Descrizione e contesto del progetto

Lo sviluppo Tecnologico in ambiente non Ospedaliero è oggetto di ricerca da anni, al fine di rendere automatizzati tutti i processi, quali gestione e controllo (cartelle cliniche elettroniche, pianificazione di appuntamenti, il ricovero in ospedale, altri); comunicazione (monitoraggio pazienti, personale e materiali), sviluppo medico, sviluppo di attrezzature di laboratorio. Il monitoraggio dei segni vitali per alcune categorie di pazienti ambulatoriali può essere utile nel caso di sovraffollamento dei dipartimenti di emergenza sia on-site che domiciliare pertanto l'obiettivo è di fornire uno strumento avanzato di monitoraggio completo del paziente

Ambito

Costruire un sistema di monitoraggio continuo consiste nell’affrontare molte sfide:

• La selezione dei segni vitali tramite sensori di posizione a basso costo, bassa potenza, precisi ed in grado di comunicare con altri componenti.
• La progettazione di una struttura economica e leggera che incorpora le comunicazioni wireless, l’integrazione di diverse tipologie di sensoristica avanzata con una lunga durata delle batterie.
• La gestione di produrre una tecnologia indossabile (wearable) accettabile per i pazienti e comoda da maneggiare.
• L’appropriatezza degli avvisi e dei dati ricevuti dai singoli pazienti.
• L'integrazione di questi componenti in un sistema funzionante che può essere rapidamente implementato in casa, il cui uso sia familiare per il personale medico e per il personale non tecnico.

Esso integra il completo controllo del paziente che va dal geo-posizionamento, passando attraverso il Sistema di Supporto alle Decisioni per l’elaborazione dei segnali vitali (ECG, SpO2…), fino a gestire , grazie all’ausilio della tecnologia wireless, la possibilità di attivare un regolatore di flusso per l’ossigeno con segnalazione di warning da indirizzare direttamente ai caregivers.

Requisiti di alto livello

• un SUPPORTO DECISIONALE - il «kernel», sottosistemi di supporto logistico e un modulo di caregiver,
• una serie di SUPPORTI sensoriali tecnologici di monitoraggio sul paziente,
• un sottosistema di geo-posizionamento,
• un sottosistema di rete wireless,
• un ATTUATORE ROBOTICO.

Componenti tecnologiche esterne

• The IMPACT shirt ( IMPedAnce Cardiography Textile ) - è un modo semplice, non invasivo e poco costoso per valutare lo stato di salute del cuore, con la possibilità di utilizzare questa tecnologia per il monitoraggio dei pazienti a rischio a casa. La camicia IMPACT è stata sviluppata con un cablaggio di elettrodi tessili integrati, così come con l'hardware miniaturizzato portatile. Diversi materiali tessili sono stati caratterizzati in vitro e in vivo per analizzare le prestazioni per quanto riguarda la lavabilità e le caratteristiche elettriche come l'impedenza degli elettrodi sulla cute, l’accoppiamento capacitivo e la personale sensazione tattile. Il piccolo e leggero misuratore hardware di ECG e ICG, invia in modo continuativo i dati via Bluetooth o wireless ad un telefono cellulare (Android) o ad un PC per ulteriori analisi. Una batteria ai polimeri di litio alimenta il circuito e può essere ricaricata tramite una micro-USB. La camicia IMPACT consente il monitoraggio su base giornaliera a casa del paziente. - IPEM © 2014 Institute of Physics and Engineering in Medicine
• BAC (Blood Analysis Chip) un LAB-ON-CHIP impiantato appena sotto pelle, è in grado di rilevare fino a cinque proteine ​​e acidi organici e trasmettere i risultati direttamente al sistema informatico.Una batteria fornisce 1/10 watt di potenza, attraverso la pelle del paziente, quindi non c'è necessità di operare ogni volta che la batteria deve cambiare Questo metodo è in grado di fornire livelli molto più specializzati nei risultati rispetto agli esami del sangue tradizionali ed è capace di inviare avvisi ancora prima che i sintomi emergano , anticipando così la necessità dei farmaci

Obiettivi

Prototipo MARS che gira su un PC server, utilizzando il sistema operativo Linux®. Esso contiene un manager streaming di dati, e due componenti di SUPPORTO ALLE DECISIONI:

1. a) uno specifico per il paziente
2. b) uno di supporto logistico

Lo Streaming Data Manager riceve i dati dal paziente in tempo reale, elabora e trasmette al modulo di Supporto Decisionale. Il Decision Support Module , in logica fuzzy, analizza i dati e fa scattare gli allarmi. Il Support Manager attiva gli allarmi da inviare ai caregivers appropriati e gestisce l’erogazione del flusso di ossigeno. Tutti i dati e gli allarmi vengono registrati per la revisione e l'analisi successiva. Lo Streaming Data Manager riceve ECG, SpO2, PcO2, esame ematico. Il flusso SpO 2 flusso fornisce sia livello di ossigenazione che la frequenza cardiaca del paziente. Il sensore ECG fornisce i dati di forma d'onda. Questo comprende anche un modulo di calcolo per la rilevazione battiti in forma d'onda ECG utilizzando una versione modificata dell'algoritmo SQRS, un algoritmo in tempo reale per la rilevazione QRS. Il Modulo di Supporto alle Decisioni gestisce tutte le informazioni mediche acquisite dall’ECG alle informazioni del dispositivo BAC, e le informazioni sulla posizione. Il modulo Decision Support esegue le valutazioni sullo stato cardiaco del paziente attraverso la SpO2, flussi di dati ECG, e la frequenza cardiaca oltre a considerare l’asimmetria, la larghezza, l’irregolarità, la saturazione. Analizza i flussi dati per rilevare le condizioni di allarme e utilizza un set di regole per generare gli allarmi. Gli allarmi sono suddivisi in due categorie: tecniche e mediche. Gli allarmi tecnici sono causati da guasti all’hardware o da cavetti scollegati o mancanza di connessione ecc.. Mentre Le regole per la rilevazione degli allarmi medici sono gestiti in logica Fuzzy

Piano di implementazione

Ottobre 2015 – Dicembre 2016