Monitoraggio continuo domiciliare del movimento tramite sensori indossabili: revisione sistematica

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Monitoraggio continuo domiciliare del movimento tramite sensori indossabili: revisione sistematica
LETTERATURA INTERNAZIONALE
Monitoraggio continuo domiciliare
del movimento tramite sensori indossabili:
revisione sistematica
Marianna CAPECCI1,2, Elisa ANDRENELLI1, Rossella CIMA1, Lucia PEPA1,3, Giovanni MORONE, Maria Gabriella CERAVOLO1,2,
Donatella BONAIUTI
1
  Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica, - Università Politecnica delle Marche, Ancona
2
  Clinica di Neuroriabilitazione, Az. Ospedaliero Universitaria Ospedali Riuniti di Ancona, Ancona
3
  Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione - Università Politecnica delle Marche, Ancona
4
  IRRCS Fondazione Santa Lucia, Roma
5
  Istituto Geriatrico Piero Redaelli, Milano

*Corresponding author:
Marianna Capecci
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica, Università Politecnica delle Marche
Via Tronto 71 60100 Ancona
Email: m.capecci@univpm.it

Abstract                                       zione. Nel 80% dei casi i dispositivi           scolari sono molto diffuse insieme alle
                                               sono disponibili sul mercato come si-           malattie oncologiche, le patologie neu-
Il monitoraggio continuo domiciliare è         stemi medicali o commerciali (smar-             rodegenerative, gli esiti di ictus e le ma-
importante nella prevenzione della di-         twatch/smartphone), nel 30% associati           lattie respiratorie. Queste patologie
sabilità in condizioni di fragilità o croni-   a piattaforme per memorizzare, elabo-           possono durare molti anni, associando-
cità, in alcune patologie caratterizzate       rare e scambiare dati. La compliance            si a fragilità, causando disabilità e pro-
da sintomi episodici e durante il distan-      dei partecipanti all’uso dei dispositivi è      blemi sociali [1]. Il paziente cronico,
ziamento. La tecnologia fornisce stru-         circa il 70% per il monitoraggio passi-         soprattutto quello con patologie multi-
menti sempre più accurati, indossabili         vo. L’accettabilità dipende oltre che dal       ple, richiede un approccio continuo fi-
ed accettabili che sono stati validati per     sensore anche da posizione, patologia e         nalizzato al sollievo quotidiano dai sin-
l’analisi del movimento in laboratorio.        umore del paziente.                             tomi, alla gestione della disabilità e dei
Questa revisione sistematica sullo stato       In conclusione, una serie di dispositi-         problemi psicologici e sociali attraverso
dell’arte del monitoraggio continuo do-        vi accettabili ed usabili sono disponi-         il monitoraggio clinico e funzionale e
miciliare del movimento tramite senso-         bili per il monitoraggio continuo do-           garantendo la continuità di cura. In Ita-
ri indossabili, condotta secondo le Li-        miciliare del movimento mirato alla             lia la maggioranza dei pazienti cronici
nee guida PRISMA, ha incluso 34 studi          verifica dell’evoluzione dei sintomi,           risiede a casa e nuovi modelli assisten-
clinici dedicati a patologie neurologiche      anche in relazione a terapie, e alla de-        ziali stanno emergendo a livello inter-
(28, prevalentemente Malattia di Par-          finizione del rischio di cadute.                nazionale per mantenere stabili clinica-
kinson), ortopediche (1), reumatologi-                                                         mente il più a lungo possibile i soggetti
che (1) e ad anziani con rischio di cadu-      Parole chiave: sensori indossabili,             anziani o fragili al proprio domicilio at-
ta (4); 6965 soggetti arruolati in totale      monitoraggio continuo, monitorag-               traverso la promozione di una medici-
(mediana 38; range [4-4126]). L’obiet-         gio domiciliare, cammino, cadute                na di comunità [2]. Questi programmi
tivo degli studi era verificare l’aderen-                                                      si basano sul coinvolgimento del pa-
za, l’usabilità o la validazione clinica del                                                   ziente e della famiglia nel piano di cura,
monitoraggio con sensori indossabili ri-
                                               Introduzione                                    sull’empowerment, sulla personalizza-
spetto a sintomi malattia specifici, ri-       L’aspettativa di vita, aumentata negli          zione delle cure, l’integrazione tra assi-
schio di caduta, riconoscimento di atti-       ultimi cinquant’anni in tutto il mondo,         stenza primaria e quella specialistica,
vità. L’accuratezza è generalmente ele-        modifica la struttura socio-economica           sulla continuità assistenziale tra ospe-
vata (ICC>.7). Il livello di evidenza è        delle comunità con impatto significati-         dale e territorio, la diagnostica precoce
pari a 3 o 4 sec. OCEBM 2011. I sensori        vo in termini umani, economici e so-            ed il monitoraggio clinico continuo.
indossabili sono generalmente sistemi          ciali. Il costo associato ai servizi sanitari   Quest’ultimo è uno degli elementi più
inerziali composti da accelerometri            sale a causa delle malattie croniche che        costosi in termini umani ed economici
eventualmente associati a giroscopi,           si accompagnano all’età più avanzata:           di questo processo; eppure è particolar-
magnetometri o sistemi di geolocalizza-        le malattie osteo-muscolari, cardiova-          mente importante, infatti alcuni segna-

