Bracciale rileva e avvisi per la crisi, monitor stress

le Persone con epilessia soffre di ricorrenti, non provocato convulsioni che possono causare lesioni e persino la morte “improvvisa morte inaspettata di epilessia” (SUDEP), una condizione che si verifica pochi minuti dopo un sequestro si conclude.

Ora Empatica, co-fondata dal professore del MIT e pioniere indossabili Rosalind Picard, ha sviluppato un braccialetto consumatore di qualità medica, chiamato Embrace, che monitora i segnali di stress per rilevare convulsioni potenzialmente mortali e avvisare i portatori e gli operatori sanitari, in modo che possano intervenire.

I ricercatori di tutto il mondo stanno utilizzando una versione scientifica del braccialetto, chiamato E4, che misura anche altri segnali, per studiare l’epilessia e altre condizioni neurologiche e psichiatriche. Numerosi documenti accademici sono ora pubblicati, dimostrando che l’attività elettrodermica combinata (EDA), noto anche come conduttanza cutanea, e dati di movimento raccolti dal polso migliorano l’accuratezza del rilevamento delle convulsioni utilizzando solo dati di movimento.

Ora Empatica si sta preparando a rilasciare Embrace, “un dispositivo dall’aspetto consumer, ma di qualità medica” per monitorare lo stress e le convulsioni, afferma Picard, professore di arti e scienze dei media nel MIT Media Lab e chief scientist di Empatica. Dopo una campagna Indiegogo di successo lo scorso anno, la versione beta di Embrace spedito ai sostenitori venerdì scorso.

Oltre a rilevare convulsioni, chiunque può anche utilizzare i braccialetti per monitorare i livelli di stress — che è importante per una buona salute, Picard dice. Lo stress cronico è stato collegato a numerosi problemi di salute come malattie cardiache, obesità e diabete. ” I segnali di stress raggiungono ogni organo del tuo corpo, quindi questi segnali di stress influenzano potenzialmente tutto”, dice Picard. “A volte non ti rendi conto finché non ottieni quell’avviso just-in-time.”

Migliore rilevamento dello stress per tutti

Secondo l’Organizzazione mondiale della Sanità, circa 50 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di epilessia. I Centers for Disease Control and Prevention stimano che circa una persona su 1.000 con epilessia muoia ogni anno da SUDEP, un possibile risultato di soffocamento da respirazione alterata, liquido nei polmoni o sequestro mentre dorme a faccia in giù. I tassi sono significativamente più alti per le persone che hanno avuto almeno un attacco di grand mal — uno dei tipi più pericolosi di convulsioni — nell’ultimo anno, dice Picard.

Con Embrace, Empatica mira ad aiutare le persone affette da epilessia aiutandole a allertare meglio i propri cari, afferma Picard. Un app che viene fornito con abbraccio permette portatori e altri monitor quando la persona potrebbe essere avere un attacco di grande mal.

I braccialetti assomigliano agli orologi ma hanno una faccia in argento massiccio o nera. I sensori al di sotto del volto traccia l’impulso, il movimento del corpo, la temperatura e l’EDA, che comporta sottili cambiamenti elettrici attraverso la pelle. Aumenta in EDA, senza accompagnare cambiamenti in movimento, può segnalare lo stress. Nelle persone con epilessia, un forte aumento di entrambi i segnali potrebbe indicare una crisi grave, potenzialmente pericolosa per la vita.

Quando il braccialetto rileva un attacco, vibra e chi lo indossa può rispondere. Se chi lo indossa perde conoscenza, cosa che accade con le convulsioni più pericolose, e non risponde rapidamente, l’app invia un avviso a un individuo designato.

“Se qualcuno va a controllare una persona durante o dopo aver avuto un attacco di grande mal, allora è meno probabile che muoia”, dice Picard. “In alcuni casi, semplicemente dicendo il nome della persona o girandoli (stimolazione dolce) potrebbe salvare la loro vita. Chiunque potrebbe fare questa azione potenzialmente salvavita, hanno solo bisogno di sapere per andare a controllare la persona — non lasciarli soli subito dopo un attacco.”

Inoltre, insegnanti e genitori potrebbero voler monitorare i livelli di stress di un bambino con problemi di regolazione delle emozioni o autismo. Il dispositivo può determinare, ad esempio, se un bambino sta vivendo una “risposta di lotta o fuga” e può essere impostato per vibrare per avvisare genitori o insegnanti. “Si può vedere se il bambino sdraiato sul pavimento o a terra nel parco giochi potrebbe essere in procinto di avere un tracollo … anche se possono sembrare calmo esteriormente,” lei dice. “Diversi adolescenti con autismo ci hanno detto che spesso non possono dire che stanno per esplodere fino a quando non è troppo tardi. Forse questo potrebbe aiutare alcuni di loro a ricevere un avviso mentre hanno ancora il controllo.”

