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Dispositivi Indossabili Intelligenti

La nuova frontiera della diagnostica in cardiologia. Intervista al dr. Riccardo Bigi, coordinatore servizio cardiologia CDI

Dispositivi Indossabili Intelligenti

L’innovazione tecnologica continua progressivamente ad integrarsi nella vita quotidiana di ciascuno di noi e questo trend sta rapidamente coinvolgendo il settore della salute. Da qualche anno, l’industria biomedica ha spostato l’attenzione dalle apparecchiature convenzionali verso i cosiddetti “dispositivi indossabili intelligenti” (Smart Wearable Devices, SWD). Si tratta di un gruppo eterogeneo di dispositivi elettronici che possono essere indossati direttamente sul corpo o alloggiati negli indumenti con il compito di monitorare parametri vitali e contribuire al riconoscimento e alla prevenzione di numerose malattie o situazioni patologiche (Figura 1). 

Figura 1

Cosa sono gli SWD

In genere, gli SWD si compongono schematicamente di biosensori (dispositivi bioanalitici contenenti un elemento di riconoscimento e un sistema di trasduzione) o di sensori di altro tipo (piezoelettrici, ottici, capacitativi, biochimici, sistemi micro-elettro-meccanici, transistor ad effetto di campo, ecc.) che convogliano l’informazione su lettori user-friendly diretti o remoti. I dati trasmessi forniscono importanti informazioni cliniche che possono essere utilizzate dallo specialista a scopo diagnostico, per la valutazione del rischio o per l’impostazione della terapia (Figura 2). Motivazioni sia di tipo tecnico (riguardanti il rapporto tra tipo di parametro da monitorare e disponibilità di sistemi di rilevamento) che di tipo epidemiologico (riguardanti la diffusione della patologia ed il suo impatto socio-economico) hanno contribuito ad affermare l’ambito cardiovascolare come il settore di punta degli SWD. Si calcola, ad esempio, che circa il 20% dei cittadini americani possegga uno smartwatch mentre il mercato globale del settore è previsto in aumento ad un tasso del 25% all’anno raggiungendo un volume di 70 miliardi di dollari entro il 2025.

Figura 2

Un riassunto schematico dei più comuni SWD disponibili sul mercato in ambito cardiovascolare unitamente alla sede di applicazione, al tipo di parametro misurato e alle rispettive applicazioni cliniche è riportato in Figura 3.

Figura 3

I settori di applicazione in cardiologia

I settori della diagnostica cardiologica più influenzati dall’avvento e dalla diffusione degli SWD in cardiologia sono molteplici:

  • Valutazione del rischio e correzione dello stile di vita

La valutazione del rischio in cardiologia è tradizionalmente basata sul calcolo di punteggi (scores) che stimano la probabilità di eventi avversi entro un periodo di 10 anni. Tuttavia, la maggior parte degli scores non è in grado di intercettare ed incorporare le variazioni dinamiche del rischio soggettivo strettamente connesse allo stile di vita e alle sue modifiche. I dati raccolti dagli SWD forniscono una nuova opportunità per una rivalutazione del rischio più accurata, estesa e dinamica proiettata nel tempo. Inoltre, possono consentire l’introduzione di nuovi parametri (come, ad esempio, la misurazione della frequenza cardiaca e delle sue variazioni durante e dopo esercizio fisico) negli scores di rischio potenziandone ed ampliandone il potenziale predittivo.

Parallelamente, essi forniscono un rilevante supporto agli interventi di modifiche comportamentali (behavioural change techniques) orientate alle caratteristiche individuali.