                                                                         Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa    43
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 li biologici o motori quali picchi iper-         vibrazioni, sensori acustici, magnetici,      muni dei sensori inerziali indossabili
 tensivi, aritmie… si manifestano a casa          mentre i sensori ambientali ovvero i Si-      nel campo dell’analisi clinica del movi-
 quotidianamente, mentre sono indica-             stemi da Posizione Fissa (SPF) sono           mento umano si consiglia la lettura del-
 tori meno affidabili se registrati in am-        rappresentati da videocamere, sensori         la revisione di Iosa et al Expert Rev
 bulatorio in maniera episodica.                  RGB-Depth (RGB-D), sensori radar o            Med Devices 2016) [4].
 Il monitoraggio continuo domiciliare             una combinazione di questi sistemi, per       Tra i DI, l’accelerometro è il sensore più
 della salute potrebbe consentire a per-          cui le loro informazioni vengono utiliz-      comunemente usato per misurare il
 sone fragili o con patologie croniche di         zate congiuntamente e fuse per otti-          movimento del corpo umano: misura
 rimanere al proprio domicilio riducen-           mizzare le prestazioni complessive ela-       l’accelerazione del segmento corporeo
 do gli accessi o il trasferimento in costo-      borate da algoritmi di riconoscimento         sul quale è posizionato rispetto ad uno
 se strutture sanitarie come ospedali o           dell’attività. [5, 12]. I SPF a domicilio,    o più assi. I DI spesso contengono an-
 case di cura [3]. Attualmente la tecno-          basati prevalentemente su telecamere,         che magnetometri, sensori di campo
 logia ha messo a disposizione sistemi            sono uno strumento utile e validato per       magnetico utili per determinare l’o-
 dotati di sensori non invasivi, eventual-        il monitoraggio dell’attività, in grado di    rientamento relativo al nord magnetico
 mente indossabili, comunque discreti,            riconoscere attività complesse come il        terrestre, e giroscopi che vengono uti-
 generalmente a costo contenuto che               cammino [12]. Tuttavia, limitano il           lizzati per determinare la rotazione del
 possono essere strumenti diagnostici             movimento dell’utente all’interno di          corpo e la velocità angolare attorno a
 validi per i clinici per monitorare im-          un intervallo specifico. Inoltre, sono        uno o più assi. Questi sensori per il mo-
 portanti segni fisiologici e attività dei        complessi e costosi. Negli ultimi anni,       vimento possono essere integrati con
 pazienti in tempo reale, da remoto [3,           l’uso di sensori di movimento indossa-        altri, come il GPS o sistemi barometrici,
 4]: sensori che raccolgono segni vitali          bili sta guadagnando popolarità, per la       che aumentano la capacità di localizza-
 essenziali come l’elettrocardiogramma,           maneggevolezza ed il basso costo nel          zione e la quantificazione dell’attività
 la frequenza cardiaca o respiratoria, la         monitoraggio non invasivo dei para-           fisica o il riconoscimento delle cadute,
 pressione sanguigna, la temperatura e i          metri di attività fisica in tempo reale       rispettivamente [14]. Inoltre possono
 livelli di glucosio nel sangue oppure che        [13]. Questi misurano le accelerazioni,       associarsi a sensori di segnali non mo-
 sono in grado di quantificare in manie-          le velocità angolari e l’orientamento,        tori come conduttanza cutanea, ossige-
 ra continua le attività legate al movi-          rispetto all’asse magnetico terrestre, del    nazione del sangue e frequenza cardia-
 mento ed ai suoi disturbi. Queste nuove          corpo. Pertanto, vengono chiamati             ca, che migliorano il riconoscimento
 tecnologie possono monitorare pazienti           IMUs (Inertial Measurement Units) o           delle attività, ad es. ritmo sonno/veglia,
 in base alla malattia (soggetti con pato-        sensori inerziali nei quali le diverse        e danno informazioni sul consumo di
 logie croniche, anziani o giovani con            componenti, accelerometri, giroscopi e        energia o lo stress [13].
 disabilità) o in base alla situazione [5].       magnetometri, vengono usate da sole o         L’uso di sistemi inerziali, IMUs, per l’a-
 In questa revisione ci occuperemo solo           in combinazione. Tali dispositivi diven-      nalisi delle attività motorie nel mondo
 dei sistemi di rilievo del movimento. Il         tano indossabili essendo stati ridotti ad     reale non è diffuso, nonostante l’atten-
 monitoraggio delle attività fisiche e del        oggetti di dimensioni inferiori anche al      zione dei gruppi di ricerca sia stata ele-
 cammino può essere utile in riabilita-           centimetro, inseriti su accessori o capi      vata negli ultimi venti anni e sia accre-
 zione, sport, diagnosi precoce di malat-         di abbigliamento quali orologi (smar-         sciuta con la necessità di distanziamen-
 tie muscoloscheletriche o cognitive,             twatch), magliette, scarpe, pantaloni,        to a causa della pandemia da SARS-
 valutazione della caduta e dell’equili-          cinture, fasce (smart clothing), occhiali     COV-2. Molti gruppi di studio utilizza-
 brio. È stato dimostrato che le caratteri-       (smart glasses). Essi possono rilevare e      no sistemi che costruiscono ad hoc
 stiche della deambulazione e la quanti-          misurare diversi parametri, nel domi-         (personalizzati/customised) [15-17],
 tà di movimento in un individuo, sono            nio spaziale, temporale o di frequenza        altri utilizzano sistemi disponibili sul
 fortemente associate alle sue condizio-          del movimento che, successivamente,           mercato [14, 18-43]. Spesso contengo-
 ni di salute al rischio di caduta e al de-       possono essere analizzati mediante al-        no anche la possibilità di memorizzare i
 terioramento funzionale.[6] I disturbi           goritmi che restituiscono informazioni        dati acquisiti e di inviarli tramite una
 del movimento o i movimenti funzio-              sullo stile di vita (movimento, cammi-        connessione wireless o bluetooth a
 nali degli arti possono essere indicatori        no, attività fisica, sonno, cadute, calorie   piattaforme di elaborazione dati. Alcu-
 di malattia o usati per misurare l’effetto       consumate), quantità e la qualità del         ni sistemi sono stati validati come tec-
 di terapie.                                      gesto motorio (postura, movimento             nologia certificata per l’analisi del mo-
 Sistemi di rilevamento delle cadute e            arto superiore o inferiore). Alcuni DI        vimento [26-29, 31, 32, 34-36, 41-44],
 applicazioni per il monitoraggio delle           possono inviare un primo feedback alla        ma sono ampiamente diffusi prodotti
 attività motorie e del cammino di sog-           persona che li indossa, in genere attra-      commerciali che contengono i sistemi
 getti con condizioni di cronicità o an-          verso applicazioni per smartphone, e          inerziali in dispositivi di largo impiego
 ziani fragili sono già diventati familiari       poi al servizio cloud di competenza,          come smartwatch e smartphone [23-
 a molti [5, 7-9]. La tecnologia varia dai        dove vengono organizzati mediante al-         25, 45].
 sensori indossabili a sensori ambientali         goritmi per essere disponibili e inter-       L’obiettivo di questo studio è recensi-
 [10, 11]. I Dispositivi Indossabili (DI)         pretabili dall’utente o da altre figure, ad   re gli studi in cui sistemi indossabili
 includono accelerometri, giroscopi,              esempio il medico di riferimento o il         siano stati utilizzati per il monitorag-
 come quelli all’interno di smartphone,           suo team (per avere una estensiva e           gio clinico continuo, remoto a domi-
 pulsanti antipanico, sensori a infrarossi,       dettagliata panoramica degli usi più co-      cilio, e verificare in quali popolazioni

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di soggetti, per quale scopo e quali        a 24 ore. Sono stati, inoltre, esclusi            termini di aderenza, accettabilità e accu-
dispositivi siano stati usati.              lavori di monitoraggio continuo di                ratezza.
                                            generica “quantità di attività fisica”
Materiale e metodi                          sull’anziano fragile, ambito vasto e              Risultati
                                            ben descritto ad esempio in due re-
Abbiamo effettuato una revisione si-        centi revisioni [8, 46] Ogni revisore             Selezione degli studi e livello di evidenza
stematica sul monitoraggio clinico          (EA, MC, RC, LP) ha selezionato e                 Abbiamo selezionato 34 studi clinici
continuo del movimento tramite sen-         concordato gli articoli in due fasi:
                                                                                              su 280 lavori totali individuati nei vari
sori indossabili in ambiente domestico      screening per titolo/abstract e full
                                                                                              database di ricerca (Figura 1). ​​A causa
in soggetti affetti da patologie neurolo-   text.
                                                                                              dell’eterogeneità degli studi, una me-
giche, ortopediche e/o reumatologi-
che, secondo le Linee guida PRISMA                                                            tanalisi non era appropriata e i risulta-
                                            Estrazione dei dati                               ti sono stati descritti in modo narrati-
(Preferred Reporting Items for Syste-
matic Review and Meta-analyses).            Gli stessi autori (EA, MC, RC, LP)                vo. Abbiamo incluso 2 studi rando-
                                            hanno estratto indipendentemente                  mizzati controllati con livello di evi-
                                            i seguenti dati da articoli full-text:            denza 2 [31, 45], 27 studi con livello di
Strategia di ricerca                                                                          evidenza 3 [14-27, 30, 32-40, 44, 47],
                                            informazioni generali [autore, DOI,
L’8 Giugno 2021 è stata eseguita una        data di pubblicazione], popolazio-                di cui 6 studi controllati non rando-
ricerca sui principali motori di ricerca,   ne di pazienti, tipo di sensore, dise-            mizzati [35-38, 44, 47], 6 studi ca-
PubMed, Scopus, e PEDro, utilizzan-         gno dello studio, endopoint e misu-               so-controllo [20, 24, 26, 27, 30, 32,
do la seguente stringa di ricerca, adat-    re di outcome, presenza dei mar-                  33], 7 studi cross-sezionali [15, 18, 19,
tata in base a ciascun database: [“we-      chio CE o registrazione FDA, vali-                21, 22, 27, 40], 8 studi di coorte [14,
arable sensor” OR “inertial sensor”         dazione del sensore, principali ri-               16, 17, 23, 25, 27, 34, 39] e infine 5
OR “remote monitoring” OR “conti-           sultati. Inoltre, abbiamo valutato e              case series di evidenza 4 [28, 29, 41-
nuous monitoring” OR “markerless”]          riportato il livello di evidenza uti-             43].
AND [“home”] NOT [“telerehabilita-          lizzando la tabella dei livelli di evi-           Il campione sperimentale incluso ne-
tion”] AND [“motor” OR “move-               denza OCEBM 2011.                                 gli studi clinici è di 6965 persone, va-
ment” OR “gait” OR “walk” OR “up-           Abbiamo riassunto i risultati della re-           riando da poche unità (n = 4) [29] ad
per limb” OR “arm”]. La ricerca è sta-      visione nei seguenti paragrafi: selezio-          alcune migliaia (n = 4126) [14]. La
ta limitata agli ultimi 10 anni. Quat-      ne degli studi e livello di evidenza; popola-     mediana degli arruolati è 38 (media =
tro autori [EA, MC, RC, LP] hanno           zione studiata; sensore utilizzato; endpoint      209 [dev.st 724]) e 10 sono gli artico-
completato indipendentemente tutte          principale degli studi; metodi applicati          li in cui sono stati valutati più di 90
le ricerche, identificato e rimosso si-     (tempi di utilizzo, sede di applicazio-           soggetti [14, 18-20, 22, 23, 25, 39, 40,
stematicamente documenti duplicati          ne del sensore); risultati degli studi in         44].
tramite il software Mendeley.

