Oggi ci occupiamo di un wearable device discreto in grado di coniugare il desiderio di autonomia della fascia di popolazione più anziana alla necessità di mettere in atto un monitoraggio costante e scrupoloso da parte di chi si prende cura di loro. Questa la mission di NannyBand, dispositivo comasco che ha lo scopo di tenere sotto controllo a distanza i parametri biometrici e telemetrici dei propri cari, senza ingerenze nella loro indipendenza e qualità di vita.

Il dispositivo è indossabile al polso, come uno smartwatch, e tramite applicazione dedicata è in grado di trasmettere notifiche istantanee sullo stato di salute agli smartphone collegati. In caso di necessità, oltre all’invio dell’allarme, viene generato automaticamente un report sulla condizione fisica e data notizia della localizzazione dell’anziano, anche in esterno.

In questo modo è data possibilità a uno o più caregiver di avere sempre sott’occhio, da remoto, la condizione di salute dei propri cari e di intervenire tempestivamente in caso di emergenza sopravvenuta, in qualsiasi luogo. I dati generati da NannyBand vengono elaborati in informazioni utili, successivamente inviate all’app, sfruttando le tecnologie di intelligenza artificiale e machine learning.

I sensori dello strumento consentono di rilevare temperatura, anomalie cardiache e saturazione, ma anche di avere dati sulla qualità del sonno, sullo stato generale di benessere e su eventuali cadute o posizioni atipiche improvvisamente assunte.

Nei prossimi anni in Italia, e nel mondo, si vivrà un progressivo aumento dell’età media della popolazione: il device ideato da Marco Epicoco di Wel, Stefano Grima di Aspotech e Andrea D’Aietti di LHUB vuole contribuire a contrastare il conseguente problema di garantire un’assistenza adeguata agli anziani.

NannyBand è stato recentemente presentato sul sito di crowdfunding Kickstarter dall’azienda comasca Aspotech, prima wearable house italiana. La startup innovativa, nata nel 2018, si occupa appunto dell’ingegnerizzazione e sviluppo di dispositivi indossabili e piattaforme tecnologiche di rilevazione in grado di monitorare i dati biometrici e potenziare le performance.

I progetti realizzati dalla realtà comasca spaziano in diversi ambiti: dalla suite pensata per restituire feedback aptici durante il gioco, alla maglia da indossare nelle gare motociclistiche per tenere sotto controllo i parametri dei piloti.

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Abbiamo recentemente parlato di Smart Jacket, il gilet che previene gli incidenti sul lavoro sviluppato a Busto Arsizio, nell’ambito del Bando Fashiontech di Regione Lombardia. Lo stesso finanziamento che ha permesso la realizzazione del Progetto TRAME, tuttora in corso, che vede la comasca Top Digitex come impresa capofila e che mira alla tracciabilità nel tessile.

Intelligenza artificiale, IoT, Blockchain Technology, queste le principali tecnologie alla base dei Progetti appena ricordati.

Il tessile intelligente, o smart textile, è un tema che ci sta particolarmente a cuore, considerando lo storico orientamento delle PMI del territorio insubrico. Un settore tradizionale, il tessile, che dalla combinazione tra la tecnologia e l’innovazione, si evolve sempre più, raggiungendo traguardi sorprendenti.

A casa, al lavoro, mentre viaggiamo o mentre facciamo sport: siamo circondati da prodotti tessili con un elevato contenuto hi-tech, che aiutano a migliorare il nostro stile di vita

Queste le parole di Omar Maschi, PhD e Ricercatore del Centrocot (Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento) di Busto Arsizio.

Nel video alcuni esempi di smart textile. Fonte: Centrocot

Il Progetto di cui parleremo oggi, arriva invece da un po’ più lontano e, più precisamente, dalla Rice University. Sono i nanotubi in carbonio per il monitoraggio dei parametri vitali. 

