19 Giu Wearables per scopi medicali: la prevenzione smart

Apple, Garmin, Fitbit, Polar, Sunto sono i nomi di marchi di smartwatch di tendenza molto apprezzati dagli sportivi che vogliono rimanere costantemente aggiornati sulla propria condizione fisica. Le case produttrici curano il design e i particolari (colore, forma, materiali) di questi wearables tanto da renderli dei veri e propri accessori trendy. Eppure, nascosto sotto colori sgargianti e linee accattivanti batte un cuore altamente tecnologico fatto di micro-sensori elettronici che raccolgono informazioni di ogni genere, trasmettendole in tempo reale alla persona che indossa lo smartwatch.

Non stiamo quindi parlando di semplici orologi ma di dispositivi elettronici indossabili, dei wearables. Cosa sono i wearables e che impatto possono avere sul nostro stile di vita?

Wearable è un termine generico utilizzato per identificare la tecnologia che può essere indossata sul corpo, sia come accessorio sia inserita in un capo di abbigliamento. Un wearable come uno smartwatch è dotato di sensori in grado di raccogliere, elaborare e visualizzare segnali in modo comprensibile per poi condividerli con l’utilizzatore. Ad oggi la maggior parte di questi sensori, capaci di rilevare il battito cardiaco, il numero dei passi e le calorie bruciate, rappresentano strumenti utili a valutare la performance durante l’attività fisica e sono perciò solitamente inseriti in bracciali, fasce, magliette, orologi ecc. Altri sensori, invece, che captano segnali fisiologici come la temperatura corporea, l’attività cardio/respiratoria e l’attività cerebrale, possono trovare impiego in ambito medico-sanitario per monitorare lo stato di salute della persona. I sensori di quest’ultima tipologia sono strumenti di supporto sia per diagnosi e la prevenzione di malattie che per la facilitazione di cure domiciliari.

Gli smartwatches rappresentano la prima generazione di wearables, i cui sensori non possono essere integrati in capi di abbigliamento. Pertanto, la tecnologia si sta muovendo verso lo sviluppo di sensori più evoluti che possono essere realizzati direttamente sui tessuti (seconda generazione di wearables), fino ad arrivare ad un livello più innovativo, rappresentato dall’elettronica flessibile, in cui i sensori diventano i tessuti stessi (terza generazione di wearables).

La grande sfida dei ricercatori e dei tecnici industriali consiste nel rendere i dispositivi sempre più adattabili al nostro corpo, ergonomici ed a basso consumo energetico. I wearables rappresentano una grande promessa in grado di migliorare la qualità della vita degli individui, diagnosticare e prevenire patologie, ridurre i costi associati ai trattamenti terapeutici. Per capire come i wearables possano essere utili per la salute e il benessere, vediamo di seguito i casi di 3 dispositivi indossabili progettati specificamente per la cura a distanza e che hanno recentemente ricevuto l’autorizzazione all’utilizzo da parte della FDA (Food and Drug Administration).

1) Philips Biosensor BX100

Il più recente ed attuale dei casi di cui parleremo è un prodotto della Philips General Care, dispositivo in forma di patch (cerotto) sviluppato per il monitoraggio della respirazione. Nonostante sia stato progettato molto tempo prima della pandemia di Covid-19, il dispositivo potrebbe essere utile a rilevare l’andamento respiratorio dei pazienti. BX100 è un cerotto monouso in grado di monitorare la frequenza respiratoria e la frequenza cardiaca, principali fattori predittivi di un peggioramento delle condizioni di salute del paziente. Questi valori possono essere rilevati molto prima della caduta dei livelli di saturazione di ossigeno o della variazione delle frequenze respiratorie.

Il Biosensor BX100 è stato progettato come un’ottima soluzione per le cure ambulatoriali e le cure a distanzaper un monitoraggio costante e continuo. Poiché la frequenza respiratoria si è rivelata un ottimo indicatore della condizione dei pazienti Covid-19, il dispositivo può essere utile nel gestire anche a distanza l’andamento della malattia.

Il wearable di casa Philips ha ricevuto l’autorizzazione FDA a metà maggio ed attualmente il suo uso è approvato in ambito ospedaliero, in particolare per tenere sotto controllo i tempi di recupero di pazienti appena sottoposti ad un intervento chirurgico o usciti da una terapia intensiva. Il cerotto è un dispositivo monouso che può essere indossato sullo sterno per un massimo di cinque giorni. Il biosensore ha una batteria integrata e si collegaall’infrastruttura di back-end di un ospedale tramite Bluetooth. Il BX100 è progettato per connettersi con il sistema di allarme rapido Intellivue Guardian proprietario del gigante tecnologico olandese, che interagisce poi col sistema di cartelle cliniche elettroniche di un ospedale, indicando ai medici se è necessario intensificare le cure di un paziente. L’intero sistema è stato sviluppato in circa tre anni, compresi i sensori e il software di gestione.