Criteri di eleggibilità e processo di
screening
Abbiamo incluso gli articoli pubblicati
in lingua inglese dal 2010 ad oggi che
abbiano utilizzato dei sensori indossa-
bili per il telemonitoraggio clinico del
movimento a domicilio di soggetti af-
fetti da patologie neurologiche, orto-
pediche e/o reumatologiche al fine di
studiare il comportamento motorio in
un contesto di vita quotidiana. Sono
stati esclusi case report ed expert opi-
nion, revisioni, studi in cui venivano
arruolati solo soggetti sani, presenta-
zione di prototipi, studi in cui i dispo-
sitivi di telemonitoraggio venivano
usati solo nel contesto di una breve
valutazione clinica ambulatoriale op-
pure a domicilio in presenza di un cli-
nico, per la validazione di test clini-
co-funzionali monitorati con tecnolo-
gia indossabile oppure con un perio-
do di monitoraggio continuo inferiore       Figura 1 Processo di selezione degli studi

                                                                        Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa        45
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 Popolazione studiata                             le ed un barometro. Infine, è stato uti-       Flex) dotato di accelerometro ed un
                                                  lizzato uno Smartphone (Samsung Ga-            dispositivo tecnologico di confronto
 Il 79% (n = 27) degli studi include              laxy S3 mini; Samsung, Seoul, South            (ActiGraph GT3X) dotato di un accele-
 soggetti affetti da malattie neurologi-          Korea) associato ad una piattaforma            rometro triassiale [40]. I sintomi moto-
 che, in particolare, 21 lavori riguarda-         personalizzata dalla Roche (Roche PD           ri nella Malattia di Huntington sono
 no soggetti con Malattia di Parkinson            Mobile Application v1 - Roche, Basel,          stati monitorati utilizzando 5 sensori
 (MdP) [14, 15, 18-21, 23-27, 29-32,              Switzerland) per un arco di tempo di           BioStampRC®, un dispositivo medico
 36, 41, 42, 44, 45, 47], 2 trials includo-       sei mesi nei quali veniva proposto sia         già sul mercato. Questo sensore è un
 no soggetti con esiti di ictus cerebrale         un monitoraggio “attivo” a domicilio           patch flessibile, adesivo, in grado di ac-
 [17, 38], 1 con Sclerosi Multipla [40],          non supervisionato sia uno “passivo”           quisire dati di accelerometria, ECG ed
 1 con Malattia di Huntington [33], 1             delle attività (cammino, passaggi po-          EMG associato, mediante connessione
 con Distrofia di Duchenne [16], 1 con            sturali) [47].                                 wireless, a dispositivi che rinviano ad
 deterioramento cognitivo [35]. Il 15%            Per monitorare la popolazione di anzia-        un cloud che elabora e memorizza i
 [5] include condizioni correlate all’età,        ni a rischio di cadute sono stati utilizza-    dati grezzi in metriche cliniche ricono-
 soggetti anziani fragili [22, 28, 39] che        te principalmente IMUs che includono           scibili, inclusi segni vitali, attività/acti-
 cadono [34, 48], i rimanenti due lavo-           accelerometri e giroscopi (Opal APDM,          grafia e classificazione della postura,
 ri [3%] riguardano rispettivamente               Inc., DynaPort Hybrid) [22, 34], propo-        sEMG e metriche del sonno utilizzabili
 soggetti con patologie ortopediche,              ste anche per il monitoraggio dei sog-         da sistemi EDC e CTM di terze parti
 candidati a chirurgia [artroplastica to-         getti affetti da decadimento cognitivo         personalizzabili [33].
 tale inversa della spalla] [43] e reuma-         [35], o accelerometri triassiali (PAMSys)       L’ActiGraph modello GT9X Link è sta-
 tologici con osteoartrite, artrite reu-          [39], tutti già disponibili in commercio.      to usato anche per monitorare l’esecu-
 matoide o artrite psoriasica [37].               Saner et al. hanno utilizzato un disposi-      zione autonoma quotidiana di movi-
                                                  tivo costituito da un sistema di rileva-
 Sensori utilizzati                                                                              menti di trasferimento da seduto alla
                                                  mento del movimento a infrarossi pas-          stazione eretta in soggetti con malattie
 Per i soggetti affetti da MdP sono stati         sivo (DomoCare R), un sensore da letto         reumatiche (osteoartrite, artrite reu-
 utilizzati strumenti costituiti da accele-       (EMFIT QS) volto al monitoraggio della         matoide o artrite psoriasica) ed il movi-
 rometri (Physilog® 5, RehaGait, NI-              frequenza cardiaca, frequenza respira-         mento durante le normali attività di
 GHT-Recorder, Axivity AX-3, Acti-                toria e la qualità del sonno ed un senso-      vita quotidiana [37]. Infine, per moni-
 Graph GT3X o GT9X , PKG, MicroMi-                re indossabile sulla parte superiore del       torare il recupero dopo chirurgia della
 ni-Motionlogger) [23-27, 30-32, 41,              braccio, Everion R (Biovotion AG,              spalla 2 sensori 3-Space Data Logger
 45], accelerometri e giroscopi [18-20,           Zürich, Switzerland), collegato ad una         (Yost Labs, Portsmouth, OH, USA) co-
 26, 31, 32, 42] (MOX5, Dynaport Hy-              piattaforma ed algoritmi di proprietà          stituiti da un accelerometro ed un giro-
 brid, Night-Recorder, Rehacom), acce-            [28] , in grado di raccogliere ed elabo-       scopio triassiali, sono stati usati [43].
 lerometri, giroscopi e magnetometri              rare segni vitali e dati contestuali del       La tabella 1 riporta l’elenco dei dispo-
 (Opal APDM, Inc) [36, 44, 47]. Alcuni            movimento, questi attraverso l’accele-         sitivi, alcune informazioni essenziali ol-
 dispositivi sono disponibili in commer-          rometro AX3 (Axivity). I sensori utiliz-       tre ai principali risultati.
 cio già validati come tecnologia per il          zati nei lavori dei soggetti in esiti di
 monitoraggio in remoto del movimen-              ictus sono rispettivamente: PAMSys™,           Endpoint degli studi
 to [14, 23, 28-32, 34-36, 38-44], a vol-         un sensore indossabile piccolo e legge-
 te associati a sistemi medicali completi         ro contenente un accelerometro a 3             Negli studi che includono soggetti
 di piattaforme in cui i dati possono es-         assi [38] e ReSense, IMUs che com-             neurologici l’endpoint primario è ge-
 sere scambiati in remoto già elaborati           prende un accelerometro, un girosco-           neralmente la validazione clinica del
 da algoritmi di proprietà e che restitui-        pio e un magnetometro triassiali, un           sistema nel monitoraggio dei sintomi
 scono dati leggibili relativi a quantità di      sensore di pressione barometrica ed un         e dell’attività motoria [14, 16, 17, 24-
 movimento, qualità di postura e ciclo            sistema di tracciamento motorio costi-         26, 30-33, 36-39, 41, 44, 49] e la de-
 del passo durante il cammino [18-22,             tuito da due elettrogoniometri bilatera-       finizione della usabilità o aderenza
 24, 25, 33, 37, 45]. Sono stati utilizzati       li per misurare i movimenti di flesso-e-       [23, 28, 29, 33-35, 40, 42, 50]. In par-
 anche smartwatch commerciali, ad                 stensione di polso e dita [17]. Resense è      ticolare, i sensori vengono utilizzati
 esempio il Pebble smartwatch con una             un sistema costruito ad hoc dagli speri-       per il monitoraggio continuativo do-
 piattaforma sperimentale non com-                mentatori non disponibile in commer-           miciliare della performance motoria e
 merciale della Fox Wearable Compa-               cio.                                           del rischio di caduta [14, 16, 19, 22,
 nion [23]. In un lavoro è stato utilizza-        Anche altri dispositivi ed algoritmi di        38, 43] o per lo studio dei sintomi
 to un sistema composto da 3 sensori              analisi dei dati con piattaforme perso-        specifici relativi alle diverse patologie
 indossabili (AX3 data logger; Axivity) e         nalizzate dagli sperimentatori sono sta-       [15, 17, 24, 26, 27, 29, 37, 43]. Nella
 sette sensori ambientali [29]. Silva De          te proposte e validate in diversi contesti     MdP, infatti possono essere usati per
 Lima et al [14] hanno presentato i ri-           clinici, MdP [15], Distrofia muscolare         la valutazione longitudinale dei sin-
 sultati di un monitoraggio su popola-            [16] o correlate all’età [34, 35].             tomi motori come tremore, bradici-
 zione mediante il dispositivo “PERS–             Per il telemonitoraggio dei soggetti af-       nesia [24] o ipocinesia notturna, free-
 Philips”, servizio medico di allerta,            fetti da sclerosi multipla è stato utilizza-   zing della marcia [44], discinesie [24,
 composto da un accelerometro triassia-           to uno smartwatch commerciale (Fitbit          26, 27], fluttuazioni motorie [15].

