Il seguente materiale è stato presentato in data 8 Aprile 2016, all'interno della conferenza 'Medicina Futura: il Domani è Oggi' tenuta presso il Policlino Umberto I, Roma e organizzata dal SISM, sede di Roma, La Sapienza.

1. eHealth: La Rivoluzione dei Dispositivi Indossabili
Alessandra Fusco
alessandra1.fusco@mail.polimi.it8 Aprile 2016 – Policlinico Umberto I, Roma

2. Contesto
Il termine tecnologia
indossabile indica
ogni accessorio o
capo d’abbigliamento
dotato di capacità di
calcolo, sensori e/o
trasmettitori.
2

3. Contesto
Il termine tecnologia
indossabile indica
ogni accessorio o
capo d’abbigliamento
dotato di capacità di
calcolo, sensori e/o
trasmettitori.
CASIO DATABANK (anni ‘80)

4. Caratteristiche Fondamentali
© 2015 | www.yole.fr | Sensors forWearable Electronics & Mobile Healthcare
3

5. Connettività
© 2015 | www.yole.fr | Sensors forWearable Electronics & Mobile Healthcare
4

6. Monitoraggio remoto
© 2016Vital Connect | www.vitalconnect.com/vitalpatch
5
VitalPatch™, il biosensore usa e getta per favorire il
monitoraggio remoto dei pazienti.
Sensori
• ECG
• Accelerometro a 3 assi
• Termistore
Batteria
• Zinco-aria usa e getta
• Durata: 3-4 gg

7. Una scarpa per diabetici
© 2015 EPFL | École polytechnique fédérale de Lausanne
6

8. Una scarpa per diabetici
© 2015 EPFL | École polytechnique fédérale de Lausanne
7

9. Smart Watches
© 2015 | www.yole.fr | Sensors forWearable Electronics & Mobile Healthcare
8

10. 2
Sensori Integrati
© 2016 Empatica Inc. | www.empatica.com
9

11. 2
Sensori Integrati
© 2016 Empatica Inc. | www.empatica.com

12. Il Segnale PPG
Il segnale PPG contiene due componenti principali:
• Una componente DC che riflette le proprietà ottiche dei tessuti sottostanti;
• Una componente AC che mostra le variazioni di volume sanguigno durante il
ciclo cardiaco.
10

13. Accoppiamento Cardio-Respiratorio
La respirazione altera la forma d’onda del PPG in tre modi:
• Modulazione di ampiezza;
• Modulazione di intensità;
• Modulazione di frequenza.
11

14. Obiettivo della Ricerca
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
12
Ci siamo posti come obiettivo l’estrazione della frequenza
respiratoria tramite strumenti non convenzionali.

15. Algoritmo per estrazione BR
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
13

16. Algoritmo per estrazione BR
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
Il segnale viene filtrato passabanda con filtro FIR
(0.08 – 1.5 Hz)
14

17. Algoritmo per estrazione BR
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
15

18. Algoritmo per estrazione BR
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
16

19. Dati di Ricerca
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
Database Sperimentale
Registrazioni su soggetti adulti sani durante
sessioni notturne.
b) Fascia toracica per il respirogramma
a) Smartwatch per registrare il PPG
17

20. Dati di Ricerca
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
Database Sperimentale
Registrazioni su soggetti adulti sani durante
sessioni notturne.
b) Fascia toracica per il respirogramma
a) Smartwatch per registrare il PPG
18
Risultati
MAE (Respiri al minuto) 0.1586
ρs 0.9618

21. Riassumendo
Fusco, A., et al. "On how to extract breathing rate from PPG signal using wearable devices." BioCAS, IEEE, 2015.
19
In breve, la nostra ricerca ha prodotto un algoritmo in grado di estrarre
la frequenza respiratoria da segnale PPG. Le caratteristiche sono:
• buona accuratezza;
• basso costo computazionale;
• elaborazione real-time per applicazioni wearable.

22. Per concludere 20
© 2015 | www.yole.fr | Sensors forWearable Electronics & Mobile Healthcare

23. Alessandra Fusco
alessandra1.fusco@mail.polimi.it
Grazie per l’attenzione.
Domande?