AFFILIAZIONE
ausl parma

AUTORE PRINCIPALE
Ing. Giordano Bruna

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GRUPPO DI LAVORO
Ing. Giordano Bruna – ausl parma, parma
Ing. Berghenti Matteo – azienda ospedaliera universitaria di parma, parma

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
Il seguente lavoro si prefigge di illustrare come la figura dell’ingegnere clinico abbia svolto un ruolo determinante per la definizione della tipologia dei dispositivi oggetto dello studio finanziato dal Min. Sal. dal titolo:Utilizzo di modelli stampati in 3D per la pianificazione e il follow-up dei pazienti affetti da arteriopatia aorto-iliaco-femoro-poplitea con indicazione ad angioplastica transluminale:applicabilità,efficacia in termini di successo tecnico e sui risultati a medio termine,analisi costi-benefici ed esplorazione di nuove tecnologie,fino all’inserimento dell’AOU di Parma nella lista dei fabbricanti di dispostivi su misura del Ministero della Salute.
Metodologia del lavoro
Fra gli obiettivi principali dello studio di ricerca sviluppato dalla Chir. Vascolare dell’AOU di Parma, vi è la valutazione dell’efficacia a breve termine dei modelli complessi stampati in 3D basati sulla angioTC preoperatoria dello specifico paziente utili alla pianificazione personalizzata del trattamento endovascolare dell’arteriopatia obliterante cronica periferica (AOCP).A seguito di richiesta da parte del PI, i referenti del SIC sono stati coinvolti al fine di inquadrare, alla luce della normativa vigente, i dispositivi oggetto della sperimentazione.
Effettuati gli approfondimenti necessari si è convenuto di classificare tali modelli come dispositivi su misura, ai sensi dell’art.2 comma 3 del Regolamento 745/2017.Una volta ricevuta l’approvazione da parte del Comitato Etico di Area Vasta, si è proceduto con la richiesta al Ministero della Salute di nominare l’AOU di Parma fabbricante di tali dispositivi al fine di ottemperare a quanto previsto dall’allegato XIII, relativo alle prescrizioni da adempiere da parte dei fabbricanti di dispositivi su misura.
Risultati
In seguito a diversi confronti con il Ministero della Salute in merito a tale richiesta, si è giunti alla relativa approvazione, conseguendo l’inserimento dell’AOU di Parma negli elenchi dei fabbricanti e dei mandatari di dispositivi medici su misura. Il risultato raggiunto ha permesso l’attivazione delle procedure di acquisto della stampante 3D e di quanto altro necessario per l’implementazione dello studio e la realizzazione dei dispositivi su misura.
Sviluppi futuri
Riconosciuta la spiccata potenzialità legata allo sviluppo di tale attività,è in corso di valutazione l’attuazione di un laboratorio unico di stampa 3D per diverse UUOO interessate, tra cui ad esempio la Maxillo-Facciale e la Radioterapia.

 

 

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AFFILIAZIONE
amolab srl

AUTORE PRINCIPALE
Dott.ssa Reho Elisa

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GRUPPO DI LAVORO
Dott.ssa Reho Elisa – amolab srl, lecce
Dr.ssa Di Trani Maria Giovanna – amolab srl, lecce
Dr.ssa Vitellio Paola – amolab srl, lecce
Ing. Calcagnile Salvatore – amolab srl, lecce