46       Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
Tabella I. Caratteristiche dei sensori e risultati clinici

                                                                Sensore               Composizione del sensore                                   Piattaforma                         Popolazione       Risultati                                                       Referenze
                                                                                      Commercializzazione link                                                                       studiata

                                                                Dynaport Hybrid       Accelerometro triassiale + giroscopio, comunicazione       disponibili online piattaforma       MdP [Herman      Accuratezza = 92.3 % discriminazione paz. gravi da              Weiss et al., Herman
                                                                [McRoberts, The       bluetooth con PC host.                                     web ed algoritmi validati di        et al., Bernad-   soggeti di controllo sani; Accuratezza = 89.8 %                 et al., Bernad-Elazari
                                                                Hague, The            Move monitor sistema medicale registrato FDA e             proprietà per analisi di            Elazari et        discriminazione paz. gravi da lievi; Accuratezza = 85.9         et al.,; Iluz et al 2014
                                                                Netherlands]          marchiato CE - disponibile online                          postura, cammino e movimenti        al.,;Weiss]       % discriminazione paz. lievi da soggeti di controllo sani       e 2016
                                                                                      https://www.mcroberts.nl/products/                         nel sonno.                          anziani [Iluz]

                                                                REMPARK system        9 × 2 unità di misura inerziale singole + smartphone       Sistema personalizzato dagli        MdP               Accuratezza nel rilevamento degli stati OFF: Sensibilità        Bayés et al. 2017
                                                                                      [con applicazioni che consentono ad es.                    autori                                                97% e Specificità 88%
                                                                                      compilazione del diario da parte dei pazienti e invio                                                            [ovvero accuratezza nel rilevamento degli stati ON]
                                                                                      al cloud disponibili agli operatori sanitari per gestire
                                                                                      la malattia online] - dispositivo costruito ad hoc
                                                                                      progetto europeo

                                                                Pebble                L’orologio con accelerometro triassiale rileva le          Sistema personalizzato dagli        MdP                L’84% dei pazienti usa il dispositivo e rileva dati. La        Silva De Lima et al.
                                                                Smartwatch [Intel     informazioni sul movimento e le trasferisce a un           autori. I dati grezzi sono stati                      compliance è stata del 68% [16.3 h/dì per partecipante]         2017
                                                                Pharma Analytics      telefono, che le interpreta tramite l’App Fox              analizzati e resi disponibili                         nel primo gruppo [soggetti olandesi] e 62% [14.8h per
                                                                Platform]             Wearable Companion - dispositivo commerciale               tramite l’App Fox Wearable                            partecipante] nel secondo [soggetti americani]. Il
                                                                                      http://www.pebble-italia.it/pebble/                        Companion solo per clinical                           rilevamento dati mediante accelerometro si è ridotto del
                                                                                      Disponibile online App Pebble con algoritmi di             trials                                                23% nel primo gruppo dopo 13 settimane e del 27% nel
                                                                                      proprietà per analisi del movimento,[ non validata                                                               secondo dopo 6 settimane
                                                                                      per scopi clinici]

                                                                Parkinson’s           orologio con accelerometro iMEMS [integrated               Disponibili online algoritmi per    MdP               L’algoritmo ha predetto la scala AIMS con un margine di         Griffiths et al., Tan et
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  LETTERATURA INTERNAZIONALE

                                                                Kinetigraph           microelectromechanical system] triassiale. -               l’identificazione di stati OFF,                       errore del 95% di 3,2 unità rispetto ai limiti di accordo tra   al., van Wamelen et
                                                                [PKG; Global          dispositivo medico. Registrazione FDA ?                    fluttuazioni discinesie tremore e                     valutatori del 95% di 3 neurologi da -3,4 a +4,3 unità.         al 2021
                                                                Kinetics              https://pkgcare.com                                        piattaforma web per scambio                           [Griffith]
                                                                Corporation]                                                                     dati in remoto.

                                                                Rehacom               Accelerometro triassiale + giroscopio                       Disponibile online piattaforma     MdP               Sottostudi in lab: Specificità dell’algoritmo = 98% ,           Ramsperger et al.
                                                                [Hasomed,             https://hasomed.de/en/products/rehagait/                   web ed algoritmi validati di                          sensibilità 85% e un’accuratezza di 0.96 per il
                                                                Magdeburg,                                                                       proprietà per analisi del                             rilevamento delle discinesie e un livello di correlazione di
                                                                Germany]                                                                         cammino e range articolare                            0.61 con lo score di severità clinico. Nel sottostudio
                                                                                                                                                                                                       effettuato a domicilio tutti i pazienti sono stati
                                                                                                                                                                                                       correttamente classificati in base alla presenza e assenza
                                                                                                                                                                                                       delle discinesie supportando la rilevanza ecologica
                                                                                                                                                                                                       dell’algoritmo

                                                                AX3 [Axivity Ltd.,    AX3 Accelerometro triassiale [eventualmente inserito       AX3 è il un IMU; l’algoritmo e        MdP [Fisher ;   Botros et al: il tempo medio di utilizzo del sensore è 16 h     Fisher et al. 2016;
                                                                Newcastle,            nel dispositivo Everion R [Biovotion AG, Zürich,           la piattaforma sono                 Botros],          4 min [SD 4.13] per il sensore da polso, 13 h 31 min            Saner et al 2020;
                                                                United Kingdom        Switzerland] da polso con piattaforma e sistema di         personalizzati dagli autori         anziani [Saner    [SD 1,83] per il sensore dell’anca e 15 h 37 min [SD            Botros et al , 2019.
                                                                Everion R             riconoscimento delle attività prelievo dati non motori     Everion è dispositivo da polso      ]                 4.04] per il sensore della caviglia. Accettabilità =
                                                                [Biovotion AG,        [Saner]                                                    multisensore, contenente anche                        Punteggio medio SUS = 71.5% [SD 12.8]. Usabilità =
                                                                Zürich,               dispositivo tecnologico commercializzato                   AX3, collegato ad un cloud                            Accuratezza Bradykinesia= Sensitivity 69.8%; Specificity
                                                                Switzerland]          https://axivity.com/                                       con algoritmi validati di                             68.3%; Precision: 70.1%; Dyskinesia= Sensitivity: 69.0%
                                                                                      https://www.biofourmis.com/news/everion-a-                 proprietà per l’analisi di dati                       Specificity:72.2% Precision:72.5%; Tremor= Sensitivity:
                                                                                      cornerstone-in-major-new-biofourmis-trial-at-yale-         motori e non motori ed una                            74.2% :Specificity69.7% Precision:70.8%
                                                                                      university-mayo-clinic/                                    piattaforma per monitoraggio                          Fisher et al: 32/34, dopo la fase 2, concordano che
                                                                                                                                                 medico in remoto                                      sarebbero disposti ad indossare il sensore a casa.

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                                                                                                                                                                                                       29/34 sono disposti ad indossarlo in pubblico.
                                                                                                                                                                                                       Saner et al:73.560 ore di monitoraggio in un anno. Le
                                                                                                                                                                                                       cadute sono state per lo più precedute da una crescente
                                                                                                                                                                                                       debolezza e diminuzione dell’attività.

