Italia 4.0 2020

45 ITALIA 4.0 2019 re ospedaliere quando le infezioni di COVID-19 hanno raggiunto il picco nel 2020 ha dimostrato che i sistemi sanitari possono andare rapidamente in default a causa dell’aumento della domanda di assistenza nelle terapie intensive. Di conseguenza, una strategia a lungo termine sensata è quella di trasferire i pazienti che richie- dono il monitoraggio dei parametri vitali da un letto d’ospedale a una clinica o a casa propria. Ma altrettanto importante è il fatto che il monitoraggio con un dispositivo portatile o wearable può fornire dati più utili e pro- durre risultati migliori. Le nuove tecnologie consentono un moni- toraggio esteso dei parametri vitali come frequenza cardiaca e la sua variabilità, pressione sanguigna, saturazione dell’ossigeno nel sangue (SpO2) e temperatura corporea. Attraverso il monitorag- gio continuo è possibile scoprire tendenze e andamenti che non potrebbero essere rilevati nella singola serie di esami che il medico acquisisce durante la visita del paziente. Lo sviluppo in parallelo della tecnologia diagnostica di intelligenza artificiale (IA) permet- te di automatizzare il monitoraggio del flusso di dati. Pertanto, invece di sommergere il medico di dati, questo approc- cio basato sull’IA utilizza la tecnologia per monitorare il con- testo degli andamenti dei parametri vitali e invia un alert sol- tanto quando è necessario l’intervento personale di un medico. Rilevando i primissimi sintomi, le prime avvisaglie di una futura infezione, paziente e medico possono lavorare insieme sulle mo- difiche da apportare alla terapia farmacologica, allo stile di vita o alla dieta per evitare di arrivare alle condizioni di ricovero in terapia intensiva. Inoltre, il monitoraggio a domicilio o ambulatoriale rivela infor- mazioni sullo stato di salute del paziente nella vita di tutti i giorni e non nella fattispecie artificiosa, e spesso stressante, di un reparto ospedaliero. I più recenti sensori wearable multi-parametrici pos- sono combinare parametri vitali con altri indicatori come il movi- mento e il sonno per inserire i dati medici nel contesto dello stile di vita del paziente. Nuove scoperte nell’applicazione della tecnologia dei semicon- duttori L’introduzione di questa nuova modalità di monitoraggio del pa- ziente è il risultato di una serie di sviluppi nella tecnologia dei se- miconduttori e nell’informatica del 21° secolo. Nel campo dell’optoelettronica sono stati sviluppati dei chip con sensori ottici a banda stretta in grado di eseguire la fotopletismo- grafia (PPG), che mediante la misura della riflessione e dell’assorbi- mento della luce da parte dei vasi sanguigni calcolano la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria e la saturazione dell’ossigeno. Anche i sensori di movimento miniaturizzati MEMS possono misu- rare l’attività del paziente, come esercizio fisico e qualità del son- no, contestualizzando i parametri vitali. Negli ospedali, gran parte delle apparecchiature utilizzate per il monitoraggio dei parametri vitali sono ingombranti e ad alatissi- mo consumo. Implementando la capacità di misurazione a livello di chip, i produttori di semiconduttori come Analog Devices per- mettono di creare prodotti come i cerotti medici applicati sulla pelle in grado di funzionare a batteria per giorni o settimane, mentre trasmettono le misurazioni in modalità wireless a un di- spositivo host come ad esempio lo smartphone. Attraverso questo host, le misurazioni possono essere trasferite in modo sicuro su di un servizio di diagnostica cloud che può trasformare un flusso di segnali elettrici grezzi in dati utilizzabili dal punto di vista medico. La competenza tecnologica incontra il know-how applicativo Un conto è riuscire a descrivere i requisiti funzionali dei semicon- duttori e dei sistemi informatici che consentono al paziente di in- dossare uno smartwatch o un cerotto per il monitoraggio. Un altro è implementare soluzioni che utilizzano queste tecnologie in un prodotto reale. Analog Devices ha compreso che il proprio supporto agli inno- vatori della tecnologia sanitaria può partire dalla tecnologia dei semiconduttori, ma non può ridursi soltanto ad essa. Ecco perché ADI supporta i clienti con una combinazione di tecnici esperti e specialisti di settore nel mercato medicale. È compito degli esperti del settore medicale comprendere a fondo i requisiti dell’applicazione e gli attributi chiave che caratterizzano il mercato, come la regolamentazione e la privacy dei dati. I clienti che sviluppano prodotti medicali complessi possono innovare con più libertà, possono farlo più velocemente e con una maggiore sicurezza di raggiungere un risultato di successo quando sono sup- portati da esperti che comprendono non solo la loro tecnologia ma anche la loro applicazione. Nel campo del monitoraggio dei parametri vitali, questa compe- tenza applicativa è supportata da piattaforme di sviluppo. Il VSM (Vital Signs Monitoring) study watch, ad esempio, è una piatta- forma di sviluppo aperta e multi-parametro. Dotato di una suite di sensori racchiusa in un comodo dispositivo wearable, fornisce una serie continua di misurazioni dei parametri da utilizzare nello sviluppo di algoritmi biomedici. Il VSM study watch implementa il PPG e l’ECG per misurare la fre- quenza cardiaca e la sua variabilità, mentre l’accelerometro MEMS esegue il conteggio dei passi. I sensori dell’orologio misurano la temperatura e l’impedenza, valori utilizzati negli algoritmi per monitorare lo stress e la composizione corporea. Queste capacità supportano la ricerca condotta da istituzioni mediche e accade- miche per valutare nuovi casi d’uso per il monitoraggio remoto. I vantaggi del monitoraggio dei pazienti in movimento al di fuori delle strutture ospedaliere sono evidenti a tutti. Sfruttando com- ponenti precisi, a bassa potenza e in miniatura, come sensori, convertitori analogico-digitali e processori di segnale digitale, il robusto VSM study watch di Analog Devices e altre piattaforme di sviluppo di questo tipo gettano le basi su cui i produttori di dispositivi medicali innovativi potranno costruire i dispositivi di monitoraggio di domani. La piattaforma di sviluppo VSM study watch creata da Analog Devices.