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
Amolab srl, Spin-off del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce (IFC-CNR), ha messo a servizio della comunità medica il lavoro di anni di ricerca basato sull’utilizzo di tecnologie ad ultrasuoni quantitative realizzando EcovidUS, l’ecografo innovativo ed ultraportatile che consente di diagnosticare in maniera non ionizzante la polmonite da Covid-19 e la sua gravità, nonché monitorare a lungo termine il decorso della malattia. EcovidUS è basato su algoritmi avanzati che, analizzando i dati ultrasonografici acquisiti tramite semplici scansioni ecografiche dei polmoni (longitudinali e/o trasversali) della durata di pochi secondi, permettono l’identificazione automatica dei marker caratteristici della polmonite e la relativa stadiazione con il calcolo dello Pneumonia Score. Inoltre, il Covid Index fornisce un indice di rischio che la polmonite sia causata da Covid-19. Tali parametri, calcolati in maniera completamente automatica, consentono un’interpretazione facile ed immediata dello stato di salute dei polmoni, anche grazie all’ausilio di ricostruzioni 3D altamente intuitive. La valutazione della performance clinica nella stadiazione della polmonite indotta dal Covid-19 è stata condotta in collaborazione con diversi centri clinici.
L’accuratezza nell’identificazione automatica dei marker caratteristici della polmonite e la relativa stadiazione sono state valutate mediante il calcolo di sensibilità e specificità eseguito su oltre 26.000 frame di dati ultrasonografici provenienti da più di 500 pazienti, con una risultante performance in termini di accuratezza, sensibilità e specificità superiore al 92%. Le scansioni ecografiche polmonari sono state condotte con il metodo “quattordici-zone” come riportato nel lavoro di Lombardi et al., 2021. Nel protocollo messo a punto è possibile scegliere le zone da indagare, e questo è di particolare importanza nel caso in cui il paziente sia allettato o intubato in posizione prona e/o non abbia la possibilità di muoversi. Questo consente di applicare la tecnologia a programmi di cure domiciliari e di prevenzione di massa, di monitoraggio a lungo termine della polmonite su tutta la popolazione (grazie al suo approccio non ionizzante), al fine di ridurne l’impatto e la diffusione, migliorando la qualità della vita e lo stato di salute della popolazione.
[1] Lombardi et al., Respir. Med., 2021

 

 

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AFFILIAZIONE
consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica

AUTORE PRINCIPALE
Dr Di Paola Marco

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GRUPPO DI LAVORO
Dr Di Paola Marco – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Dr Pisani Paola – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Ing. Conversano Francesco – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Dr. Lombardi Fiorella Anna – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Ing. Casciaro Ernesto – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Dr. Franchini Roberto – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce
Ing. Casciaro Sergio – consiglio nazionale delle ricerche, istituto di fisiologia clinica, lecce

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
Un team multidisciplinare di ricercatori di IFC-CNR (ingegneri, medici, biologi, ecc.) ha concretizzato il lavoro di anni di ricerca realizzando la tecnologia REMS (Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry). Una rapida acquisizione ecografica sui siti anatomici a maggior rischio di frattura (femore prossimale e vertebre lombari), permette di raccogliere dati che vengono analizzati automaticamente da algoritmi avanzati in grado di processare i segnali nativi grezzi non filtrati. Dal confronto automatico di questi dati con modelli spettrali di riferimento (modelli per paziente sano o malato), si ottiene la densità ossea (BMD). Studi clinici multicentrici di confronto con la convenzionale MOC a raggi X, DXA1-4 hanno dimostrato un’ottima capacità di REMS di identificare i pazienti osteoporotici (sensibilità e specificità > 90%) ed un’elevata precisione (RMS-CV<0.5%). REMS permette di diagnosticare precocemente l’osteoporosi, di monitorare lo stato di salute ossea e consente di valutare la fragilità della micro-architettura ossea ed il rischio di frattura tramite l’innovativo parametro Fragility Score. Importanti risultati scientifici4-9,11 sono stati ottenuti su pazienti oncologici, nefrotrapiantati, dializzati, anoressici, fratturati, diabetici, permettendo di quantificare senza rischi anche una riduzione di BMD durante la gravidanza10. La tecnologia REMS è stata riconosciuta dalle Linee Guida Ministeriali InterSocietarie nazionali come elemento diagnostico densitometrico in grado di facilitare il percorso assistenziale del paziente e, come dimostra uno studio HTA (cost-minimization analysis) del CERGAS SDA Bocconi, il suo impiego è associato a costi sanitari diretti inferiori rispetto alla DXA, comportando un risparmio per l'SSN. Grazie all’ approccio non ionizzante ed alla portabilità, REMS può essere utilizzata anche per pazienti allettati, per home care o nella medicina territoriale e di prossimità, in linea con il PNRR, la cui importanza è aumentata durante la pandemia. REMS può essere usata per programmi di prevenzione di massa delle fratture e sensibilizzazione su tutta la popolazione, riducendo l’impatto dell’osteoporosi a livello socio-economico. 1.Di Paola et al, OI 2018 2.Cortet et al, Bone 2021 3.Diez-Perez et al, ACER 2019 4.Adami et al, Bone 2020. 6.Ciardo et al, OI Suppl.1, 2020 7.Caffarelli et al, ACER 2022 8.Fassio et al,ISCD 2022 9.Viapiana et al, ECTS 2022 10.Ghi et al, EurJObstGynReproBiol 2021 11.Caffarelli et al, ESCEO 2022