47
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                                                               Tabella I. Caratteristiche dei sensori e risultati clinici

                                                                Sensore               Composizione del sensore                                 Piattaforma                            Popolazione         Risultati                                                        Referenze
                                                                                      Commercializzazione link                                                                        studiata

                                                                MicroMini-            Dispositivo Actigrafico che contiene un accelerometro    Sistema personalizzato dagli           MdP                  Il cambiamento nell’attività fisica rilevato dall’actigrafo è   Pan et al. 2013
                                                                Motionlogger          piezoelettrico monoassiale - dispositivo tecnologico     autori                                                     associato con incremento di severità dei sintomi nei
                                                                [Ambulatory           commerciale                                                                                                         pazienti con MdP. Nei controlli non sono stati rilevati
                                                                Monitoring, Inc.]     http://www.ambulatory-monitoring.com/micro_                                                                         cambiamenti nell’attività fisica nel tempo
                                                                                      sensors.html

                                                                Night-Recorder        accelerometro iMEMS [integrated                          Sistema personalizzato dagli           MdP                 Miglioramento significativo dell’ipocinesia notturna nei         Bhidayasiri et al.
                                                                                      microelectromechanical system] triassiale +              autori                                                     soggetti con rotigotina rispetto ai pazienti con placebo.        2017, Sringean et al
                                                                                      giroscopio                                                                                                          [Bhidavasiri] I pazienti avevano meno rolling, si giravano       2016
                                                                                       dispositivo tecnologico commerciale                                                                                con un grado minore, meno velocità e accelerazione, ma
                                                                                                                                                                                                          si sono alzati più volte dal letto rispetto ai coniugi
                                                                                                                                                                                                          dimostrando ipocinesia [Sringean ]

                                                                BioStampRC ®          sensore flessibile, adesivo e wireless in grado di       Disponibile online il sistema          Malattia di          I soggetti con MH hanno mostrato un indice medio della          Dinesh K et al 2020
                                                                sensori               acquisire accelerometria, ECG ed EMG                     che raccoglie ed elabora i dati        Huntington          corea del tronco più alto rispetto ai controlli, con
                                                                                                                                                                                                                                                                                                   LETTERATURA INTERNAZIONALE

                                                                indossabili           dispositivo medico commercializzato                      grezzi in metriche cliniche                                un’elevata variabilità infragiornaliera ma con un
                                                                sviluppati da         registrato FDA                                           riconoscibili, inclusi segni vitali,                       cambiamento minimo nell’arco di 12 mesi. Inoltre essi
                                                                MC10 Inc              https://www.mc10inc.com/our-products                     attività/actigrafia e                                      camminavano meno, hanno trascorso più di metà della
                                                                [Lexington,                                                                    classificazione della postura,                             loro giornata sdraiati, e facevano passi di durata
                                                                MA,USA] .                                                                      sEMG e metriche del sonno.                                 maggiore rispetto agli altri gruppi. L’ indice della corea

Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
                                                                                                                                               Tutti i dati raccolti vengono                              del tronco può valutare la corea del tronco a casa e
                                                                                                                                               elaborati e archiviati in un                               suggerisce che la corea del tronco può essere presente
                                                                                                                                               cloud sicuro che può essere                                nella MH prodromica.
                                                                                                                                               sincronizzato con sistemi EDC
                                                                                                                                               e CTM di terze parti.

                                                                Opal [APDM,           Unità di misura inerziale costituito da accelerometro,   Sistema personalizzato dagli           Anziani a           Se 99% discriminare cadute da ADLs. Utilizzo : media             Handelzalts et al
                                                                Portland, OR]         giroscopio e magnetometro triassiali.                    autori                                 rischio di          11.7 h al giorno per 13.2 giorni. identificato 18 eventi         2020; Kamil et al
                                                                                      Dispositivo tecnico commercializzato [non medicale]      eventualmente disponibile              caduta              di perdite di equilibrio [Handelzalts].                          2021; Mancini et al
                                                                                      https://apdm.com/wearable-sensors/                       online sistema completo di             Handelzalts ;       Det. cognitivo: Aderenza 100%; media ore indossato al            2015 [El-Gohari et al
                                                                                                                                               cloud con analisi dei dati             soggetti con        giorno 8; numero di turning è significativamente maggiore        2013], Mancini et al
                                                                                                                                               cinematici di postura e                deterioramento      nei soggetti in cui i caregivers riferirono comportamenti di     2021
                                                                                                                                               cammino mediante algoritmi di          cognitivo           wandering [Kamil]
                                                                                                                                               proprietà validati e piattaforma       [Kamil], MdP        Validazione sensore: 0.9 sensibilità e 0.75 specificità
                                                                                                                                               per la condivisione dei dati in        [Mancini]           nell’identificazione del turning. Studio a casa qualità del
                                                                                                                                               remoto                                                     turning è peggiore nei pazienti [velocità minore, tempo di
                                                                                                                                                                                                          completamente e numero passi maggiori]. 3] gravità
                                                                                                                                                                                                          malattia correla con le metriche del turning. 4] pazienti
                                                                                                                                                                                                          mostrano una variabilità al turning maggiore dei controlli
                                                                                                                                                                                                          sani. la quantità non differisce tra paz e controlli [Mancini
                                                                                                                                                                                                          2015].
                                                                                                                                                                                                          AUC = 0,93 classificare i non freezers vs i non freezers in
                                                                                                                                                                                                          lab [Mancini 2021]

                                                                ActiGraph GT9X        Accelerometro; misura di attività e sonno che            un’app customised dagli autori          Soggetti affetti   associazione significativa e robusta tra parametri oggettivi      Perraudin CGM et al
                                                                Link                  utilizzano algoritmi pubblicamente disponibili           preinstallata su smartphone            da osteoartrite,    dall’ 5STS remoto e l’intensità del dolore e della rigidità      2019
                                                                                      sviluppati e convalidati dai membri della comunità di    [CentrosHealth, Boston, MA,            artrite             mattutine
                                                                                      ricerca accademica                                       USA], per la raccolta di risultati     reumatoide o
                                                                                      Dispositivo medico registrato FDA e certificato CE       riferiti dai pazienti [PRO]            artrite
                                                                                      https://actigraphcorp.com/actigraph-link/                relativi al grado di dolore e          psoriasica
                                                                                                                                               rigidità percepiti
Tabella I. Caratteristiche dei sensori e risultati clinici

                                                                Sensore               Composizione del sensore                                   Piattaforma                          Popolazione       Risultati                                                     Referenze
                                                                                      Commercializzazione link                                                                        studiata

                                                                PAMSys™               Accelerometro triassiale [5,1x3x1,6 cm] collocato in        sensore collegato ad un cloud        Soggetti post-   100% usabilità ed accettabilità in post-ictus. correlazione    Taylor-Piliae, et al
                                                                *PAMSys is            una tasca medio-sternale situata in una t-shirt            con algoritmi validati di            ictus; anziani    con rischio di caduta [p
50
                                                               Tabella I. Caratteristiche dei sensori e risultati clinici

                                                                Sensore               Composizione del sensore                                  Piattaforma                     Popolazione       Risultati                                                       Referenze
                                                                                      Commercializzazione link                                                                  studiata

                                                                Physilog® 5            IMU: Accelerometro e giroscopio triassiali e sensori     Sistema personalizzato dagli    MdP               i pazienti con MdP hanno un bimodale distribuzione della        Atrsaeid et al 2021
                                                                [Gait Up, CH]         di pressione barometrica, con range e frequenze di        autori                                            velocità dell’andatura durante le condizioni di vita reale in
                                                                                      campionamento programmabili. Salva i dati grezzi          disponibili online anche due                      una giornata. ~3% dei passi [performance] hanno avuto
                                                                                      nella memoria integrata e condivide i dati grezzi         piattaforme per lo scambio di                     una velocità di andatura uguale o maggiore alla velocità
                                                                                      wireless                                                  dati sul movimento analizzati                     massima evidenziata in clinica [capacity]
                                                                                       Dispositivo tecnico commercializzato [non medicale]      con algoritmi di proprietà
                                                                                      certificato CE
                                                                                      https://research.gaitup.com/physilog/

                                                                 MOX5                  accelerometro e giroscopio                               Sistema personalizzato dagli    MdP                Indagine pilota su un paziente con grave ON/OFF: le             Heijmans M et al
                                                                                      Dispositivo tecnico commercializzato [non medicale]       autori                                            fluttuazioni hanno prodotto un rilevamento affidabile dei       2019
                                                                                      certificato CE [MOX2]                                                                                       momenti OFF [area sotto la curva = 0,73].
                                                                                      https://www.accelerometry.eu/products/wearable-
                                                                                      sensors/activity-monitor-comparison/

                                                                3-Space Data           IMU triassiali [accelerometro + giroscopio triassiali]   Sistema personalizzato dagli     Soggetti         Dopo l’intervento chirurgico, è stato trascorso >95% della       Van de Kleut ML et al
                                                                                                                                                                                                                                                                                           LETTERATURA INTERNAZIONALE

                                                                Logger; Yost          Dispositivo tecnico commercializzato [non medicale]       autori                          avviati a         giornata a angoli di elevazione < 60 e 90 di elevazione. Non si
                                                                OH, USA                                                                                                         spalla            rilevano differenze rispetto alla fase pre-operatorie eccetto
                                                                                                                                                                                                  che per la percentuale degli eventi di elevazione >100°
                                                                                                                                                                                                  a tre mesi dall’intervento rispetto alla fase preoperatoria.

