Ricerca e sviluppo di un sistema di telemedicina per il monitoraggio remoto del rischio embolico nei subacquei e delle fluttuazioni motorie nella malattia di Parkinson

The research topic is based on the study of ICT solutions for the remote monitoring of physiological parameters, both on people with motor deficits and on healthy people in sports and non-sports activities. The design of video-conferencing systems, based on WebRTC technology, allows each user to communicate with the reference physician and send reports provided by custom biomedical devices. In the first phase, the peer-to-peer communication system was implemented between client browsers, also able, in addition to realizing the normal video / conference, to send the data acquired from biomedical sensors. The first application context, based on the WebRTC system, was provided in collaboration with the DAN, "Divers Alert Network", a worldwide organization that has been operating for years in divers prevention and safety during their diving campaigns. The aim was to realize devices able to analyze echo Doppler audio and identify in real-time the number of gaseous bubbles trapped in the veins and the relative degree of risk and associated Spencer level. The devices can send the generated reports, through the peer-to-peer system implemented to an emergency response center, where an operator, from a quick analysis of the received report, can determine the type and timing of intervention on the diver. Subsequently, the study moved onto subjects affected by motor deficits such as tremors, freezing and fluctuations, due to the presence of Parkinson's disease. Starting from raw data acquired from inertial sensors, data fusion algorithms has been implemented for detecting, in a completely automatic way, manifestations of Parkinson's symptoms. Appropriate GUIs allow to generate reports and send them, with WebRTC technology, to the medical team, which is able to customize the drug therapy in relation to the manifestations and the progress of the disease itself.

Il tema di ricerca si inquadra nello studio di soluzioni ICT per il monitoraggio remoto di parametri fisiologici, sia su persone con deficit motori, che su persone sane in ambito sportivo e non. Tali soluzioni si basano sulla progettazione di sistemi di video-conferenza che, grazie alla tecnologia WebRTC, permettano ad ogni soggetto di dialogare con il medico di riferimento ed inviare report forniti da dispositivi biomedicali custom. Nella prima fase è stato implementato il sistema di comunicazione peer-to-peer tra client browser in grado, oltre a realizzare la normale video/conferenza, anche di inviare i dati acquisiti da sensori biomedicali. Il primo contesto applicativo, basato sul sistema WebRTC, nasce grazie alla collaborazione con il DAN, “Divers Alert Network”, organizzazione mondiale che opera da anni nella prevenzione e sicurezza dei subacquei durante le loro campagne di immersione. Lo scopo è stato quello di realizzare dispositivi in grado di analizzare eco Doppler audio ed identificare in real-time il numero di bolle gassose contenute in essi ed il relativo grado di rischio e livello di Spencer associato. I dispositivi possono inviare i report generati, mediante il sistema peer-to-peer realizzato, ad una centrale di pronto intervento, dove un operatore, da una veloce analisi del report fornito, è in grado di determinare il tipo di intervento e la tempistica da attuare sul subacqueo. Successivamente lo studio si è spostato su soggetti affetti da deficit motori come tremore, freezing e fluttuazioni, dovuti alla presenza della malattia del Parkinson. A partire da dati grezzi provenienti da sensori inerziali, algoritmi di data fusion hanno permesso di rilevare, in maniera del tutto automatica, manifestazioni dei sintomi del Parkinson. Opportune GUI permettono di generare report ed inviarli, con la tecnologia WebRTC, al team medico, che è in grado di personalizzare la terapia farmacologica in relazione alle manifestazioni e al progredire della malattia stessa.