 

 

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uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia

AUTORE PRINCIPALE
Ragazzo Veronica

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GRUPPO DI LAVORO
La Salvia Marco – dip. ingegneria industriale e dell’informazione, università di pavia, pavia, pavia
Torti Emanuele – dip. ingegneria industriale e dell’informazione, università di pavia, pavia, pavia
Perlini Stefano – uoc medicina urgenza, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Roccasalva Marco – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Ragazzo Veronica – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Silveri Giulia – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Lago Paolo – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Leporati Francesco – dip. ingegneria industriale e dell’informazione, università di pavia, pavia, pavia

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
L’attività clinica durante la pandemia ha permesso di affermare che sia la tomografia computerizzata (TC) che l’ecografia polmonare sono strumenti diagnostici promettenti in grado di rilevare precocemente la polmonite da SARS-CoV-2. Tuttavia i vantaggi dell’ecografia polmonare rispetto alla TC sono: costo ridotto, assenza di radiazioni, facile disinfezione e possibile reiterazione frequente.
L’affidabilità diagnostica dell’ecografia polmonare dipende dall’esperienza dell’operatore e questo limite ha generato un sottoutilizzo della tecnica.
In questo studio, un innovativo sistema di intelligenza artificiale (AI), basato su convolution neural networks (CNN) pre-addestrate, è stato proposto per rilevare precocemente la polmonite da SARS-CoV-2 nelle immagini ecografiche.

Da marzo 2020 sono stati arruolati presso il Pronto Soccorso della Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo 450 pazienti che hanno contratto il Covid-19. I soggetti (età mediana 60 anni, 47.0-73.0 25 – 50 P) sono costituiti da 172 pazienti non affetti e 278 affetti da polmonite da SARS-CoV-2. È stato utilizzato l’ecografo Aloka Arietta V70 (Hitachi Medical Systems), dotato di sonde sia convesse che lineari, rispettivamente a 5 MHz e 12 MHz. In totale sono state acquisite 2908 frames ed è stata applicata la convolution neural networks con 18 e 50 livelli (ResNet18 e ResNet50). Per ridurre il bias nei risultati finali l’algoritmo è stato reiterato 7 volte. Infine per testare il modello i frames sono stati divisi in training (75%), in validazione (15%) e in test (10%).

Sono state valutate le prestazioni di classificazione dell’algoritmo in particolare: l’accuratezza, la precisione, F1-score e ROC-curve. Per il ResNet 18 sono stati ottenuti i seguenti valori di accuratezza del training pari a 96.70% e del test 97.64%, applicando il ResNet 50 i valori sono rispettivamente 98.32% e 98.43%. Il valore della ROC-curve del test risulta essere 97.72% nel ResNet18 e 99.91% nel ResNet 50.

Questi risultati evidenziano che l’applicazione di intelligenza artificiale all’immagini ecografiche può aumentare l’affidabilità diagnostica e quindi favorire un maggior utilizzo nella pratica clinica.