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                                                                Samsung               Unità di misura inerziale [IMU] composta dal              Roche PD Mobile Application     MdP               Aderenza: 3,5 su 7 volte a settimana. Accuratezza nei           Lipsmeir et al 2018
                                                                Smartphone            accelerometro + giroscopio + magnetometro                 v1 [Roche, Basel, Switzerland                     test attivi media ICC 0.84. Tutte le caratteristiche attive e
                                                                [Galaxy S3 mini;                                                                                                                  passive hanno differenziato significativamente la PD dai
                                                                Samsung, Seoul,                                                                                                                   controlli con P
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Inoltre, sono stati utilizzati per il mo-              tologiche, gli autori si proponevano                   38] possono anche essere inseriti in
nitoraggio dell’efficacia della terapia                di validare il sistema inerziale nel mo-               tasche di t-shirt aderenti. Il PERS–
farmacologica, per differenziare i sot-                nitoraggio di parametri che correlas-                  Philips che è un sistema di allerta col-
totipi motori [18] o i vari stadi di ma-               sero col dolore e la rigidità mattutina                legato a centrali mediche è indossato
lattia [20]. In due studi controllati e                riferiti dal paziente [37]. In una serie               come una collana [14].
randomizzati sono stati studiati gli ef-               di 4 pazienti sottoposti a intervento di               Il segmento del corpo dove più fre-
fetti di terapie farmacologiche, la roti-              artroplastica inversa di spalla, i senso-              quentemente viene posizionato il
gotina [31] e la terapia eradicante                    ri sono serviti al monitoraggio pre- e                 sensore è il polso [23-25, 28, 30, 34,
l’Helicobacter Pilory, in soggetti con                 post-operatorio del movimento e del­                   37, 40, 45, 47], sede apprezzata dai
MdP ed il monitoraggio continuo do-                    l’attività funzionale dell’arto coinvol-               pazienti rispetto ad altre anche se vie-
miciliare del movimento vengono                        to [43].                                               ne segnalato una possibile interferen-
usati come misura di outcome [45].                     Infine, gli studi sugli anziani, selezio-              za con la destrezza da soggetti con
Nella Malattia di Huntington i dati re-                nati in questa revisione, erano alla                   MdP [42]. Il tronco è la seconda sede
gistrati dai sensori hanno permesso lo                 ricerca di validazione in termini di                   di posizionamento più frequente, se-
sviluppo di un indice della corea del                  monitoraggio dei passaggi posturali e                  guita da caviglia/piede, regione lom-
tronco, lo studio del cammino e                        indicatori predittivi di cadute e qua-                 bare ed anca.
dell’attività motoria giornaliera [33].                                                                       La sede del sensore sul corpo è in-
                                                       si-cadute [22, 28, 34, 39, 48].
Nella distrofia di Duchenne, il moni-                                                                         fluenzata dallo scopo del monitorag-
                                                       Il grafico 1 mostra la prevalenza dei
toraggio continuo è servito per stu-                                                                          gio e dal tipo di sensore utilizzato. Al
                                                       diversi tipi di endpoint emersa dai la-
diare l’attività fisica, in particolare la                                                                    monitoraggio di postura e cadute e
                                                       vori inclusi in questa revisione rispet-
distribuzione dell’attività durante il                                                                        quantità di attività fisica si associa il
                                                       to alla popolazione studiata.
giorno, i parametri posturali e del                                                                           posizionamento sul tronco [14, 16, 19,
cammino, e la loro eventuale modifi-                   Posizionamento dei sensori                             22] [38], per quello dell’attività fisica è
ca ad un mese dall’avvio della terapia                                                                        utilizzata anche la posizione del polso,
cortisonica [16].                                      La maggior parte dei sensori sono                      preferito nell’analisi dei sintomi ma-
Nei soggetti con esiti di ictus, i sensori             montati su cinture al polso come oro-                  lattia specifici come tremore [24], di-
sono stati usati per quantificare l’uso                logi [23-25, 28, 30, 34, 37, 40, 45,                   scinesie [24, 26, 27], fluttuazioni mo-
dell’arto superiore affetto [17], per lo               47], alla vita o all’altezza dell’anca                 torie nella MdP [15], esiti di chirurgia
studio della postura, del cammino e                    [29, 34, 35] , alla caviglia [26, 29, 36]              della spalla, movimento dell’arto
del rischio di cadute [38].                            o sul dorso della scarpa[34, 41]; quel-                post-ictus [17], malattie reumatiche
Nei soggetti affetti da malattie reuma-                li a livello del tronco [14, 16, 31, 32,               [37]. L’orologio, oltre lo smartphone,

Grafico 1 Prevalenza degli scopi di ricerca dichiarati nei lavori di ricerca rispetto alle condizioni cliniche campione.

                                                                                     Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa       51
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 sono i dispositivi commerciali che più                 di posizionamento dei sensori, rispet-                 tocompilati dagli utenti o sommini-
 frequentemente integrano sensori                       tivamente.                                             strati dal clinico, in presenza o trami-
 inerziali [23-25, 40, 45].                                                                                    te collegamento telefonico [15, 29,
 Nel 66% degli studi clinici è strato usa-              Risultati degli studi in termini di ade-               38, 42, 50]. Dai risultati dei questio-
 to un unico sensore [15, 18-26, 28,                    renza, accettabilità e accuratezza                     nari emerge una buona accettabilità
 30-32, 40, 41, 45], in due casi ne sono                                                                       dei dispositivi in termini di comodità
                                                        Il 26% (n = 9) [16, 23, 29, 34, 35, 38,
 stati utilizzati 5 [17, 33], in tre casi 3                                                                    [38, 50], eccetto che per uno studio
                                                        42, 50] degli studi selezionati mostra
 [29, 36, 44] o 2 [27, 43, 50] in un solo                                                                      [15], e facilità di utilizzo del dispositi-
                                                        che l’aderenza dei soggetti all’utilizzo
 caso 4 [34] . Alcuni autori hanno uti-                                                                        vo [38, 42, 50]. Quest’ultima è tutta-
                                                        dei dispositivi indossabili varia da un
 lizzato più sensori per confrontare                                                                           via correlata con la severità della pa-
                                                        minimo del 62% [23] fino al massi-
 quale sede risultasse maggiormente                                                                            tologia della popolazione in esame
                                                        mo [16, 35, 38, 50] del tempo richie-
 accettabile dal paziente [29, 42]                                                                             [38]. Alcuni sensori risultano più
                                                        sto. La compliance dei pazienti può
 In un terzo (11) dei lavori il monito-                                                                        confortevoli di altri in base alla loca-
                                                        variare in base alle caratteristiche cli-
 raggio variava da 24 ore a 6 giorni                                                                           lizzazione con preferenze per quelli al
 [15-22, 25, 31-33, 35, 36, 38, 39, 41,                 niche, demografiche, usabilità del di-                 polso (da 60% a 93%) [29, 42], tora-
 44], in 5 lavori il monitoraggio avve-                 spositivo, localizzazione dei sensori.                 ce (80%) [42] e caviglia (93%). In
 niva per una settimana [27, 30, 40,                    In particolare Botros et al. [29] rileva-              due studi [15, 29], l’usabilità dei di-
 50], in 3 per 2 [24, 34, 42] in 5 per un               no una maggiore aderenza della po-                     spositivi viene valutata intorno al
 periodo compreso tra 1 e 4 mesi [23,                   polazione in esame per i sensori di                    70% secondo la SUS. In generale, la
 26, 29, 37, 45, 47] mentre 3 lavori                    polso (67%) rispetto ai sensori d’anca                 percentuale di accettabilità del dispo-
 descrivono casistiche in cui il monito-                (54%) e caviglia (62.5%), mentre Sil-                  sitivo risulta minore per un utilizzo
 raggio è durato almeno un anno [14,                    va De Lima et al [23] descrivono una                   del dispositivo in luoghi pubblici [42,
 28, 45] e 2 in cui sono stati ripetuti                 minore aderenza nei soggetti che ri-                   50] [27, 29, 42, 50].
 nell’arco di 1 [43] fino a 3 anni [30]                 portano disturbi del tono dell’umore                   Il 29% (n = 10) degli studi analizza
 rispettivamente in soggetti con MdP                    e una difficoltà nell’utilizzo del dispo-              l’accuratezza tra i dati rilevati dall’uti-
 [23, 30, 45], con età superiore a 65                   sitivo rilevata attraverso un basso                    lizzo dei sensori e quelli confrontati
 anni [28] o dopo chirurgia della spal-                 score alla System Usability Scale                      con misurazioni cliniche [15, 16, 24,
 la [43]                                                (SUS) [51].                                            26, 36, 37, 40, 42, 44, 51], registra-
 I grafici 2a, 2b e 2c riportano la pre-                L’accettabilità del dispositivo è valuta-              zioni video o dati registrati a domici-
 valenza del numero, della sede e del                   ta attraverso scale standardizzate (i.e.               lio tramite raccolta autocompilativa
 tempo di monitoraggio in settimane                     SUS) o questionari di gradimento au-                   di sintomi [50]. Sono stati riportati