  • Screening e diagnosi
    • Ipertensione arteriosa. Uno screening sistematico dell’ipertensione a partire dall’età giovanile è una pratica di prevenzione fortemente raccomandata in cardiologia. In tal senso, la disponibilità di strumenti indossabili indipendenti dalla tradizionale apparecchiatura a manicotto usualmente impiegata in ambulatorio o nei sistemi di monitoraggio convenzionali fornisce indubbi vantaggi sia per lo screening che per l’automonitoraggio ai fini dell’ottimizzazione della terapia antipertensiva. SWD da polso di questo tipo sono attualmente in fase di ottimizzazione tecnica per l’uso clinico.
    • Fibrillazione atriale. La fibrillazione atriale (FA) è il disturbo sostenuto del ritmo cardiaco più frequente in assoluto il cui impatto sul rischio di ictus, insufficienza cardiaca e mortalità è ben noto. Un aspetto critico ad essa correlato è rappresentato sia dall’elevata percentuale di asintomaticità – superiore all’80% – sia dal fatto che l’aumento del rischio di ictus si osserva anche per episodi breve durata (da 5 min a 24 ore) dell’aritmia. A causa della limitata finestra di osservazione, i sistemi tradizionali di monitoraggio elettrocardiografico (Holter) si sono dimostrati di ausilio limitato nell’intercettazione degli episodi aritmici sporadici sia sintomatici che silenti. Gli strumenti indossabili costituiscono un’alternativa estremamente interessante la cui efficacia è già stata documentata in numerosi studi clinici. Il loro utilizzo in questo ambito non si limita alla fase diagnostica, ma interviene decisamente nella scelta degli interventi terapeutici ottimali sia per il controllo dell’aritmia che per la prevenzione del rischio tromboembolico.
    • Aritmie complesse. Alcune aritmie complesse, potenzialmente pericolose per la vita, trovano predisposizione in una anomalia elettrocardiografica nota come “prolungamento dell’intervallo Q-T” il cui monitoraggio potrebbe risultare più efficace tramite SWD in confronto alla tecnica Holter tradizionale come indicato da alcuni studi pilota.
    • Scompenso cardiaco. Numerosi parametri ricavati da SWD (livelli di attività fisica, andamento della frequenza cardiaca sia a riposo che durante e dopo attività e suoi indici di variabilità circadiana) forniscono elementi di valutazione clinica di rilevante importanza per la stratificazione prognostica di pazienti affetti da scompenso cardiaco di diversa origine.
    • Prevenzione secondaria e riabilitazione. La riabilitazione dopo eventi acuti rappresenta una fase molto importante del trattamento di numerose condizioni cardiovascolari fornendo indicazioni su programmi strutturati di esercizio fisico controllato come parte di strategie integrate di prevenzione secondaria. Programmi di teleriabilitazione organizzati da dati provenienti in tempo reale da SWD potrebbero gettare le basi per programmi domiciliari (home-based) in alternativa alle attuali più sconvenienti e costose strategie di intervento degenziale in centri dedicati.

La progressiva introduzione degli SWD nella pratica clinica, ampiamente prevedibile nel prossimo futuro, richiederà una stretta collaborazione fra medicina e tecnologia e, in particolare, la comprensione di come l’avanzamento tecnologico sarà adottato ed accettato da clinici, providers assicurativi e pazienti. In tal senso, sarà fondamentale risolvere alcuni punti essenziali che ancora ritardano l’uso estensivo degli SWD:

  • Definizione dell’accuratezza di hardware e software coinvolti
  • Definizione dei criteri di utilizzo e costruzione di una relativa evidenza clinica
  • Promozione di modifiche comportamentali conseguenti all’utilizzo degli SWD sia nella popolazione generale che fra i professionisti coinvolti (medici, paramedici, personal trainers)
  • Valutazione del rischio di introdurre un nuovo strumento di disparità sociale nella tutela della salute
  • Valutazione degli aspetti connessi alla tutela dei dati sensibili
  • Problemi di interoperabilità fra SWD e altre piattaforme coinvolte nella raccolta e gestione dei dati clinici

L’introduzione di pragmatiche politiche normative da un lato e semplici linee guida cliniche dall’altro saranno necessarie per accelerare l’integrazione degli SWD nella pratica routinaria e, di fatto, un reale processo di democratizzazione della salute.

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