 

 

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uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia

AUTORE PRINCIPALE
Silveri Giulia

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GRUPPO DI LAVORO
Percivalle Elena – uoc microbiologia e virologia , fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Clerici Moira – p.c. di pompeo catelli srl, como
Marchese Pietro – safety bio life srl, pavia
Roccasalva Marco – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Ragazzo Veronica – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Silveri Giulia – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia
Lago Paolo – uoc ingegneria clinica, fondazione i.r.c.c.s. policlinico san matteo, pavia, pavia

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
La trasmissione da uomo a uomo tramite goccioline respiratorie e contatto con le superfici infette da aerosol sono le principali vie di diffusione del virus SARS-CoV-2. In questo studio preliminare è stata condotta un’indagine sull’uso dell’ozono gassoso come agente sanificante potenzialmente efficace contro il SARS-CoV-2.
Sono state utilizzate gocce da cinquanta microlitri contenenti un numero specifico di carica virale SARS-CoV-2, isolate da pazienti COVID-19 afferenti alla Fondazione I.R.C.C.S. Policlinico San Matteo. Le gocce sono state posizionate su otto diverse superfici: acciaio inossidabile, alluminio verniciato e non, Plexiglas, vetro, plastica, mascherina FFP2 e camice chirurgico tutte con dimensione 3 x 8 cm. Il trattamento è avvenuto all’interno della cappa in cui è stato posizionato un box in plexiglass. In quest’ultimo sono stati introdotti un sensore elettrochimico ad ozono gassoso, un sensore di temperatura e umidità, un ventilatore e della carta assorbente garantendo il controllo completo di tutti i parametri esperimentali e la sicurezza dell’operatore. Esternamente al box, sulla superficie superiore, è stato posizionato un generatore di ozono.
Le superfici contaminate, posizionate su un vassoio forato che consente il flusso del gas, sono stati sottoposti a fumigazione con differenti concentrazioni di ozono gassoso (0,5 ppm, 1 ppm e 2 ppm) per 40 min e 60 min. Sono stati inseriti campioni di controllo nella scatola in plexiglas per 40 min e 60 min senza fumigazione di ozono. Per ogni trattamento, una volta raggiunto il range voluto, il generatore di ozono si arresta e si riattiva per concentrazione inferiore a quella sperimentale.
Questi risultati mostrano che l’ozono gassoso alle tre concentrazioni testate ha ridotto significativamente la capacità virale di SARS-CoV-2 dopo 40 min di fumigazione su tutte le superfici valutate. Inoltre, si è osservato che l’efficacia virucida dell’ozono non è direttamente proporzionale alla sua concentrazione e al tipo di superficie. I risultati evidenziano che l’ozono gassoso potrebbe essere un metodo utile e ampiamente accessibile per ridurre significativamente la contaminazione da SARS-CoV-2 da quasi tutte le apparecchiature e superfici. Inoltre, l’ozono potrebbe aiutare a ridurre la diffusione del virus, sia in locali/aree ad alto rischio sia su superfici critiche difficili da raggiungere.

 

 

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asst dei sette laghi

AUTORE PRINCIPALE
Ing. Salerno Piergiorgio

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GRUPPO DI LAVORO
Ing. Salerno Piergiorgio – asst dei sette laghi, varese
Ing. Zadenoori Mohammad Amin – università degli studi di firenze, firenze
Ing. Poggialini Giovanni – , varese
Ing. Iadanza Ernesto – università degli studi di siena, siena
Eng Fregonara Medici Mario – asst dei sette laghi, varese