 Grafico 2 Numero di articoli rispetto [a] alla posizione corporea, [b] al numero [N°] di sensori indossati ed [c] al tempo di monitoraggio in remoto [settimane].

52        Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa
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valori di accuratezza variabili tra 0.75   validazione in laboratorio, sono stati        stema valuta la funzione motoria nel-
[36] e 0.98 [26]. Le percentuali di        utilizzati e studiati anche a casa per il     la MdP e le difficoltà cliniche durante
sensibilità e specificità rilevate dagli   monitoraggio continuo in autonomia            le attività quotidiane dei pazienti. La
studi variano in un range compreso         da parte del paziente [4, 7, 9].              combinazione dei segnali provenienti
tra un minimo di 88% [15] ed un            La stragrande maggioranza degli studi         da diversi sensori viene presa in con-
massimo di 98.3 [16] per la prima e        inclusi ha riportato risultati su effica-     siderazione per valutare tremore, aci-
tra il 38% [27] e il 99.8 [16] per la      cia (precisione e affidabilità) dei siste-    nesia e discinesia. L’APDM [34-36,
seconda.                                   mi utilizzati e circa il 40% [23, 27, 29,     44] produce una suite di IMU indos-
                                           35, 38] includeva fattibilità e proble-       sabili e un sistema chiamato Mobility
Discussione                                mi di usabilità (tollerabilità del senso-     Lab. [60] progettato per semplificare
                                           re indossabile ed accettabilità da parte      le valutazioni dell’andatura e dell’e-
Il mercato offre numerose soluzioni        dei partecipanti al di fuori delle con-       quilibrio, facilitando la raccolta, l’ar-
per quanto riguarda il monitoraggio        dizioni sperimentali) come obiettivi          chiviazione e l’analisi dei dati che
remoto clinico di persone con patolo-      primari o secondari. Il problema della        coinvolgono soggetti umani. Può es-
gie che coinvolgono il sistema moto-       usabilità ed accettabilità è un tema          sere utilizzato anche in ambito riabili-
rio [4, 7, 9]. La maggior parte è stata    fondamentale già affrontato dalla co-         tativo. Anche il sistema Dynaport Hy-
testata in laboratorio, su persone af-     munità internazionale che si occupa           brid (McRoberts, The Hague, The
fette da Malattia di Parkinson, come il    di tecnologia dell’informazione appli-        Netherlands) [18-22], costituito da
sistema NIMBLE: biosensor patch            cata alla medicina ed un modello uni-         un accelerometro triassiale con giro-
(MC10, Inc., Lexington, MAUSA),            ficato, chiamato Unified Theory of            scopio è associabile ad una piattafor-
aderente alla pelle, conformabile e        Acceptance and Use of Technology              ma di analisi dei dati disponibile in
flessibile, composto da un accelero-       (UTAUT), è stato formulato e validato         commercio, il Movemonitor sistema
metro e di un EMG, che trasmette in        [57]. In generale l’usabilità di un di-       medicale registrato FDA e marchiato
modalità wireless le informazioni rac-     spositivo tecnologico si basa su l’effi-      CE, che restituisce informazioni su
colte a uno smartphone o un tablet         cacia (accuratezza e completezza),            attività fisica, dispendio d’energia e
oltre che a un server cloud [7, 52] op-    efficienza (rispetto alle risorse spese)      qualità del sonno. Il sistema Reha-
pure il sistema Kinesia, [53, 54].         e soddisfazione (bilaterale di chi lo         com/rehagait [Hasomed, Magdeburg,
Quest’ultimo integra la misurazione        propone e di chi lo usa, in termini di        Germany] [26] e la tecnologia
dell’attività muscolare elettrica (EMG)    accettabilità e comfort). L’accettabilità     PAMSys™ utilizzano algoritmi avan-
e del movimento mediante accelero-         dipende dall’aspettativa sulla perfor-        zati di elaborazione del segnale vali-
metri meccanici microelettrici e giro-     mance, la difficoltà d’uso, l’imbarazzo       dati e modelli biomeccanici del movi-
scopi. Il dispositivo viene indossato al   sociale, pertanto sia fattori dipendenti      mento umano per identificare movi-
polso e al dito mentre i video dell’in-    dall’utilizzatore (età, genere, disabili-     menti e posture (camminare, sedersi,
terfaccia utente guida il paziente at-     tà motoria o cognitiva, esperienza ac-        stare in piedi, sdraiarsi), transizioni
traverso esercizi per gli arti superiori   quisita) [57] che le caratteristiche del      posturali (indicatori di rischio di ca-
normalmente eseguiti in clinica. I dati    sensore (dimensioni, tipo, posizione/         duta: durata in secondi e numero di
vengono trasmessi in modalità wire-        visibilità, facilità d’uso) la influenza-     tentativi falliti) e andatura (passi, ve-
less a un computer per la visualizza-      no. I sensori proposti dagli autori in-       locità, durata) [38, 39]. Anche il ser-
zione, l’elaborazione e l’archiviazione.   clusi nella revisione sono tutti di pic-      vizio medico di allerta Personal Emer-
Le potenziali applicazioni includono il    cole dimensioni, spesso assimilabili a        gency Response System (PERS–Phi-
monitoraggio remoto continuo delle         un orologio, facili da indossare e piut-      lips (Cambridge, MA); Lifeline service
fluttuazioni dei sintomi, una migliore     tosto nascosti, la deflessione del tono       – Philips) [14] è un accelerometro
messa a punto degli interventi di trat-    dell’umore e la gravità della patologia       addestrato a riconoscere le cadute af-
tamento e la quantificazione degli ef-     possono influenzarne l’utilizzo [36,          fidabilmente nella popolazione di an-
fetti durante modifiche terapeutiche.      44].                                          ziani e anche di persone affette da
Il sistema PERFORM è un set di acce-       Molti sensori sono già commercializ-          Malattia di Parkinson, tuttavia non
lerometri triassiali e un sensore da       zati e associabili a piattaforme in cui i     restituisce dati quantitativi selettivi.
cintura (composto da un accelerome-        dati possono essere memorizzati ana-          Alcuni sistemi descritti sono sensori
tro e un giroscopio) associato ad una      lizzati e scambiati tra operatori. Ad         commercializzati (Parkinson’s Kineti-
piattaforma di memorizzazione, anali-      esempio, Physilog (commercializzato           graph - PKG; Global Kinetics Corpo-
si e scambio dei dati in remoto [55].      dall’azienda Gait Up), un sistema per         ration, REMPARK system; MicroMi-
Molto diffuso è il sensore SHIMMER,        l’analisi del movimento del corpo te-         ni-Motionlogger Ambulatory Moni-
validato e certificato CE e FDA, a volte   stato sia su soggetti neurologici [58]        toring, Inc.; Night-Recorder ; Bio-
usato in associazione con la Mer-          che ortopedici [59]. I movimenti ven-         StampRC ® sensori indossabili svi-
curyLive platform [56]. Questi sensori     gono misurati in una o tre dimensioni         luppati da MC10 Inc Lexington,
però non sono utilizzati per il monito-    utilizzando uno o più sensori cinema-         MA,USA; ActiGraph GT3X o GT9X;
raggio clinico domiciliare del movi-       tici. I sensori a uno e tre assi sono fis-    MOX5; 3-Space Data Logger (Yost
mento, nell’ambito di studi clinici.       sati sul corpo tramite una cintura o          Labs, Portsmouth, OH, USA) senza
I dispositivi che abbiamo presentato       fissati direttamente sulla pelle me-          una piattaforma dedicata e validata
in questa revisione, dopo una ampia        diante nastro medico e supporti. Il si-       ma facilmente associabile a sistemi

