Ricercatori canadesi sviluppano un sistema radar per il monitoraggio dei parametri vitali. / Canadian researchers develop radar system for monitoring vital signs

Ricercatori canadesi sviluppano un sistema radar per il monitoraggio dei parametri vitali. / Canadian researchers develop radar system for monitoring vital signs

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Gli ingegneri dell'Università di Waterloo, in Canada, hanno sviluppato un sistema basato su radar per il monitoraggio wireless dei parametri vitali dei pazienti.

Il dispositivo, delle dimensioni di un telefono cellulare, registra la frequenza cardiaca e respiratoria utilizzando onde radar sensibili che vengono analizzate da algoritmi integrati in un'unità di elaborazione del segnale digitale a bordo.

Il gruppo ha sviluppato un sistema per monitorare i pazienti affetti da apnea notturna rilevando i lievi movimenti del torace, anziché collegarli ad apparecchiature in laboratorio tramite numerosi ed ingombranti cavi.

"Prendiamo l'intero processo complesso e lo rendiamo completamente wireless", ha affermato George Shaker, professore di ingegneria a Waterloo. "E invece di una clinica, potrebbe essere eseguito comodamente dal proprio letto e ripetuto quotidianamente per un monitoraggio continuo."

In uno studio condotto presso l'Istituto di Ricerca sull'Invecchiamento dell'Università, l'unità radar è stata installata a soffitto sopra il letto di oltre 50 volontari mentre dormivano normalmente in un appartamento modello di una struttura di assistenza a lungo termine. La tecnologia ha ottenuto risultati con un'accuratezza superiore al 90% rispetto alle apparecchiature cablate standard.

"È la prima volta che il radar viene utilizzato per rilevare l'attività cardiaca con questo grado di precisione ed in un ambiente così non controllato", ha affermato Mostafa Alizadeh, ricercatore associato che ha guidato lo studio. "I nostri soggetti hanno dormito senza ostacoli, in qualsiasi posizione, per un massimo di otto ore."

Oltre all'apnea notturna, che comporta ripetute interruzioni e riprese della respirazione, il sistema può monitorare condizioni come il disturbo dei movimenti periodici degli arti, la sindrome delle gambe senza riposo e le convulsioni.

Il gruppo sta inoltre valutando l'utilizzo di questa tecnologia per monitorare i livelli di attività e le cadute dei residenti nelle case di cura per anziani, e negli ospedali per il monitoraggio di routine della frequenza cardiaca e respiratoria di pazienti di ogni tipo.

Un articolo sul loro lavoro, intitolato "Monitoraggio remoto dei parametri vitali umani tramite radar FMCW a onde millimetriche", è stato pubblicato sulla rivista  IEEE Access .

ENGLISH

Engineers at the University of Waterloo in Canada have developed a radar-based system for wirelessly monitoring patients’ vital signs.

The mobile-phone sized device records heart and breathing rates using sensitive radar waves that are analysed by algorithms embedded in an onboard digital signal processing unit.

The group developed the system to monitor sleep apnoea patients by detecting subtle chest movements instead of connecting them to equipment in labs via numerous cumbersome wires.

"We take the whole complex process and make it completely wireless," said George Shaker, an engineering professor at Waterloo. "And instead of a clinic, it could be done in the comfort of your own bed and run daily for continuous monitoring."

In a study at the University’s Research Institute for Aging, the radar unit was mounted to the ceiling over the bed of more than 50 volunteers as they slept normally in a model long-term care apartment. The technology achieved results over 90 per cent as accurate as standard hard-wired equipment.

"This is the first time radar has been used for heart sensing with this degree of accuracy and in such an uncontrolled environment," said Mostafa Alizadeh, a research associate who led the study. "Our subjects slept unobstructed, in any position, for up to eight hours."

As well as sleep apnoea, which involves breathing that repeatedly stops and starts, the system can monitor conditions such as periodic limb movement disorder, restless leg syndrome and seizures.

The team is also exploring use of the technology to monitor activity levels and falls by residents of long-term care homes, and in hospitals for routine monitoring of heart and breathing rates of all kinds of patients.

A paper on their work, Remote monitoring of human vital signs using mm-wave FMCW radar, appears in the journal IEEE Access.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/canadian-researchers-develop-radar-system-for-monitoring-vital-signs?utm_source=content_recommendation&utm_medium=blueconic