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
Obiettivi:I sistemi sanitari di tutto il mondo sono stati messi a dura prova nell’affrontare la pandemia della SARS Covid-19. Enormi spese sono state sostenute dagli ospedali e dalle strutture sanitarie per diagnosticare l’infezione dal virus tramite Test Molecolari processati attraverso RT-PCR, considerato dall’OMS il gold standard diagnostico, con tassi di falsi negativi fino al 15 % – 20 %.Inoltre gli esiti diagnostici di questi test sono lenti e impattano fortemente sulla logistica e sulle risorse dei laboratori di Microbiologia. L’obbiettivo di questo lavoro è dimostrare come test ematochimici possono essere utili a discriminare i pazienti covid da quelli che non hanno contratto il virus.Metodologia:Dopo aver analizzato lo stato dell’arte in letteratura, abbiamo deciso di includere nel nostro progetto solo sette dei test ematochimici utili a predire il Covid-19 ( oltre a informazioni relative al genere ed età), per Il principio del rasoio di Occam che suggerisce che un modello che utilizza meno funzionalità è preferibile rispetto a un modello complicato. Il dataset che abbiamo estratto contiene 1854 prestazioni con le features selezionate, di utenti ricoverati dal 2018 al 2021 alla ASST dei Sette Laghi, di cui 927 istanze di pazienti positivi al tampone molecolare per la ricerca del virus Sars-Cov2 e 927 riferite a pazienti negativi . Attraverso i valori delle analisi ematochimiche abbiamo allenato modelli di machine learning a classificare pazienti positivi al covid19 da quelli sani. Oltre all’applicazione di modelli di machine learning comuni come XGBoost, Random Forest e SVM abbiamo proposto modelli ensemble che vengono allenati a classificare istanze attraverso un insieme di classificatori, e l’applicazione di modelli Stacking che contengono un diverso numero di strati di classificazione collegati tra loro. Infine mediante SHAP plot abbiamo valutato come impattano i valori delle features selezionate sulla previsione dei classificatori.Risultati:Tra i modelli implementati quello più performante è lo Stacking che raggiunge valori di AUC del 91% e F1-score di 83%.Dal modello risulta che alti valori di Ferritina, Neutrofili, Linfociciti e Piastrine impattano positivamente sulla predizione del Covid19.Questo lavoro potrebbe essere utile alle strutture ospedaliere dotate di Pronto Soccorso per lo screening dei pazienti in ingresso ed offre anche una valida alternativa a quelle Strutture sanitarie che non hanno la possibilità di eseguire test PCR.

 

 

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università di verona

AUTORE PRINCIPALE
Prof Zampieri Nicola

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GRUPPO DI LAVORO
Prof Zampieri Nicola – università di verona, verona
Dr Errico Andrea – università di verona, verona
Dr Vinco Sara – università di verona, verona
Prof.ssa Dando Ilaria – università di verona, verona

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
L’infertilità colpisce più di 190 milioni di persone nel mondo e nel 50% delle coppie è collegata alla sfera maschile. Alterazioni del potenziale fertile nel maschio sono spesso dovute a patologie andrologiche che possono essere diagnosticate e trattate già in età pediatrica e adolescenziale. Oggi oltre il 40% delle procedure chirurgiche nel maschio in età 0-16 anni sono relative agli organi genitali ed associate ad un alterato potentziale fertile. Il progetto si avvale di metodologie di coltura cellulare per amplificare in vitro tessuto testicolare e para-testicolare derivato da paziente pediatrico. Molte patologie infatti, richiedono trattamento post-chirurgico, spesso con utilizzo di ormoni. I dosaggi e gli schemi terapeutici tuttavia non sono standardizzati ma vengono utilizzati uguali dosaggi per patologie differenti. Gli scopi principali del progetto sono: 1) identificare dei marcatori predittivi di infertilità in pazienti pediatrici con patologie andrologiche; 2) individuare il miglior approccio terapeutico, sia come dosaggio sia come tipologia di stimolazione ormonale, tramite studi in vitro su cellule derivate da ogni paziente; 3) sviluppare tecnologie in vitro per preservare il potenziale fertile del bambino predisposto all’infertilità tramite un approccio finalizzato alla medicina rigenerativa. L’innovazione del progetto risiede nell’interdisciplinarità, grazie alla stretta collaborazione tra la componente clinica/chirurgica e quella biologica/biochimica, e nell’utilizzo di tecniche di coltura cellulare pioneristiche che permettono di effettuare molteplici studi partendo da biopsie tissutali molto piccole (circa 10 mm3). Da un punto di vista applicativo, il progetto permette di identificare già in età pediatrica quei pazienti che potranno avere alterazioni del potenziale fertile, consentendogli di seguire tempestivamente un percorso diagnostico e terapeutico personalizzato ed evitandogli di interfacciarsi con problemi d’infertilità in età adulta con noti risvolti piscologici e sociali. I risultati a lungo termine hanno dimostrato che è fondamentale differenziare le terapie, e che i risultati sono correlati all’età del paziente. Questo approccio ha permesso di utilizzare “meno” farmaco in alcuni pazienti, con dosaggio più “mirato”

