STUDIO E VALIDAZIONE DI SISTEMI PER L’IDENTIFICAZIONE E IL MONITORAGGIO DI PARAMETRI BIOMEDICI ATTI ALLA PREVENZIONE DI EVENTI INDESIDERATI E ALL’ASSISTENZA DI INDIVIDUI CON DIVERSE TIPOLOGIE DI RISCHIO SANITARIO

L’aumento delle patologie cronico-degenerative nella popolazione mondiale ha comportato un numero sempre maggiore di individui richiedenti assistenza sanitaria, generando, nell’ambito delle realtà ospedaliere, diverse problematiche relative al miglioramento della qualità di vita dei pazienti, ai costi e alla gestione di un numero sempre crescente di soggetti ammalati. Il trattamento sanitario e la ricerca di base si sono pertanto orientati verso la prevenzione delle condizioni che predispongono i soggetti ai peggioramenti clinici e ai ricoveri ospedalieri, puntando sia su nuovi sistemi indossabili di monitoraggio per individuare precocemente i segni di peggioramento, sia su sistemi che possano “prevedere” l’efficacia di una terapia, prima che venga messa in atto. Sulla base di queste premesse, l’attività di ricerca che verrà presentata si è incentrata su due studi differenti ma con lo stesso obiettivo, ovvero quello di migliorare l’acquisizione di parametri caratteristici dell’apparato cardiocircolatorio per aumentare l’efficacia dei trattamenti clinici. Nella prima parte verrà presentato uno studio fluidodinamico applicato su modelli di aorta di pazienti portatori di sistemi di assistenza ventricolare a flusso continuo, che spesso vanno incontro a problemi legati all’assenza di pulsatilità. Attraverso analisi in silico, esperimenti in vitro su modelli ricreati da immagini reali di risonanza e l’utilizzo di tecniche di quantificazione di flusso ECO e PIV, si è riusciti a delineare un parametro predittivo sul rischio di complicazioni basato su determinati parametri morfologici di alcuni tratti aortici. Il sistema potrebbe fornire un parametro di rischio per ciascun soggetto candidato all’impianto, mettendo a disposizione dei clinici un database dei pazienti più a rischio ai quali destinare maggiore attenzione e controlli. La seconda parte dello studio ha visto lo sviluppo di una nuova tecnologia, integrabile in bracciali da polso, in grado di misurare la pressione arteriosa mediante l’utilizzo di sensori fotopletismografici (PPG), già largamente diffusi in diversi prodotti commerciali ad uso clinico e sportivo (e.g. smartwatch, pulsossimetri) e in atto usati per misurare la frequenza cardiaca e l’ossigenazione del sangue. Tale tecnologia è stata validata per mezzo di una sperimentazione in vivo che ha visto il coinvolgimento di 25 soggetti e i cui esiti sono stati in linea con le aspettative e hanno permesso di ottimizzare il successivo prototipo. La metodologia di misura della pressione con questa nuova tecnologia si è dimostrata affidabile, evidenziando, nelle prime prove sperimentali, un errore intorno all’ 8 % nell’individuazione della finestra temporale in cui si è raggiunta la pressione sistolica del soggetto all’interno del braccialetto gonfiabile in una specifica sede di misura. Si candida pertanto ad un potenziale utilizzo clinico, domestico e sportivo, in soggetti che necessitino di un monitoraggio continuo della pressione per controllare il proprio stato di salute o individuare possibili peggioramenti