La rilevazione di tali parametri non è certamente una novità: più volte abbiamo infatti raccontato Progetti simili sul nostro Osservatorio. La novità è che in questo caso il conduttore è un filo costituito da tre fasci di sette filamenti di nanotubi di carbonio, intrecciati sino ad ottenere un normale filato, inseribile nella macchina da cucire. Una fibra conduttiva quanto una fibra metallica ma decisamente più morbida, flessibile e soprattutto lavabile in lavatrice: queste le particolarità principali.

Lauren Taylor, autrice principale della Ricerca, insieme al Laboratorio della Brown School of Engineering guidato dall’ingegnere chimico e biomolecolare Matteo Pasquali, hanno cucito il filato sull’abbigliamento sportivo in modo tale da rilevare la frequenza cardiaca ed andare ad eseguire un elettrocardiogramma.

Niente smartwatch o fasce toraciche. Basta una semplice cucitura a zig zag su una maglia tecnica.

La maglietta deve essere aderente al corpo, per questo nei futuri studi andremo a concentrarci sull’utilizzo di patch con fili costituiti dai nanotubi di carbonio molto più concentrati

Il filo cucito su t-shirt può fungere da vero e proprio elettrodo a cui collegare dispositivi elettronici quali trasmettitori bluetooth per l’invio dei dati a uno smartphone o a uno schermo o, ancora, potrà essere in futuro dotato di antenne, protezione balistica, ecc.

Per approfondire:
Taylor, L., W., Williams, S., M., Yan, J., S., Dewey, O., S., Vitale, F., Pasquali, M. (2021), Washable, Sewable, All-Carbon Electrodes and Signal Wires for Electronic Clothing, Nano Lett. 2021, 21, 17, pp. 7093-7099, August 30, 2021. DOI https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01039

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Dalla Corea del Sud, e più nel dettaglio dal lavoro di ingegneri e ricercatori del MIT, è arrivata la soluzione ad uno dei grossi limiti riscontrati nei dispositivi in via di sviluppo: la poca resistenza al sudore umano. Non solo danni ai sensori incorporati, ma anche irritazioni cutanee e problemi di aderenza alla pelle con conseguente impatto sulla bontà dei dati raccolti: tutte problematiche riconducibili all’inevitabile presenza dei pori. 

Da qui, la ricerca di una seconda pelle elettronica munita anche di specifici percorsi permeabili per il sudore. La soluzione è arrivata studiando la pelle, ma non solo. Analizzando dimensione e distribuzione dei pori, il team di lavoro ha ipotizzato una schema di fori da incidere sui dispositivi, senza però minare flessibilità delle pellicole e resistenza dei sensori. L’ispirazione è poi successivamente stata trovata grazie al kirigami, una tecnica orientale di intaglio e piegatura della carta.

Come creare quindi una texture forata e traspirante, ma allo stesso tempo deformabile e resistente? Collegando tra loro i suddetti fori. 

Seguendo queste considerazioni, il team ha fabbricato una e-skin composta da più strati funzionali, ciascuno dei quali inciso con microscopici pori sagomati e collegati fra loro. I sensori inseriti – idonei al monitoraggio di temperatura, idratazione, esposizione ai raggi UV…  – sono racchiusi tra due sottili pellicole protettive, ricoperte da un adesivo polimerico appiccicoso che ne permetterà poi una perfetta aderenza. Durante i vari test sperimentali, la raccolta dati è stata effettuata durante attività che inducono il sudore, come la corsa su tapis roulant o durante la consumazioni di pasti particolarmente piccanti. Assolutamente verificati i vantaggi legati all’introduzione di queste “vie sudoripare artificiali”. 

L’unico fattore che potrebbe ancora danneggiare questa pelle tecnologica, in un’ottica di lunga permanenza sulla cute – qualche mese almeno – potrebbe essere legata al contatto frequente con l’acqua o a situazioni di attrito particolarmente stressanti, dato l’impercettibile spessore del dispositivo.

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Quello di cui tratteremo oggi, non solo è perfettamente inserito in un oggetto di tutti i giorni ma dispone anche di una connessione 5G. YouCare, questo il nome del prodotto, è una maglietta intelligente di ultimissima generazione.

