L’idea del progetto DAPHNE nasce nel 2011 dalla collaborazione tra la Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) e l’Unità Operativa di Neurologia della USL1 di Massa e Carrara con la quale è stato sviluppato un sistema preliminare di dispositivi indossabili per l’analisi biomeccanica dei movimenti degli arti superiori ed inferiori in soggetti affetti da malattia di Parkinson. L’obiettivo operativo della collaborazione è la misura quantitativa delle prestazioni motorie dei pazienti come mezzo di supporto oggettivo allo staff clinico nella diagnosi (precoce), monitoraggio e adattamento terapeutico della malattia di Parkinson.
La collaborazione ha condotto alla progettazione, design e sviluppo di prototipi basati su sensoristica di tipo inerziale per la misura del movimento denominati SensFoot e SensHand.
SensFoot V1 è un dispositivo indossabile per l’analisi del movimento degli arti inferiori che integra un microcontrollore e una unità di misurazione inerziale (IMU) per la misura triassiale di accelerazione, velocità angolare e campo magnetico con trasmissione dei dati mediante protocollo di comunicazione Bluetooth V3.0 verso una stazione di controllo per il post-processing delle informazioni. SensFoot V1 è stato testato su 39 pazienti con Malattia di Parkinson (MP) (22 uomini e 17 donne, età media±deviazione standard 68.4±6.5) e 21 soggetti sani di controllo (9 uomini e 12 donne, età media±deviazione standard 63.4±9.6) nell’analisi specifica di alcuni esercizi motori inclusi nella scala di valutazione MDS-UPDRS sez. III (tapping del tallone, tapping della punta mantenendo il tallone a terra come perno, tapping del tallone mantenendo la punta a terra come perno, tapping tallone-punta, rotazione e camminata).
SensHand V1 è un dispositivo indossabile per l’analisi del movimento degli arti superiori composto da quattro moduli inerziali con microcontrollore dedicato e IMU in grado di misurare l’accelerazione, velocità angolare e campo magnetico in relazione al movimento del poslo e delle dita della mano (pollice, indice e medio) con trasmissione dei dati wireless mediante protocollo Bluetooth V3.0. SensHand V1 è stato testato su 35 pazienti con MP (20 uomini e 15 donne, 68.3± 6.4 anni) e 11 soggetti sani di controllo (5 uomini e 6 donne, 61.1±7.8 anni) nell’analisi specifica di alcuni esercizi motori inclusi nella scala di valutazione MDS-UPDRS sez. III (tapping pollice-indice, tapping pollice-medio, apertura e chiusura della mano, pronosupinazione degli avambracci, tremore a riposo e tremore posturale).
SensRingV1 è un concept preliminare di anello completamente wireless per l’analisi del movimento degli arti superiori con microcontrollore dedicato, una IMU in grado di misurare l’accelerazione, velocità angolare e campo magnetico e MEMS digitali di riconoscimento gesti e di prossimità con trasmissione dei dati mediante protocollo Bluetooth V3.0.
I risultati preliminari ottenuti mostrano l’elevata efficacia del sistema sensoriale di analizzare le capacità motorie dei soggetti presi in esame, distinguendo tra pazienti con MP e soggetti sani con grande sensibilità e specificità. I dati estrapolati dal sistema correlano inoltre con i punteggi assegnati ai parkinsoniani dal neurologo secondo le tipiche scale di valutazione della malattia. Queste sperimentazioni preliminari confermano l’utilità del sistema e la sua potenzialità nell’eseguire un’analisi quantitativa dello stato dei pazienti con MP.