Un sistema ottico miniaturizzato controlla il flusso sanguigno nei vasi della parte interna dell’orecchio. Questo sistema consente un monitoraggio di lungo periodo i cui risultati potrebbero essere utilizzati per migliorare la prevenzione delle malattie cardiovascolari. Il paziente non lo nota quasi.
Un nuovo sistema di monitoraggio sul lungo periodo che consente di rilevare i parametri vitali nell’orecchio è stato sviluppato dai ricercatori tedeschi di RWTH Aquisgrana, in collaborazione con gli ingegneri in acustica turingi di Audia Akustik Sömmerda e i ricercatori del CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH. L’obiettivo è consentire migliori misure preventive per le malattie più diffuse del sistema cardiovascolare.
Mentre durante una visita medica possono essere raccolte solo informazioni puntuali e limitate nel tempo, il monitoraggio prolungato permette un controllo dello stato di salute 24 ore su 24. In questo modo diventa possibile esaminare le naturali oscillazioni quotidiane dei parametri vitali e i processi fisiologici così come le caratteristiche individuali di un paziente.
La parte centrale del nuovo sistema è un sensore miniaturizzato tratto dalla piattaforma tecnologica Mores. Misura solo 5,4 mm x 3,2 mm x 0,7 mm e può inoltre essere montato in un materiale otoplastico flessibile. In questo modo diventa possibile utilizzare la parte esterna del condotto uditivo come luogo di misurazione per misurazioni continue.
I parametri vitali vengono rilevati tramite la fotopletismografia. Si tratta di un processo senza stress e senza versamento di sangue, con cui è possibile misurare otticamente modifiche della quantità di sangue nel tessuto. Questi segnali contengono molte informazioni e forniscono indicazioni su pulsazioni e frequenza respiratoria, sulla saturazione di ossigeno e l’irrorazione sanguigna.
Il nuovo mini-sensore che acquisisce questi segnali si chiama VIP. Penetra in regioni che non possono essere utilizzate con il noto processo della pulsossimetria di trasmissione. Il sistema si basa su uno specifico processo sensoriale di riflessione/remissione basato su una tecnologia brevettata al silicio-vetro-ceramica. Con vetri otticamente attivi si realizzano strutture schermo che regolano sovraccoppiamenti parassitari dalla fonte luminosa al rilevatore e le limitazioni della dinamica connesse. La progettazione del VIP è stata sostenuta da simulazioni che mostrano come i fotoni penetrino nel tessuto del condotto uditivo esterno e la loro costante regolazione con ricerche di laboratorio.
La componente sensoriale base è stata sviluppata come soluzione a un chip, per renderla abbastanza piccola per un orecchio. L’elettronica che comanda il sensore e rileva i segnali può essere portata senza problemi sul corpo. Un collegamento Bluetooth trasmette i segnali grezzi a un’unità di rilevazione dati, dove vengono valutati ed elaborati.
Tuttavia, poiché l’irrorazione sanguigna si modifica durante la giornata in sincronia con cuore e respiro, i segnali oscillano. Questi campioni vanno riconosciuti e distinti durante l’analisi. Ciò rendeva il progetto una sfida tecnologica. Il sistema sviluppato offre però numerose possibilità di impiego – dal monitoraggio durevole passando per l’integrazione del sistema in apparecchi acustici o cuffie fino al primo soccorso in casi di emergenza.
- Thomas Hennig CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik in Erfurt
- Per ulteriori informazioni Il progetto: www.in-monit.de
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