Lanciata dalla cinese ZTE, fornitore cinese di sistemi di telecomunicazioni avanzati e dispositivi mobili e l’italiana AccYouRate, gruppo specializzato in prodotti indossabili altamente tecnologici, al Mobile World Congress 2021 che si è tenuto a Barcellona il 28 giugno, è frutto di 6 anni di collaborazione e analisi. Nel Team, oltre alle Università di Bologna e Cagliari, anche la Croce Rossa Italiana.

Un’invenzione che cambierà la vita e la qualità dell’assistenza sanitaria domiciliare e remota per molti cittadini con problemi di salute e persone vulnerabili affette da malattie croniche garantendo l’accessibilità ai servizi di cura e il supporto della nostra rete nazionale e internazionale

Queste le parole di Francesco Rocca, Presidente della Croce Rossa Italiana.

La maglietta Made in Italy dispone di sensori polimerici stampati direttamente nel tessuto risultando così invisibili ed anche impercettibili: non si vedono ma si danno da fare! Sono infatti in grado di registrare parametri biovitali mai rilevati prima da un semplice dispositivo indossabile. Può realizzare un vero e proprio elettrocardiogramma, raccogliere dati relativi al respiro, alla temperatura, ma anche dati sullo sforzo muscolare o sulla composizione del sudore.

E non solo, grazie a ZTE, è anche abilitata al 5G: tramite connessione quindi, è in grado di trasferire dati a uno smartphone, avvisando l’utente o anche i servizi per le emergenze.

Non effettua diagnosi, ma è capace di segnalare eventuali anomalie, è stata certificata come Medical Device ed è stata successivamente arricchita da algoritmi predittivi per i disturbi cardio-vascolari di BSP-Medical, società leader nel settore dell’Health Data Science.

Ovviamente la tecnologia stampata nel tessuto può essere utilizzata non soltanto per magliette: sono infatti attualmente oggetto di studio una manica intelligente aderente al braccio in grado di monitorare la qualità del sonno e i livelli di stress; un guanto in grado di monitorare l’attività muscolare e articolare, una soletta capace di evidenziare difetti di postura, una fascia che registra parametri precursori dello stress o ancora un polsino complementare alla smart t-shirt per migliorarne l’acquisizione dati. E non solo, è ora in vendita anche una mascherina intelligente in grado di rilevare stress oltre che livelli di inquinamento nell’aria.

Nessun dispositivo applicato, ma un polimero brevettato e certificato. Il risultato è una t-shirt IoT in cotone con una lavorazione in bio-ceramica, sensori direttamente integrati nella maglietta e a completamento una centralina che rileva dati, una micro SD per lo stoccaggio delle informazioni e una connessione bluetooth.

Prevenzione e soccorso, non soltanto per gli sportivi o i malati cronici, ma per la vita di tutti i giorni: una realtà quotidiana attualmente ad alta fascia di prezzo per ammortizzare i costi della ricerca, ma scalabile sino all’ingresso nel mercato dei consumatori in senso più ampio.

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Segnato profondamente dalla morte dello zio causata da un improvviso attacco cardiaco, già nel 2016 decise di mettere le sue competenze di ingegnere hardware a disposizione di questa specifica esigenza medica.

Risultato di questo impegno e di una lunga ricerca, è il dispositivo patch ResQ: capace di monitorare e registrare forza e tempistica dell’attività elettrica del cuore, può trasformare queste informazioni in dati di chiarissima lettura, e può procedere alla loro condivisione – in caso di anomalie – a caregiver e medico di riferimento.

Durante il corso delle sue ricerche, Kim ha avuto modo di approfondire dinamiche, numeri e modalità correlate ad attacchi cardiaci extra ospedalieri negli USA.

Da qui la decisione di riunire un gruppo di ingegneri per avviare ResQ, una soluzione che possa prendersi cura di persone vulnerabili, come mio zio e mia nonna

Il team ad oggi comprende anche Jihoon Han, il quale si occupa della progettazione della parte hardware e dell’elaborazione del segnale, mentre Peter Kim sta sfruttando il suo background in economia finanziaria per la gestione delle operazioni aziendali di ResQ.

