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(IT)
   Responsabile: Pietro Bartolini
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Ingegneria Biomedica, Biomateriali e Dispositivi Medici

Wearable devices per l' analisi del movimento ed il monitoraggio termografico

Recentemente il grande sviluppo dell’Information Technology (IT) coniugato alla miniaturizzazione dei sensori ha permesso la realizzazione di sistemi indossabili (wearable) per il monitoraggio di parametri fisiologici sempre più efficienti.

Sviluppo di strumenti indossabili (Wearable) innovativi per il monitoraggio di parametri fisiologici cinematici del movimento umano
La linea di ricerca ha come obiettivo la costruzione e la validazione di strumenti indossabili innovativi basati su sensori accelerometrici e di velocità angolare. Tali sensori sono utilizzati inoltre per il monitoraggio di parametri fisiologici cinematici in applicazioni mediche e presentano un’ alternativa ai costosi sistemi di rilevamento optoelettronici o ultrasonici. Questi sensori sono leggeri e possono essere posizionati con relativa facilità nei segmenti corporei di interesse per l’ analisi del movimento in clinica.

Sviluppo di strumenti indossabili (Wearable) innovativi per il monitoraggio termografico di aree della pelle
La linea di ricerca presentata si prefigge lo studio, la realizzazione e la validazione di strumenti indossabili per il monitoraggio termografico. Un tale strumento potrebbe trovare applicazione nelle aree dove la termografia ha ottenuto risultati più significativi quali la neurologia, i disordini vascolari, la flogosi, i disordini reumatici, la circolazione sanguigna, l’oncologia (specialmente il tumore alla mammella). I sistemi più comunemente usati in termografia sono basati su tecniche all’ infrarosso o su tecnologie a cristalli liquidi allosterici. Le tecnologie ad infrarosso non sono utilizzabili per il monitoraggio indossabile a causa del loro ingombro (Telecamere); i cristalli liquidi permettono la discriminazione di pochi valori di temperatura in accordo a prefissate soglie e non permettono la registrazione del pattern termografico. Le tecnologie attuabili per il monitoraggio termografico sono quelle basate su sensori a contatto.

Tools per la classificazione della disabilità motoria basati su strumenti (wearable) indossabili
La classificazione dell’ abilità motoria sta diventando sempre più un aspetto fondamentale del Sistema Sanitario Nazionale. Oggi infatti, con l’ allungamento della vita sono cresciute le esigenze di cura di malattie dovute all’ invecchiamento della popolazione stessa che creano una disabilita motoria e deteriorano la qualità della vita.
I metodi fino ad oggi maggiormente usati sono basati principalmente sulla valutazione medica qualitativa o parzialmente quantitativa, come ad esempio accade per il metodo Tinetti. Quest’ ultimo si basa sull’ esecuzione di una batteria di prove motorie e sulla valutazione medica della loro esecuzione. Tramite questo test i soggetti possono essere classificati in una scala medica di quattro livelli (1= sano; 4= massimo valore di disabilità). Attualmente si è alla ricerca di metodi strumentali per una classificazione della disabilità motoria puramente quantitativa, non lasciata pertanto alla valutazione soggettiva del medico o dell’ esaminatore. Il gruppo di ricerca si prefigge lo scopo di utilizzare strumenti indossabili, protocolli medici ben definiti ed algoritmi innovativi per classificare in maniera puramente quantitativa l’ abilità motoria.
Attualmente si sta utilizzando uno strumento indossabile con tre accelerometri e tre sensori di velocità angolare congiuntamente a due protocolli medici. Il primo protocollo medico è basato sulla prova motoria alzarsi da seduto (Sit-to-stand). Il secondo protocollo medico si basa su prove posturografiche eseguite con diversi livelli di perturabazione ( occhi aperti, occhi chiusi, occhi aperti/ chiusi su cuscino ). Tra gli algoritmi che si stanno utilizzando per la classificazione sulla base dei parametri cinematici misurati dallo strumento indossabile si possono citare quelli statistici basati sulla distanza di Mahalanobis e quelli basati su reti neuronali.

Chi siamo
Giansanti Daniele (Ricercatore)
Maccioni Giovanni (CTER)

Allegati

Pubblicato il 08-10-2006 in Ingegneria Biomedica, Biomateriali e Dispositivi Medici , aggiornato al 13-05-2013

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