2) Invu

A marzo 2020 Nuvo Group, una società di dispositivi medici con sede a Tel Aviv, ha ottenuto l’autorizzazione dall’FDA per lanciare sul mercato un dispositivo in grado di monitorare la frequenza cardiaca fetale. Si tratta di una fascia addominale in cui sono inseriti una serie di sensori in grado di raccogliere i dati sulla frequenza cardiaca fetale e materna. Così come disposto dalla FDA, questa banda di sensori può essere prescritta dai medici per aiutare le donne a monitorare la salute del feto nel terzo trimestre di gravidanza. La FDA ha dato approvazione all’utilizzo dopo aver constatato la precisione e la facilità d’uso del dispositivo in uno studio condotto su 149 persone.

Anche questo dispositivo è stato progettato per il monitoraggio della salute a distanza, riducendo così al minimo l’esposizione delle donne in gravidanza a strutture ospedaliere affollate e, come purtroppo in questo periodo, potenzialmente infettive.Infatti, l’utilizzo di Invu può sostituire il monitoraggio della frequenza cardiaca in ambulatorio medico mediante sessioni di misurazione da remoto di cinque minuti in casa, prescritte e programmate dal medico. La madre può ottenere informazioni tramite un’app mobile, mentre i dati vengono condivisi con il suo medico. 

Tutto il sistema di monitoraggio ha richiesto cinque anni di tempo per essere sviluppato, periodo durante il quale il lavoro tecnico è stato affiancato anche dall’impegno, da parte dell’azienda, a garantire che il sistema fosse complementare ai piani di assistenza applicati dai medici.

3) Current  

A febbraio dello scorso anno, la società scozzese Current Health aveva ricevuto l’autorizzazione FDA per l’utilizzo ospedaliero, da parte dei medici, di un dispositivo indossabile chiamato Current in grado di misurare diversi parametri vitali tra cui il battito cardiaco, la respirazione, la saturazione di ossigeno, la temperatura e la mobilità del paziente. Recentemente il wearable, basato su un sistema di intelligenza artificiale (AI), ha ottenuto un’ulteriore approvazione che ne consente l’utilizzo anche durante le visite mediche a casa. Current è un dispositivo wireless che fornisce ai medici aggiornamenti in tempo reale sulla salute dei loro pazienti, consentendo loro di gestire prontamente eventuali complicazioni. La tecnologia impiega l’apprendimento automatico per analizzare i dati raccolti e rilevare cambiamenti problematici all’interno di questi dati.

Current è frequentemente utilizzato per i pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e insufficienza cardiaca, condizioni patologiche che hanno alti tassi di ricovero e che sono tra le più fatali negli Stati Uniti. Il grande vantaggio consiste nella riduzione dei costi associati al trattamento terapeutico/assistenziale, in quanto il monitoraggio a distanza può consentire di prevenire tempestivamente il ricovero in ospedale. Un ulteriore innovazione è data dalla capacità che hanno queste tecnologie di interagire autonomamente con le cartelle cliniche elettroniche, aggiornando i dati del paziente che indossa il wearable.

I pazienti che utilizzano il dispositivo indossabile possono anche accedere ad un tablet con contenuti educativi, promemoria sui farmaci ed una chatbot progettata per raccogliere informazioni sui sintomi dei pazienti. La società ha evidenziato che tutte le funzioni di Current sono in grado di produrre molti dati che possono aiutare i medici ad identificare ed analizzare eventuali segnali di allarme, in modo da intervenire tempestivamente. Mentre il paziente viene monitorato da remoto, il provider è ancora in comunicazione con loro tramite messaggi di testo e visite video su un server sicuro.

MISTER E I DISPOSITIVI WEARABLE – Mister grazie alle proprie competenze nel campo dell’elettronica, della sensoristica, dell’IoT e della scienza dei materiali, è competente e sempre al lavoro nell’ambito dei dispositivi indossabili. Negli ultimi cinque anni Mister ha sostenuto la ricerca e lo sviluppo di tecnologie wearable in collaborazione con altri enti di ricerca che con aziende private. In particolare, recentemente Mister ha consolidato la propria collaborazione con la start-up Biometrica, supportando lo sviluppo tecnologico ed innovativo di un particolare sensore specifico per l’analisi del sudore, realizzato per valutare lo stato di disidratazione degli atleti durante l’attività fisica. Oggi Mister è uno dei partner del progetto WE LIGHT, co-finanziato dalla Regione Emilia-Romagna (POR-FESR 2014-2020) e finalizzato allo sviluppo di sistemi wearables per la sicurezza dello sport su strada.

Mister con le proprie capacità di R&D intende contribuire all’innovazione tecnologica in questo settore altamente promettente, che sta già modificando il nostro stile di vita, fornendoci strumenti e soluzioni in grado di migliorare i metodi per la prevenzione da gravi malattie, la diagnosi di disturbi ed alterazioni fisiologici, gli approcci terapeutici per patologie croniche, l’assistenza medico-sanitaria.

Anna Sagnella, Ricercatrice @ Mister Smart Innovation 

Foto di Karolina Grabowska: https://www.pexels.com/it-it/foto/salutare-donna-mano-connessione-4498483/