Tuta tecnologica per monitorare la salute dei bambini

I ricercatori hanno sviluppato una tuta intelligente che misura accuratamente il movimento spontaneo e volontario dei bambini dall'età di cinque mesi. I dettagli sulla loro motilità aiutano, tra le altre cose, a valutare un eventuale sviluppo neurologico anomalo.

Un nuovo gadget tecnologico consente, per la prima volta, di valutare quantitativamente il movimento spontaneo dei bambini nell'ambiente.

Lo studio sulla tuta intelligente e il relativo metodo di analisi applicato ai bambini di 5 mesi è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports. (1) In futuro, la tuta potrà servire anche per studiare i bambini più grandi.

La valutazione dei movimenti spontanei e volontari fa parte dell'esame neurologico dei neonati. In precedenza, il monitoraggio quantitativo della motilità spontanea dei bambini nell'ambiente naturale non era possibile. I bambini sono stati principalmente valutati qualitativamente in base alla pratica del medico o del fisioterapista, il che richiede che si tenga conto del fatto che il comportamento degli infanti nel contesto della pratica non coincide necessariamente con quello osservato a casa.

Il dottor Sampsa Vanhatalo, (2) professore di neurofisiologia clinica all'Università di Helsinki, spiega: «la tuta intelligente ci offre la prima opportunità di quantificare i movimenti spontanei e volontari del bambino fuori dal laboratorio. Il fanciullo può essere rimandato a casa con la tuta per il resto della giornata. Il giorno successivo, la tuta verrà restituita all'ospedale dove verranno poi elaborati i dati registrati.»

Inoltre, il dottor Sampsa Vanhatalo afferma che il nuovo metodo di analisi quantifica la motilità infantile in modo affidabile come un essere umano sarebbe in grado di fare visualizzando una registrazione video. Dopo la misurazione, i movimenti e le posizioni fisiche effettivi del bambino saranno noti al secondo, dopo di che potranno essere applicate misure computazionali ai dati. «Questo è un passo avanti rivoluzionario. Le misurazioni forniscono uno strumento per rilevare la variazione precisa della motilità a partire dall'età di cinque mesi, rilevazioni che i vestiti intelligenti per uso medico non sono stati in grado di fare fino ad ora.»

Le anomalie neurologiche devono essere rilevate all'inizio

I dati raccolti dalla tuta intelligente sono preziosi, poiché la rilevazione di anomalie nello sviluppo neurologico dei bambini, in una fase iniziale, consente un supporto precoce. La plasticità cerebrale è più forte nella prima infanzia ed è avvantaggiata da misure a sostegno dello sviluppo, che sono mirate alle attività quotidiane ricorrenti.

Almeno il 5% dei bambini finlandesi soffre di problemi associati allo sviluppo del linguaggio, alla regolazione dell'attenzione e allo sviluppo motorio. Spesso tali problemi si sovrappongono. I meccanismi patogeni sottostanti i disturbi dello sviluppo sono complessi, ma la nascita pretermine, il danno cerebrale perinatale e la mancanza di cure precoci, nonché l'insufficiente stimolazione nell'ambiente di crescita aggravano il rischio di problemi dello sviluppo.

Secondo la dottoressa Leena Marjatta Haataja, (3) professoressa di neurologia pediatrica, i disordini dello sviluppo nel mondo dominato dalla pressione di oggi rappresentano un rischio considerevole che può portare a difficoltà di apprendimento e ostacoli nella competizione per l'istruzione e il lavoro. Inoltre, sono un fattore di rischio associato all'esclusione dalla società contemporanea.

«L'identificazione precoce dei disturbi dello sviluppo e il sostegno alla capacità funzionale quotidiana dei bambini in interazione con la famiglia e l'ambiente di crescita costituiscono un fattore significativo a livello di individui, famiglie e società», osserva Leena Marjatta Haataja.

In futuro, la tuta intelligente si potrebbe utilizzare per la misurazione obiettiva di come varie terapie e trattamenti influenzano lo sviluppo dei bambini?

«Questa è la domanda da un milione di dollari nella sanità occidentale. Inoltre, potremmo essere in grado di quantificare il modo in cui lo sviluppo motorio iniziale si associa al successivo sviluppo cognitivo», conclude il dottor Sampsa Vanhatalo.

La tuta intelligente è stata sviluppata nell'ambito del progetto Rhythms in Infant Brain (RIB), parte del programma Health from Science (TERVA) finanziato dall'Accademia di Finlandia, dalla Fondazione per la ricerca pediatrica e dalla Fondazione finlandese per il cervello. Il gruppo di ricerca multidisciplinare, che opera nel New Children's Hospital, è guidato dalla neurofisiologa Sampsa Vanhatalo e dalla neurologa pediatrica Leena Haataja. Oltre ai medici, il gruppo comprende psicologi, fisioterapisti, infermieri e ingegneri.

Il design tessile e di usabilità della tuta intelligente è stato coordinato dalla ricercatrice Elina Ilén, mentre i ricercatori Manu Airaksinen e Okko Räsänen dell'Università di Aalto erano incaricati delle analisi AI. Il progetto ha utilizzato il sensore Movesense, un dispositivo open source sviluppato in Finlandia da Suunto e un'applicazione mobile sviluppata dalla società tedesca Kaasa.

Riferimenti:

(1) Automatic Posture and Movement Tracking of Infants with Wearable Movement Sensors

(2) Sampsa Vanhatalo

(3) Leena Marjatta Haataja

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: A smart jump­suit provides in­for­ma­tion on in­fants’ move­ment and de­vel­op­ment