sufficiente per effettuare il calcolo, si allarga la finestra. In questo senso l’algoritmo è di tipo adattativo. Viene utilizzata una funzione per rilevare i picchi presenti nel tracciato che questa si basa su findpeaks.m, una funzione built–in di Matlab. La finestra in cui i picchi vengono ricercati è quella immediatamente precedente l’instante attuale, in modo da effettuare il calcolo in tempo reale. La frequenza respiratoria misurata è stata confrontata con un segnale di riferimento prodotto dal VT900 e che fa da gold standard, così da permettere di verificare le performance dell’algoritmo. L’errore commesso è stato quantificato mediante Bland Altman Plot, inoltre è stato calcolato il ritardo presente tra la stima e il gold standard, in modo da quantificare la bontà dell’algoritmo implementato.