Monitoraggio COVID-19

Le regole attuali di contenimento del COVID-19 prevedono:

a) l’isolamento domiciliare delle persone a contatto con soggetti contaminati e delle persone portatrici sane e dei pazienti paucisintomatici;
b) il ricovero ospedaliero per l’assistenza ai pazienti con difficoltà respiratoria e per pazienti gravi destinati alla terapia intensiva.

L’obiettivo è fornire un sistema automatico di monitoraggio, a basso costo per il SSN, scalabile su centri Covid (hub e spoke) e ospedali non specializzati in malattie infettive, rapidamente installabile e attivabile, di rapida risposta, affidabile, sicuro rispetto alla protezione e garanzia del dato, convertibile in sistemi di monitoraggio per altre specialità mediche, istruito sulla base delle conoscenze e scelte cliniche, addestrabile con le tecniche di artificial intelligence, sostenibile economicamente, a elevato impatto sociale e di supporto psicologico al cittadino-paziente.

Il rilevamento automatico di Covid-19, la riduzione della trasmissione da uomo a uomo, la prevenzione per la diffusione della pandemia sono tecnologicamente supportate da:
1) Pulsossimetro a dito con comunicazione bluetooth verso dispositivo iOS/Android e archiviazione automatica dei dati su web server;
2) Termometro a bracciale da polso con comunicazione bluetooth verso dispositivo iOS/Android e archiviazione automatica dei dati su web server;
3) Flussimetro a cavità orale con comunicazione bluetooth verso dispositivo iOS/Android e archiviazione automatica dei dati su web server;
4) Registratore vocale da smartphone con archiviazione automatica dei dati su web server.

L’applicazione smartphone “TechnoScience Voice App” è in grado di acquisire campioni vocali in modo intuitivo per l’utente e archiviare il dato con identificativo ID su web server: il dato accessibile solo al personale medico e di ricerca è utilizzato per addestrare il modello di apprendimento automatico supervisionato. Starnuti, tosse, scharimento della voce, dispnea e affaticamento respiratorio sono solo solo alcuni dei sintomi detettabili dal modello di intelligenza artificiale che grazie al riconoscimento di biomarcatori digitali (features come pitch, jitter, shimmer, etc) monitora lo stato polmonare del soggetto.

I dati provenienti da ciascuna unità sensoriale associata al paziente, sono accessibili tramite credenziali per il monitoraggio in tempo reale dei parametri fisiologici (HR, spO2, T, Peak Flow, etc) da parte degli specialisti. Un sistema automatico allerta il superamento, in alto o in basso, dei valori fisiologici per l’esame di laboratorio e/o strumentale.

Il kit di analisi IgG/IgM consente la supervisione, insieme alle indicazioni cliniche, del modello di apprendimento automatico. Il sistema è modulare in quanto può ricevere gli ingressi da N sensori ma l’uscita è unica per un supporto alla scelta clinica dello specialista.

Il sistema indossabile permette il monitoraggio H24 in modo automatico e non invasivo, a basso costo e ad elevata garanzia e comunicabilità del dato (cybersecurity di tipo Cisco Systems e Vodafone). Il sistema ha certificazione CE con marcatura di dispositivi medici, utilizzabile in ambiente domestico ed è invariante rispetto l’età, il sesso, le competenze tecnologiche dell’utente. Il dato rispetta la normativa GDPR.

Il sistema fornisce dei tracciati nel tempo leggibili dal clinico che ha uno strumento in tempo reale per attuare scelte mediche preventive. Il sistema fornisce una maggiore percezione di sicurezza e un monitoraggio di parametri di interesse rispetto il Covid-19 per il cittadino/paziente. Il sistema è supervisionato da un kit di analisi basato su IgG/IgM che ha un elevato grado di accuratezza, basso costo (decine di euro), elevata reperibilità, rapida risposta (qualche minuto), elevata capacità implementativa nel SSN in emergenza Covid-19.

Il sistema di monitoraggio, basato su modello agli automi a stati finiti, è in grado di definire la stadiazione della malattia in differenti stati, ciascuno con una definita eziologia e attuazione di terapia medica. Il sistema permette di monitorare l’avanzamento graduale della malattia non solo nei giorni di acutizzazione ma anche nei giorni precedenti col dettaglio di campioni temporali del secondo: è possibile costruire la storia medica personalizzata da Covid-19 di ciascun paziente per una ottimizzazione della strategia di intervento, sia su singolo paziente che su intera popolazione di pazienti omogenei.

Il sistema permette di prevedere il sovraccarico del SSN in base al personale medico e alle macchine di ventilazione disponibili.

Autore

Technoscience San Raffaele

Materiali e Parametri
Body temperature wristband sensor, fingertip pulse oximeter sensor, multi-purpose mask for respiratory flow meter, mobile phone recorder for voice signal measurement .
Wearable technology and non-invasive measurement, machine learning models supervised by clinicians
Certificazioni
CE device and medical device marking
Note
Users can request that the pilot project be extended to their hospital or academic/research institution

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