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Smart Autonomous Multi Modal Sensors for Vital Signs Monitoring

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Biosensori indossabili per l’assistenza remota dei pazienti cardiopatici

L’impianto cutaneo di un nuovo dispositivo medico nei pazienti consente agli operatori sanitari di esaminare in tempo reale i dati elettrocardiografici e diagnostici per la rilevazione di eventi cardiaci anomali.

Economia digitale
Salute

Le malattie cardiovascolari (MCV) costituiscono la principale causa di morte nell’Unione europea. Secondo la Società europea di cardiologia, ogni anno sono oltre sei milioni i nuovi casi di MCV nell’Unione europea e più di undici milioni in tutta Europa.

Dati IoT per cuori più sani

Le aritmie ventricolari, ovvero le anomalie del ritmo cardiaco che hanno origine nelle camere inferiori del cuore, sono responsabili di circa l’85 % delle morti improvvise che non vengono trattate entro pochi secondi. Tuttavia, la maggior parte di questi decessi di origine cardiaca si verifica in pazienti che non soddisfano le attuali linee guida di prevenzione con la tecnologia dei defibrillatori cardiaci. Il criterio standard per la diagnosi delle aritmie ventricolari e per lo sviluppo di terapie efficaci per le MCV è il monitoraggio elettrocardiografico a lungo termine. «L’Internet delle cose ha rivoluzionato la medicina personalizzata per trattare varie malattie, ma l’assistenza cardiovascolare è in ritardo», osserva il dottor Kafil Mahmood Razeeb, coordinatore del progetto SmartVista, finanziato dall’UE. «Il nostro obiettivo è riuscire a cambiare questa situazione con l’introduzione di un sensore intelligente affidabile e impiantabile, in grado di monitorare le anomalie intermittenti e di rilevare i comportamenti critici del cuore che, in casi estremi, possono portare alla morte improvvisa.» I dati raccolti in tempo reale attraverso il sistema IoT possono essere elaborati e documentati per creare una relazione approfondita sullo stato di salute del paziente. Insieme ai dati storici, quali anamnesi e ospedalizzazione, i dati in tempo reale fungono anche da input per la progettazione di algoritmi di prognosi capaci di prevedere l’evoluzione della malattia.

Le innovazioni nel campo dei biosensori forniscono nuove possibilità di monitoraggio delle MCV

«Il biosensore indossabile di SmartVista aiuta le persone a tenere sotto controllo il proprio stato di salute cardiaca e al contempo supporta il monitoraggio remoto dei pazienti. Come qualsiasi altro tipo di sensore indossabile, il nostro dispositivo misura anche altri parametri vitali, quali la frequenza respiratoria, la temperatura e il flusso di ossigeno», spiega Razeeb. «La differenza sta nel fatto che il nostro sensore non richiede un’alimentazione via cavo, ma è alimentato dal calore corporeo». Oltre al monitoraggio di vari parametri vitali, il biosensore di SmartVista è il primo nel suo genere a integrare dispositivi microtermoelettrici versatili che convertono il calore corporeo residuo in elettricità. Per garantire l’autonomia di questo sistema intelligente, i moduli microtermoelettrici sono stati integrati con una batteria stampabile per immagazzinare l’energia elettrica. Il biosensore di SmartVista integra anche sensori di deformazione composti da nanocompositi, una miscela formata da nanomateriali 1D/2D e da un polimero. In particolare, i sensori di deformazione sono stati coltivati su supporti polimerici estremamente flessibili, estensibili e pieghevoli in grado di adattarsi a qualsiasi forma per essere facilmente inseriti nel corpo umano. Oltre alla notevole estensibilità, hanno dimostrato sensibilità elevata (fattore di misura), stabilità e capacità di funzionare a basse tensioni. I movimenti del corpo, come quelli causati dalle dita, dalle ginocchia, dai polsi e dai movimenti respiratori, hanno generato segnali sufficientemente intensi da poter essere registrati e analizzati. «Il nostro sensore autonomo intelligente è del tutto non invasivo e versatile, offrendo così al paziente comfort, facilità d’uso e monitoraggio indolore. Il monitoraggio costante permette una maggiore autonomia alla popolazione anziana, ne migliora la qualità della vita e riduce le visite ospedaliere», osserva Kafil Mahmood Razeeb. «I continui miglioramenti nel campo dei dispositivi medici indossabili, come quelli realizzati da SmartVista, potrebbero far sì che essi svolgano un ruolo più importante nella nostra vita quotidiana.»

Parole chiave

SmartVista, MCV, biosensore indossabile, elettrocardiogramma, aritmie ventricolari, malattie cardiovascolari, dispositivo termoelettrico, batteria stampabile, nanocompositi

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