Per i ricercatori di epilessia, Picard dice, il braccialetto E4 ha permesso di raccogliere dati in tempo reale dai pazienti che vanno sulla loro vita quotidiana. Il sito web di Empatica elenca ora circa 20 articoli accademici che utilizzano E4 in studi su argomenti che vanno dall’autismo alla rianimazione dopo un attacco di cuore.

Nel 2012, Picard e ricercatori hanno pubblicato un articolo su Neurology che correlava maggiori risposte sul polso con una più lunga soppressione delle onde cerebrali sul cuoio capelluto. Ciò significava che alcune regioni del cervello stavano sperimentando iperattività mentre la corteccia, che si trova vicino al cuoio capelluto, si stava spegnendo — un fenomeno osservato in tutti i casi di SUDEP. (Questo è ora diventato un biomarcatore importante per SUDEP.) Altri risultati hanno identificato una finestra critica quando qualcuno può smettere di respirare dopo aver avuto un attacco.

Importante per la ricerca, Picard dice, il dispositivo rileva specificamente segnali di stress dalla risposta simpatica del sistema nervoso autonomo, che è comunemente associato con le risposte di lotta-o-volo indicativi di stress e convulsioni. ” Quando misuriamo la risposta della pelle, vediamo segnali che provengono in profondità nel cervello, da regioni così lontane sotto il cuoio capelluto che un EEG tradizionale non può raccoglierli”, dice Picard.

In questo modo, l’E4 è anche prezioso nello studio di altre condizioni neurologiche come autismo, ansia, depressione, fobie e disturbo da stress post-traumatico (PTSD), aggiunge Picard. “Un ricercatore PTSD, per esempio, può utilizzare il dispositivo per studiare più accuratamente perché e come un paziente può sperimentare risposte di volo-o-lotta intensificate,” lei dice.

Rimanere nello spazio medico

La tecnologia di base di Empatica risale al 2007, quando Picard e i ricercatori hanno sviluppato iCalm, un braccialetto di misurazione EDA simile. Nel 2009, Picard e l’ex postdoc Rana el Kaliouby hanno co-fondato Affectiva per commercializzare il dispositivo indossabile, allora chiamato Q Sensor, da utilizzare per misurare lo stress associato all’autismo.

Poi un giorno in cui uno studente ha preso in prestito due braccialetti per monitorare i livelli di stress del suo fratellino con autismo. Ha messo un braccialetto su ogni polso. Quando Picard ha controllato i dati in remoto dal suo computer, ha notato “un whopper di una risposta da un lato e niente dall’altro”, dice. “È stata una risposta così grande, non credevo fosse reale.”

Nulla di ciò che ha fatto nel suo laboratorio poteva riprodurre una tale risposta. Tuttavia, lo studente aveva tenuto un diario e, abbastanza sicuro, sulla data e l’ora esatta della risposta “whopper”, il fratello aveva avuto una crisi epilettica. A quanto pare, pochi minuti prima che qualcuno abbia un attacco, i capelli su un braccio potrebbero stare in piedi.

Ma Affectiva cambiò presto rotta e iniziò a sviluppare software che monitoravano e quantificavano le emozioni delle persone per ricerche di mercato. Così Picard ha fondato un’altra startup, Physiio, “per aiutare la tecnologia a crescere nello spazio medico”, afferma Picard. Questo ha attirato l’attenzione di una piccola startup italiana, stress-tracking-wearable, co-fondata da Matteo Lai e Simone Tognetti. Nel 2014, le due società si sono fuse per formare Empatica, Inc., con Lai come CEO e Tognetti come chief technology officer.

Da allora, Empatica ha prodotto diverse iterazioni dell’E4 per uso clinico, con la versione più recente rilasciata lo scorso anno. Ma ora l’avvio è “focalizzato sul laser” per portare l’abbraccio ai consumatori, dice Picard.

Quindi Picard — il consumatore — usa il proprio dispositivo? Sì, e dice che il braccialetto ha rivelato cose interessanti sulla sua vita. ” La prima volta che ho indossato questo, sto guidando a casa e sta andando via, e penso, ‘Credo che mi sto lasciando un po’ piegato fuori forma qui'”, dice Picard. “Ho trovato favoloso sapere cosa sta succedendo con me stesso.”