 

 

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friuli riabilitazione

AUTORE PRINCIPALE
dottoressa Bongiorno Giulia

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GRUPPO DI LAVORO
dottoressa Bongiorno Giulia – friuli riabilitazione, roveredo in piano (pordenone)
dottor Miceli Luca – irccs cro di aviano, aviano (pordenone)

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
La patologia oncologica mammaria rappresenta una sfida per il riabilitatore poichè, a fronte di una lunga sopravvivenza garantita dalle moderne cure, colpisce donne spesso giovani con necessità di reinserimento sociale, familiare e lavorativo dopo l’intervento chirurgico. Il problema principale risiede nel costruire un percorso fisioterapico peculiare per l’articolazione della spalla omolaterale alla chirurgia. In un’epoca di medicina personalizzata non possiamo più accontentarci di un trattamento standard dopo le cure etiologiche, dobbiamo costruirne uno dedicato per ogni paziente. All’IRCCS CRO di Aviano si è creato in percorso virtuoso che vede insieme il medico del dolore e la fisioterapista responsabile del percorso riabilitativo. Le donne operate al seno che ne abbiano necessità vengono dapprima valutate dalla fisioterapista, la quale esegue una valutazione dell’assetto muscolare, spesso tralasciato dai riabilitatori ospedalieri (nonostante sia ormai noto che la sarcopenia, ovvero la perdita di massa e forza muscolare, si accompagna spesso a tale tipo di neoplasia), mediante bilancia impedenzionetrica (per avere informazioni sulla quantità di massa muscolare della paziente), esame dinamometrico (hand grip, per avere informazioni sulla forza della paziente), giungendo così ad un indice di qualità del muscolo (forza /massa). Tale valutazione viene poi corredata dalla misura di un indice di sarcopenia ottenuta dall’ecografia del muscolo vasto laterale della coscia. Ottenute tali informazioni la fisioterapista valuta l’eventuale dolore all’articolazione della spalla, che renderebbe difficoltosa la ripresa motoria e, in caso positivo, invia la paziente al medico del dolore, che effettua se necessario un trattamento di neuromodulazione del nervo sovrascapolare omolaterale mediante radiofrequenza pulsata. Si giunge infine alla valutazione cinematica propriamente detta della spalla, mediante sensore inerziale (per ottenere angolo massimo di movimento, indice di fluidità del movimento o di Jerk), contributo muscolare (tramite elettromiografia di superficie) dei singoli muscoli coinvolti nel movimento. Con tali informazioni l’analisi può dirsi completa, ripetibile e oggettiva, rendendo ogni percorso fisioterapico unico. Tali analisi sono ripetibili in occasione dei controlli periodici in istituto, in maniera da valutare, nel caso di pazienti residenti a distanza e non seguite dall’istituto, la bontà del loro percorso riabilitativo.