Il gruppo di lavoro ha creato il primo prototipo lo scorso inverno e lo ha sottoposto ad una serie di test elettrici e prestazioni, confermando una trasmissione dati pulita ed esatta alla relativa all’applicazione per smartphone. Sono già stati apportati miglioramenti all’unità di data acquisition ed al modulo di comunicazione per accelerare il protocollo di trasferimento. Il secondo prototipo, è ora pronto per una seconda fase di test legati alla possibile acquisizione di dati ECG dei pazienti durante attività motorie. 

Speriamo di fornire una rete di sicurezza per coloro che hanno malattie cardiovascolari esistenti per condurre la loro vita senza doversi preoccupare di un imminente attacco di cuore […]. Il nostro gruppo spera anche di fornire dati clinici semplici e puliti ai medici per facilitare la telemedicina o l’assistenza domiciliare, migliorando i risultati di salute dei pazienti e l’efficienza dell’assistenza sanitaria

 Jeff Kim

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Che sia a causa del lavoro o problematiche personali, tutti possiamo subire il cattivo effetto del cortisolo, l’ormone dello stress, sostanza che può minacciare seriamente lo stato di salute. Oggi è possibile monitorarne i livelli costantemente: la collaborazione tra EPFL e Xsensio ha infatti portato allo sviluppo di un dispositivo indossabile in grado di misurare il cortisolo presente nel sudore umano.

Finora è stato possibile valutarne la presenza esclusivamente con gli esami del sangue, quindi attraverso una misurazione momentanea. Ma essendo individuabili anche in alcuni liquidi corporei, gli ingegneri del Nanoelectronic Devices Laboratory (Nanolab) e della startup svizzera Xsensio hanno realizzato un cerotto con sensore miniaturizzato in grado di rilevare il cortisolo nel sudore di chi lo applica.

L’impiego di micro sensori o device elettronici per l’osservazione dei parametri vitali è oggetto di grande interesse e ricerca. Che siano integrati ai filati in tessuti flessibili, come i dispositivi realizzati dal MIT, o indossabili insieme a capi di abbigliamento ad hoc, ne sono esempio i prodotti della startup ComfTech®, offrono vantaggi significativi nelle pratiche di assistenza sanitaria.

“Poiché può essere indossato, gli scienziati possono raccogliere dati quantitativi e oggettivi su alcune malattie legate allo stress.”

Professor Adrian Ionescu – Nanolab

Il cortisolo è l’ormone secreto dal corpo in risposta a situazioni usuranti, ma quando viene prodotto in quantità erronea può provocare gravi danni alla salute. L’individuazione attraverso il sudore resa possibile dal team di ricercatori EPFL e Xsensio risulta estremamente valida essendo l’unico metodo esistente per raccogliere valori in modo continuo, preciso e non invasivo.

Il cerotto rileva l’ormone attraverso un transistor e un elettrodo in grafene attivato dagli aptameri, acidi in grado di legarsi a composti specifici. A contatto con il cortisolo sono in grado di individuarne immediatamente la presenza e permettere la misurazione della loro concentrazione. Il dispositivo intelligente è stato testato sulla piattaforma di rilevamento Lab-on-Skin ^TM di Xsensio.

La tecnologia EPFL e Xsensio potrebbe avere un ruolo cruciale nella diagnosi di disfunzioni legate allo stress quali obesità, malattie cardiovascolari ed esaurimento e in particolare in funzione della comprensione di patologie quali depressione e burnout, i cui stadi sono oggi difficilmente quantificabili. Il team di ricerca ha inoltre espresso la volontà di testare presto il cerotto in ambito ospedaliero: questa la direzione del progetto ponte avviato con l’Ospedale Universitario di Losanna (CHUV).

