SCIENZA: UN ELMETTO INTELLIGENTE VALUTA LA PRESENZA DI ICTUS

Quando qualcuno sperimenta un ictus, ogni momento che passa prima del trattamento è fondamentale. Idealmente, i pazienti dovrebbero essere diagnosticati e trattati entro la prima ora, spesso indicata come "l'ora d'oro", al fine di avere le migliori possibilità di recupero. Data una tempistica così stretta, numerosi team di ricerca hanno sviluppato caschi intelligenti portatili per diagnosticare l'ictus nei pazienti mentre vengono trasportati in ospedale, piuttosto che aspettare che il paziente arrivi in ​​ospedale per iniziare i test.

Molti dei modelli di caschi intelligenti in fase di esplorazione si basano sugli ultrasuoni per visualizzare il cervello e rilevare l'ictus; tuttavia, questo approccio ha diversi inconvenienti. "Gli ultrasuoni di solito richiedono personale qualificato per interpretare correttamente le immagini risultanti", spiega Alessandro Fedeli è ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica, Telecomunicazioni e Architettura Navale, presso l'Università di Genova. Nota anche che gli ultrasuoni non penetrano nel cranio così come, ad esempio, le onde elettromagnetiche (EM).

Per questi motivi, il suo team ha cercato di creare un casco intelligente che si basa sulle onde EM, insieme a un approccio di elaborazione del segnale, per rilevare e diagnosticare l'ictus. In particolare, le misurazioni EM sono particolarmente utili nel contesto della diagnosi dell'ictus perché i due tipi di ictus - ischemico ed emorragico - hanno proprietà dielettriche diverse, che possono essere rilevate dall'EM. Ciò consente al dispositivo sviluppato da Fedeli e dai suoi colleghi non solo di confermare la presenza di ictus, ma anche di determinarne il tipo. Queste informazioni più dettagliate sono utili, dato che gli ictus ischemici ed emorragici richiedono un trattamento diverso.

Il casco è composto da numerose antenne che vengono attivate selettivamente per dirigere le onde EM in tutto il cervello e vengono misurati i segnali di ritorno. Un semplice algoritmo di elaborazione del segnale EM avvisa i paramedici e altri operatori sanitari se si è verificato o meno un ictus. Un algoritmo più complesso, che richiede una maggiore potenza di calcolo, può quindi essere utilizzato per determinare il tipo, la dimensione e la posizione del tratto.

I ricercatori hanno testato il loro prototipo attraverso simulazioni che hanno preso in considerazione varie posizioni e dimensioni della corsa (tra 1 e 4 centimetri) all'interno del cervello. Descrivono i loro risultati in uno studio pubblicato il 19 luglio su IEEE Wireless Communications.

"Con l'approccio di elaborazione del segnale, l'accuratezza complessiva è superiore all'80%, il che rappresenta un punto di partenza interessante e incoraggiante", afferma Fedeli. "Per quanto riguarda l'approccio EM, i risultati mostrano che è possibile creare immagini abbastanza accurate dell'ictus all'interno del cervello e ottenere informazioni quantitative su [il tipo di ictus]".

Il suo team spera di testare il loro design in una sperimentazione clinica nel prossimo futuro. Sarà interessante vedere come il loro è paragonabile a un design portatile dei ricercatori della Yale University. Quest'ultimo disegno, che si basa sui dati della risonanza magnetica per diagnosticare l'ictus in ambito ospedaliero, è stato testato su 144 pazienti e ha riscontrato un'accuratezza dell'80%.

Ma i costi e la portabilità al di fuori dell'ambiente ospedaliero sono fattori importanti. "Vale la pena notare che i sistemi EM funzionano nella banda di frequenza delle microonde, in modo simile ad altri apparati wireless molto diffusi", afferma Fedeli. "Di conseguenza, è possibile realizzare dispositivi compatti, portatili e piuttosto economici che possono essere utilizzati in ambulanza oa casa di un paziente".

Ma prima, gli studi clinici sono in ordine. "Speriamo di poter eseguire studi clinici nel prossimo futuro, possibilmente in collaborazione con gli ospedali locali", afferma Fedeli. "Sappiamo anche che ci sono molti altri sistemi basati su EM per il rilevamento dell'ictus proposti da altri gruppi di ricerca che sono già stati convalidati o sono in corso di convalida con studi clinici, con risultati positivi e promettenti".

Articolo di: Spectrum Ieee

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