 

 

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AFFILIAZIONE
pralaya srl

AUTORE PRINCIPALE
Dr Ing Iafrate Stefano

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GRUPPO DI LAVORO
Dr Ing. Lilla Riccardo – tm technology management services srl, roma
Dr Ing. Lilla Riccardo – tm technology management services srl, roma
Dr Ing Iafrate Stefano – pralaya srl, roma

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
Il sistema BCI (Brain-Computer Interface) utilizza i segnali dell’attività cerebrale dell’utente come mezzo di comunicazione tra la persona e il computer, tradotti nell’output richiesto e consente agli utenti di azionare dispositivi esterni che non sono controllati da nervi o muscoli periferici tramite l’attività cerebrale. Si è utilizzato l’hardware dalla società “Emotiv” (www.emotiv.com) al fine di interagire con il sistema informatico per la manutenzione GAEM attraverso comandi mentali. In particolare si è sviluppato una libreria TypeScript e un web-socket per la comunicazione con i sensori posti in prossimità della corteccia celebrale.
Il sistema ottenuto, anche se solo in una fase iniziale, ha fornito risultati soddisfacenti. E’ possibile comandare i movimenti del mouse, effettuare il login al sistema e aprire un ordine di manutenzione.

 

 

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irccs materno infantile burlo garofolo

AUTORE PRINCIPALE
PhD Miladinovic Aleksandar

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GRUPPO DI LAVORO
PhD Miladinovic Aleksandar – irccs materno infantile burlo garofolo, trieste
Quaia Christian – national eye institute (nei), national institute of health, bethesda
PhD Ajcevic Milos – università di trieste, trieste
Katerina Iscra – università di trieste, trieste
Starita Serena – università di trieste, trieste
Dr. Pensiero Stefano – irccs materno infantile burlo garofolo, trieste
Prof. Accardo Agostino – università di trieste, trieste

AREA TEMATICA
Applicazioni innovative di bioingegneria

ABSTRACT
La stereopsi, chiamata anche visione di rilievo, è quel processo attraverso il quale siamo in grado di percepire ciò che ci circonda nelle tre dimensioni, sperimentando le sensazioni di profondità, distanza o vicinanza a ciascuno degli oggetti. La mancanza di stereopsi (stereodeficienza), ovvero l’incapacità di utilizzare la disparità binoculare per rilevare la profondità, spesso associata a strabismo e ambliopia, è un disturbo irreversibile del sistema nervoso centrale in cui il cervello non riesce a elaborare gli input dagli occhi. La diagnosi precoce delle condizioni associate alla stereodeficienza durante i primi mesi di vita, è fondamentale in quanto permette di recuperare la funzionalità visiva prima che essa venga definitivamente soppressa. Le Ocular Following Responses (OFR), ovvero la risposta oculare riflessa/involontaria provocata dal movimento improvviso di un’immagine che occupi buona parte del campo visivo, possono essere utilizzate per sviluppare un metodo oggettivo per valutare la presenza della stereopsi.

I sistemi disponibili sul mercato non riescono a garantire la precisione che permette di studiare le OFR. Le bobine oculari sono invasive e scomode da usare, richiedono inoltre attrezzature dedicate piuttosto costose e non ampiamente disponibili. La videooculografia (VOG), pur essendo una tecnica non invasiva, richiede gran numero delle misure ripetute ed il averaging delle stesse per rilevare le risposte. Tutto ciò risulta quindi limitante nella pratica quotidiana clinica e soprattutto non adatto ai bambini.

L’obiettivo del presente progetto è sviluppare un sistema oggettivo di rilevazione della visione binoculare e della stereopsi nel bambino di tutte le età, attraverso lo sviluppo di un sistema di rilevazione dell’OFR.
Per questo studio sono stati reclutati 19 soggetti. Il test, della durata di 3min, consisteva nel presentare ai soggetti 4 tipi di stimoli organizzati in 25 blocchi.

Dai risultati ottenuti è emerso che il sistema sviluppato è in grado di registrare OFR nei bambini. Questo studio ha anche dimostrato che le OFR possono essere potenzialmente utilizzate per studiare e monitorare lo sviluppo del sistema visivo nei bambini e potrebbero essere utili per la diagnosi precoce in quanto l’interruzione del normale sviluppo del sistema visivo può portare alla perdita grave o permanente della vista in un occhio (ambliopia) e/o allo strabismo.

 

 

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