Per approfondire:

Sheibani, S., Capua, L., Kamaei, S., Akbari, S. S. A., Zhang, J., Guerin, H. and Ionescu, A. M. (2021) Extended gate field-effect-transistor for sensing cortisol stress hormone, Communications Materials 2021, 2, 10, https://doi.org/10.1038/s43246-020-00114-x

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Sempre più diffuso ora anche l’utilizzo dei visori di Realtà Virtuale in medicina. Già da qualche anno se ne annoverano le potenzialità, utilizzati per la riabilitazione, per alleviare dolore e paura: immergere il paziente in un ambiente favorevole, rilassato, positivo, aiuta a distendere i nervi, ridurre lo stress, rendere l’esperienza medica meno traumatica nei bambini, ma anche alleviare il dolore. Un esempio è TOMMI, un progetto realizzato da Softcare Studios, una startup italiana che si occupa di sanità digitale. Tommi è un’esperienza di gioco in realtà virtuale per i pazienti pediatrici, finalizzata alla riduzione di ansia e dolore durante trattamenti medici invasivi o comunque non facili da sopportare per un bambino.

Realizzato sempre in collaborazione con Softcare Studios, lo studio di cui parliamo oggi, è da attribuire però ad un team di ricercatori del Politecnico di Milano e, più precisamente, al Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (Take Care Lab) guidato dal Professor Enrico Caiani. Insieme, hanno dimostrato come i visori di VR possano diventare strumenti utili per il monitoraggio di alcuni parametri nei pazienti, e, nello specifico, come sia possibile utilizzare i sensori contenuti nel visore (accelerometri e giroscopi) per poter misurare la frequenza cardiaca e respiratoria, senza l’utilizzo di ulteriori dispositivi indossabili o periferiche.

La ricerca, pubblicata su Sensor (rivista open source), dimostra l’acquisizione di dati di trenta volontari sani e a riposo, che indossavano un visore che stava proiettando immagini neutre, in diverse posture (seduto, in piedi e sdraiato).

Come è possibile? Stando a quanto emerso, il visore sarebbe in grado di rilevare battito e frequenza respiratoria misurando micro-movimenti della testa, non visibili ad occhio nudo e generati ad ogni battito cardiaco. A condizione di mantenere la testa ferma, sono stati raggiunti interessanti risultati, differenziati sulla base della posizione assunta dal paziente ed anche dal tempo di registrazione (30 secondi o 50 secondi). Migliori risultati per la stima della frequenza respiratoria da sdraiato, mentre per la stima della frequenza cardiaca l’affidabilità sale se il paziente è seduto.

Il progetto, ha così posto le basi per aprire a nuove opportunità di impiego della realtà virtuale, per la misurazione di parametri aggiuntivi, o anche misurare la reazione a stimoli differenti indotti andando a modificare just in time l’esperienza virtuale.

Per Approfondire:

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Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento SPA (unica test house in Italia accreditata da FIA – Federation Internationale de l’automobile per le omologazioni dell’abbigliamento da racing) ha recentemente omologato la prima maglia da racing in grado di analizzare simultaneamente il battito cardiaco e il ritmo respiratorio, dando la possibilità di monitorare e identificare in tempo reale eventuali alterazioni, stati di stress o affaticamento.

Si chiama VISM (Vital Signs Monitor) ed è una sottotuta da racing nata dalla collaborazione tra OMP Racing e Marelli.

Contro le innovazioni analizzate in precedenti articoli (qui e qui) finalizzate a una migliore qualità della vita, evidenziamo questa volta tre principali e più specifici obiettivi che consente di raggiungere, ovvero

• Sicurezza del pilota,
• Raccolta dati per l’allenamento,
• Monitoraggio della performance.

Equipaggiata con sensori Sensitex ® per la registrazione e la raccolta dei dati, è in grado in tempo reale di elaborare un elettrocardiogramma e di misurare la dilatazione toracica.

Rappresenta un grande passo verso il futuro per il settore motorsport, consentendo di verificare per tutto il tempo della gara tutti i parametri vitali che ne caratterizzano ogni sua fase.

