A cura di Valentina Casadei

L’ultima moda che impazza sul fronte tecnologico indossabile, legato prevalentemente al mondo del fitness, è l’orologio (o semplicemente un bracciale) dotato di biosensori in grado di rilevare segnali fisiologici, per il monitoraggio di parametri fisici, come ad esempio il battito cardiaco.

Ma perché non sfruttare queste innovazioni tecnologiche anche in campi strettamente medici?

L’utilizzo di questo dispositivo è risultato essere di grande utilità nel monitoraggio di pazienti tossicodipendenti, che volevano “essere recuperati” dal consumo di sostanze stupefacenti. Precedentemente, infatti, i medici potevano monitorare l’assunzione di droghe dei pazienti solo tramite l’auto segnalazione e i test delle urine,ma non risultava sufficiente.

Stephanie Carreiro
Stephanie Carreiro

Per la prima volta possiamo interagire con dei tossicodipendenti nel loro mondo, monitorare cosa sta accadendo e nel caso intervenire rapidamente.

spiega la  Dottoressa Stephanie Carreiro, coinvolta nella ricerca e medico del reparto di medicina d’urgenza e tossicologica all’Università del Massachusetts Medical School di Worcester.

Il primo studio “pilota”, pubblicato nel Journal of Medical Toxicology nel 2014, è stato eseguito con quattro pazienti ER (Emergency Room, ovvero il pronto soccorso), che ricevevano oppiacei per via endovenosa, messi a confronto con un individuo consumatore di cocaina, posto invece in un “ambiente naturale”.

A ciascun soggetto è stato consegnato un il dispositivo portatile dotato di biosensori (l’E4 della Empatica), per poter misurare continuamente (anche 30 volte al secondo) EDA, ovvero attività elettrodermica, temperatura della pelle, movimento in tre dimensioni e il battito cardiaco. Inoltre, il dispositivo tiene traccia della posizione terrestre grazie ad un GPS, in modo tale da poter raccogliere più informazioni possibili sulla vita e le abitudini dei singoli pazienti. L’iniezione di oppiacei per via endovenosa ha causato un aumento dell’EDA, mentre la dose di cocaina ha provocato un abbassamento della temperatura cutanea; questi sono,tuttavia, parametri generici,in quanto la risposta fisiologica alla dose assunta cambia a seconda del paziente, della sua storia e dall’uso che ne faceva in precedenza.

Nel dicembre 2015 è stato condotto e pubblicato nel Journal of Medical Systems un secondo studio che ha permesso ai medici di allargare il campo di ricerca, passando da 5 a 15 pazienti, tutti dotati del bracciale con biosensori, al di fuori dell’ambito ospedaliero, per 30 giorni.

E4 Empatica WatchFondamentalmente, come spiega la stessa Dottoressa Carreira, è stato un test basato sulla fiducia, in quanto i pazienti avrebbero dovuto tenere il bracciale anche nel caso si fossero iniettati una dose. L’esito è risultato soddisfacente ed è stato così possibile raccogliere un’enormità di dati, che attualmente sono in fase di analisi.
I dispositivi sono in grado di memorizzare fino a 4 giorni di dati e di inviarli a smartphones o computer tramite Bluetooth. La possibilità di poter così monitorare il paziente in tempo reale, ha fornito non poche agevolazioni; i bracciali potranno,infatti, permettere di capire sia il tipo di droga assunta (in base alle diverse variazioni fisiologiche), sia la quantità, ma soprattutto ci si augura di essere in grado di prevedere quando un paziente potrebbe essere nella cosiddetta “crisi di astinenza”,in modo da avvertire medici e parenti per evitare il peggio e intervenire tempestivamente.

Il dispositivo E4

L’apparecchio utilizzato appartiene alla Empatica.

La startup “misura le emozioni” delle persone attraverso dei sensori elettrici ed è nata da un gruppo di giovani italiani, che dopo aver aperto una sede a Milano, ne hanno inaugurata un’altra a Boston e Seoul.

La Empatica è un’azienda che progetta e sviluppa i dispositivi indossabili più piccoli e precisi al mondo per la ricerca medica e il suo sviluppo; il già citato E4 viene usato in almeno 30 paesi in tutto il mondo, sia in ospedali e università prestigiosi sia nelle aziende che investono nella ricerca avanzata sul corpo umano. Forniscono dunque il modo più sofisticato e preciso per monitorare il sistema nervoso autonomo e la variabilità della frequenza cardiaca grazie a 5 sensori.

In particolare è formato da:

  • SENSORE PPG, cioè un sensore per la fotopletismografia: una sorgente luminosa irradia il polso e una fotocellula rileva la variazione di assorbimento luminoso da parte dei tessuti, in funzione della sistole/diastole; in questo modo è possibile ricavare un moto oscillatorio,derivante dalla pulsazione arteriosa. Pertanto è possibile conoscere la frequenza cardiaca, la sua variabilità e altre caratteristiche cardiovascolari che ne derivano.
  • ACCELEROMETRO A TRE ASSI, che rileva una variazione di velocità nel tempo;
  • EVENT MARK BUTTON, per memorizzare eventi particolari e correlarli con i relativi dati fisiologici;
  • SENSORE EDA, per rilevare l’attività del sistema nervoso simpatico e quindi per ricavare informazioni da stati d’animo quali stress, impegno o eccitazione;
  • SENSORE PER IL RILEVAMENTO DELLA TEMPERATURA;
  • INTERNAL REAL TIME CLOCK, risoluzione temporale fino a 0,2 secondi in modalità streaming.
E4 by Empatica
E4, back – ©Empatica
E4 by Empatica
E4, front – ©Empatica

 

 

 

 

 

 

 

 

Il dispositivo registra i dati e li memorizza nella propria memoria interna,che vengono poi scaricati nel PC o nel Mac tramite USB (1).  Si può anche connettere ad uno smartphone o ad un desktop tramite Bluetooth, per una visione in tempo reale dei parametri. (2) Entrambe le modalità di scaricamento dati sono registrati in una piattaforma cloud sicura,che permette agli utenti di accedere facilmente alla visione dei loro dati. (3)

E4 by Empatica: working mode
E4 by Empatica: working mode

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