                                                                   Vol. 36 - N. 3 - Giornale italiano di Medicina Riabilitativa   53
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 personalizzati dal team della speri-             3.    Deen MJ. Information and communica-                  tatively assess arm use in stroke survi-
 mentazione.                                            tions technologies for elderly ubiquitous            vors in the home environment. Med
                                                        healthcare in a smart home. Personal                 Biol Eng Comput. 2017;55[1]:141-50.
 Sebbene i disegni degli studi possano                  and ubiquitous computing; 2015. p.             18.   Herman T, Weiss A, Brozgol M, Giladi N,
 garantire un livello di evidenza pari a                573-99.                                              Hausdorff JM. Gait and balance in Par-
 3, i dati relativi all’accuratezza sono          4.    Iosa M, Picerno P, Paolucci S, Morone G.             kinson’s disease subtypes: objective me-
 molto buoni (ICC in media superiori                    Wearable inertial sensors for human                  asures and classification considerations.
 a .7) per l’identificazione di disturbi                movement analysis. Expert Rev Med                    J Neurol. 2014;261[12]:2401-10.
                                                        Devices. 2016;13[7]:641-59.                    19.   Weiss A. Objective Assessment of fall
 motori della MdP (discinesie tremore,            5.    Malasinghe LP, Ramzan N, Dahal K. Re-                risk in Parkinson’s disease using a bo-
 bradicinesia) [24, 50], alterazioni nei                mote patient monitoring: a comprehen-                dy-fixed sensor worn for 3 days. In: Ta-
 passaggi posturali correlabili a dolore                sive study. Journal of Ambient Intelli-              lia Herman NG, Jeffrey M. Hausdorff,
 e rigidità mattutina nelle malattie                    gence and Humanized Computing.                       editor.: PLoS ONE; 2014.
 reumatiche, alterazioni funzionali                     2019;10[1]:57-76.                              20.   Bernad-Elazari H, Herman T, Mirelman
                                                  6.    Jayakody O, Breslin M, Srikanth VK,                  A, Gazit E, Giladi N, Hausdorff JM.
 dell’arto superiore in soggetti post-i-                Callisaya ML. Gait Characteristics and               Objective characterization of daily living
 ctus [37] o ortopedici avviati alla chi-               Cognitive Decline: A Longitudinal Po-                transitions in patients with Parkinson’s
 rurgia della spalla [43], condizioni a                 pulation-Based Study. J Alzheimers Dis.              disease using a single body-fixed sensor.
 rischio di cadute [14, 19, 22, 34] e                   2019;71[s1]:S5-S14.                                  J Neurol. 2016;263[8]:1544-51.
                                                  7.    Ancona S, Faraci FD, Khatab E, Fiorillo        21.   Iluz T, EranHerman, TaliaSprecher,
 deterioramento funzionale (nei di-
                                                        L, Gnarra O, Nef T, et al. Wearables in              EliotBrozgol, MarinaGiladi, Nir. Auto-
 sordini del movimenti o nelle perso-                   the home-based assessment of abnor-                  mated detection of missteps during
 ne anziane) [27, 39].                                  mal movements in Parkinson’s disease:                community ambulation in patients with
                                                        a systematic review of the literature. J             Parkinson’s disease: a new approach for
                                                        Neurol. 2021.                                        quantifying fall risk in the community
 Conclusioni                                      8.    Vavasour G, Giggins OM, Doyle J, Kelly               setting. Journal of NeuroEngineering
                                                        D. How wearable sensors have been uti-               and Rehabilitation. 2014;11[1]:48.
 Sono presenti sul mercato dispositivi
                                                        lised to evaluate frailty in older adults: a   22.   Iluz T, Weiss A, Gazit E, Tankus A, Broz-
 indossabili di monitoraggio dei di-                    systematic review. J Neuroeng Rehabil.               gol M, Dorfman M, et al. Can a Bo-
 sturbi del movimento e del controllo                   2021;18[1]:112.                                      dy-Fixed Sensor Reduce Heisenberg’s
 posturale validati in termini di usabi-          9.    Patel M, Pavic A, Goodwin VA. Wea-                   Uncertainty When It Comes to the Eva-
 lità e accettabilità anche per il moni-                rable inertial sensors to measure gait               luation of Mobility? Effects of Aging and
                                                        and posture characteristic differences in            Fall Risk on Transitions in Daily Living. J
 toraggio continuo domiciliare auto-
                                                        older adult fallers and non-fallers: A sco-          Gerontol A Biol Sci Med Sci.
 nomo attraverso studi prevalente-                      ping review. Gait Posture. 2020;76:110-              2016;71[11]:1459-65.
 mente di livello 3 secondo i livelli di                21.                                            23.   Silva de Lima AL, Hahn T, Evers LJW, de
 evidenza OCEBM 2011. Sono stati                  10.   Ukkonen L, Sydänheimo L. Contactless                 Vries NM, Cohen E, Afek M, et al. Feasi-
 sperimentati in ambito neurologico                     health-care         sensing.        Nature.          bility of large-scale deployment of mul-
                                                        2017;551[7682]:572-3.                                tiple wearable sensors in Parkinson’s di-
 ortopedico e reumatologico nonché
                                                  11.   Capecci M, Ceravolo MG, Ferracuti F,                 sease. PLoS One. 2017;12[12]:e0189161.
 nella popolazione di anziani per l’i-                  Grugnetti M, Iarlori S, Longhi S, et al.       24.   Griffiths RI, Kotschet K, Arfon S, Xu
 dentificazione di alcune caratteristi-                 An instrumental approach for monito-                 ZM, Johnson W, Drago J, et al. Automa-
 che dei passaggi posturali, del cammi-                 ring physical exercises in a visual mar-             ted assessment of bradykinesia and
 no, del movimento degli arti superio-                  kerless scenario: A proof of concept. J              dyskinesia in Parkinson’s disease. J Par-
                                                        Biomech. 2018;69:70-80.                              kinsons Dis. 2012;2[1]:47-55.
 ri e del tronco, e sono capaci di resti-         12.   E. Cippitelli FF, E. Gambi and S. Spin-        25.   van Wamelen DJ, Urso D, Ray Chau-
 tuire dati malattia–specifici o generi-                sante. Radar and RGB-Depth Sensors                   dhuri K. How Time Rules: Diurnal Mo-
 ci, attraverso piattaforme di memo-                    for fall detection: A Review. IEEE Sen-              tor Patterns in de novo Parkinson’s Dise-
 rizzazione analisi e scambio dei dati.                 sors Journal. 2017;17[12]:3585-604.                  ase.         J       Parkinsons        Dis.
 L’implementazione su vasta scala po-             13.   Majumder S, Mondal T, Deen MJ. Wea-                  2021;11[2]:695-702.
                                                        rable Sensors for Remote Health Moni-          26.   Robert Ramsperger, Stefan Meckler,
 trebbe essere utile per migliorare l’as-               toring. Sensors [Basel]. 2017;17[1].                 Tanja Heger, Janet van Uem, Svenja
 sistenza nelle condizioni di cronicità           14.   Silva de Lima AL, Smits T, Darweesh                  Hucker, Ulrike Braatz, et al. Continuous
 ed una valutazione oggettiva del rap-                  SKL, Valenti G, Milosevic M, Pijl M, et              leg dyskinesia assessment in Parkinson’s
 porto costo-beneficio sarebbe auspi-                   al. Home-based monitoring of falls using             disease –clinical validity and ecological
 cabile.                                                wearable sensors in Parkinson’s disease.             effect. Parkinsonism & Related Disor-
                                                        Mov Disord. 2020;35[1]:109-15.                       ders. 2016;26:41-6.
                                                  15.   Bayés À, Samá A, Prats A, Pérez-López          27.   Fisher JM, Hammerla NY, Ploetz T, An-
 Bibliografia                                           C, Crespo-Maraver M, Moreno JM, et                   dras P, Rochester L, Walker RW. Unsu-
                                                        al. A “HOLTER” for Parkinson’s disease:              pervised home monitoring of Parkin-
 1.   Ministero della Salute, Piano Nazionale           Validation of the ability to detect on-off           son’s disease motor symptoms using
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