La ricerca italiana per wearables che possano diagnosticare disturbi neuro-evolutivi nei bambini

Il gruppo di ricerca Hiteg, fondato e diretto dal prof. Giovanni Saggio, del Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’Università di Roma “Tor Vergata”, si è da anni specializzato nella progettazione di nuovi wearables, per la misurazione oggettiva di diversi parametri fisici, i cui dati vengono poi usati in ambito medico. Nel suo ultimo studio, il prof. Saggio sta mettendo a punto dei dispositivi indossabili per supportare obiettivamente la diagnosi delle menomazioni motorie nei bambini in età scolare. Il prof. Saggio ha infatti coordinato un equipe di ingegneri e di medici specialistici, “per dimostrare la necessità/utilità di una specifica elettronica indossabile e di specifici algoritmi matematici per fare una diagnosi oggettiva dell’iperattività o dei disturbi del controllo motorio in bambini tra i 6 ed i 12 anni”.

La tecnologia wearable dell’equipe del prof. Saggio

Il prof. Saggio ha fino ad ora lavorato su altri innovativi wearables per le misurazioni dei parametri di postura e di movimento, che sono diversi rispetto a quelli misurati dai wearables già in commercio. Tra i nuovi wearables: il guanto sensorizzato, i Movit ed un berretto sensorizzato.

Un guanto sensorizzato

Il guanto, leggerissimo e che non ostacola i movimenti, misura tutti i 27 gradi di libertà che ha una mano. Il guanto risulta utile nella valutazione, ad esempio delle capacità della mano in pazienti prima e dopo un operazione di chirurgia alla mano. Con questo guanto si misurano anche i tremori alla mano dei malati di Parkinson, al fine di “oggettivare” le loro capacità e, di conseguenza, rendere la cura più personalizzata per il paziente.

Il Movit System G1

Movit System G1 consiste in sensori indossabili senza l’ausilio di strutture esterne e misura in tempo reale i movimenti di chi li indossa. Questa tecnologia trova largo impiego non solo in applicazioni mediche e fisioterapiche, ma anche sportive. Possono essere impiegati sulla maggioranza delle parti del corpo e possono registrare i dati all’interno di una memory card interna o inviare le informazioni ad un computer. La tecnologia è stata impiegata in vari campi, ad esempio per valutare la performance di un atleta o le caratteristiche delle superfici di gioco, in ambito sportivo. In ambito medico per per valutare le condizioni pre/post farmaco di soggetti con Parkinson o una riabilitazione ortopedica. Oppure per valutare l’ergonomia di postazioni di lavoro o l’efficacia di calzature commerciali.

Un berretto per le tetraplegie

Il berretto sensorizzato invece, offre nuove possibilità a pazienti che soffrono di patologie che ne riducono le capacità motorie. I tetraplegici, ad esempio, devono essere aiutati da terzi a compiere un certo numero di azioni. Interfacciando il berretto ad un computer, tablet o smartphone, queste persone possono, col semplice movimento del capo, selezionare in autonomia delle icone, ad ognuna delle quali corrisponde un’azione comandata dall’elaboratore stesso.

La possibilità di misurare i parametri di movimento del corpo umano, dalla testa ai piedi consente di creare quello che possiamo chiamare “cinetigramma” che potrà essere utile al medico per stabilire la correttezza posturale e di deambulazione di un paziente.

I wearables nella diagnosi di disturbi come l’ADHD e la DCD

Nei bambini le problematiche neuro-evolutive, come il disturbo di coordinazione dello sviluppo (DCD) ed il disordine da deficit di attenzione e iperattività (ADHD), influenzano la pianificazione dei movimenti e la coordinazione.

Nello studio guidato dal prof. Saggio, i ricercatori hanno studiato come ed in quale misura, un sistema basato su unità di misura inerziale (IMU) indossabile, possa fornire un aiuto oggettivo per la diagnosi di deficit motori nei bambini in età scolare. Con questo sistema, i ricercatori hanno misurato i movimenti lineari e rotazionali di 37 bambini tra i 7 ed i 10 anni, 17 di loro presentavano dei disturbi neuro-evolutivi, mentre i restanti venti fungevano da elementi di controllo. Le misurazioni sono state effettuate durante l’esecuzione di esercizi motori eseguiti sotto supervisione medica e psichiatrica, valutando i diversi aspetti della coordinazione motoria.

Le misurazioni hanno mostrato che il sistema è in grado di discernere tra i pazienti con ADHD o DCD, dai soggetti sani, ed hanno evidenziato i compiti motori su cui concentrare la ricerca.

In questo modo si può ottener una diagnosi maggiormente obiettiva, dato che attualmente le procedure standard coinvolgono principalmente il giudizio soggettivo dell’essere umano.