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ComfTech® è una realtà dinamica che si occupa di innovazione e produzione tessile dal 2010, focalizzandosi sul benessere a 360°. Il team di ricerca fa della multidisciplinarità il suo punto di forza: dal connubio di ricerca tessile, ingegneria, design, comunicazione e business & value development nascono tecnologie indossabili finalizzate al miglioramento della qualità della vita.

La startup di Monza ha ideato e realizzato un sistema tecnologico che attraverso gli smart textile permette di monitorare i parametri vitali di chi li indossa. I dati rilevati dai sensori brevettati integrati al tessuto vengono raccolti e analizzati da un device elettronico dedicato e trasmessi per una facile lettura a un’apposita applicazione scaricabile. La flessibilità della soluzione tecnica realizzata da ComfTech® ne permette l’impiego in diversi ambiti d’uso: assistenza sanitaria, sport, ricerca.

Il primissimo progetto venne realizzato in collaborazione con il reparto di neonatologia intensiva dell’Ospedale Manzoni di Lecco: una fascia sensorizzata fatta indossare ai bambini garantiva ai medici la rilevazione costante dei parametri fisiologici dei piccoli pazienti, permettendo un monitoraggio puntuale. Oggi le tecnologie sono integrate a diversi capi di abbigliamento: body per bambini, indumenti per le donne in gravidanza, capi tecnici per l’attività fisica.

I dispositivi ComfTech® prendono in esame valori quali la frequenza respiratoria, la frequenza cardiaca e la temperatura, ma anche parametri meccanici quali posizione assunta e livello di attività. Il monitoraggio di questi valori risulta strategico nella risoluzione delle problematiche di salute legate alla cattiva qualità del sonno, da qui lo sviluppo di Somnus: un progetto di ricerca volto alla realizzazione di un pigiama in grado di registrare e inviare a un centro medico i parametri biofisiologici di chi lo indossa, realizzato da ComfTech® insieme ai partner Genesi, Tecnofilati, Sonnomedica, Politecnico di Milano e Fondazione Politecnico grazie al finanziamento del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale POR FESR 2014-2020.

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Prendersi cura dei pazienti a distanza semplicemente attraverso un indumento? Potrebbe essere uno dei risvolti connessi al recente studio del MIT. I ricercatori dell’istituto hanno sviluppato un sensore leggero che può essere incorporato in tessuti flessibili e utilizzato per monitorare i parametri vitali quali la temperatura, la respirazione e la frequenza cardiaca.

I sensori elettrici sono realizzati in strisce flessibili avvolte in resina epossidica. Vengono intrecciate con il poliestere in canali dotati di piccole aperture in modo che possano entrare in contatto con l’epidermide. La camicia prototipo, dotata di 30 sensori di temperatura e un accelerometro, ha permesso di rilevare i dati biometrici di chi la indossa sia in condizioni di riposo che di movimento e di trasmettere il tutto via wireless a uno smartphone. L’ampia distribuzione dei sensori sul capo di abbigliamento consente inoltre ai ricercatori di effettuare osservazioni sui cambiamenti di temperatura nelle diverse parti del corpo, correlare i risultati e generare analisi più approfondite.

Gli indumenti, lavabili in lavatrice, sono facilmente adattabili alle diverse corporature/fasce d’età e i sensori ad essi integrati possono eventualmente essere rimossi.

Rispetto ad altri tipi di dispositivi di monitoraggio esistenti, che si applicano direttamente sulla pelle, i capi di abbigliamento realizzati dal MIT si caratterizzano per comfort e funzionalità, essendo agevolmente indossabili nelle attività quotidiane. La ricerca, finanziata dalla NASA e dal MIT Media Lab Space Exploration, permetterebbe di controllare facilmente lo stato di salute degli astronauti in missione nello spazio, ma anche di facilitare la pratica dell’assistenza sanitaria a distanza per il trattamento di patologie croniche sulla terra, in particolare ora che la telemedicina ha assunto un ruolo sostanziale nella battaglia contro il Covid-19.

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