Atunci când o persoană suferă un accident vascular cerebral (AVC), fiecare moment anterior tratamentului este critic. În mod ideal, pacienții ar trebui să fie diagnosticați și tratați în prima oră, adesea denumită „Ora de Aur”, pentru a avea cele mai bune șanse de recuperare. Având în vedere o cronologie atât de strânsă, numeroase echipe de cercetare au dezvoltat o serie de căști inteligente portabile pentru diagnosticarea accidentului vascular cerebral în timpul transportului pacienților către spital.
Multe dintre proiectele de căști inteligente explorate se bazează pe utilizarea ultrasunetelor pentru a efectua o imagistică a creierului și pentru a detecta accident vascular cerebral; cu toate acestea, abordarea are mai multe dezavantaje. „De obicei, ecografia necesită personal calificat, adică persoane care să poată interpreta corect imaginile rezultate”, a explicat Alessandro Fedeli, profesor asistent în cadrul Departamentului de Inginerie Electrică, Electronică, Telecomunicații și Arhitectură Navală al Universității din Genova. De asemenea, el a observat faptul că ultrasunetele nu străbat craniul la fel de eficient precum undele electromagnetice (EM).
Din aceste motive, echipa sa a încercat să creeze o cască inteligentă care se bazează pe unde EM și un alt mod de procesare a semnalului, pentru a detecta și a diagnostica un accident vascular cerebral. Măsurătorile EM sunt deosebit de utile în contextul diagnosticării accidentului vascular cerebral, deoarece cele două tipuri de accident vascular cerebral, ischemic și hemoragic, au proprietăți dielectrice diferite, care pot fi detectate cu ajutorul EM. Acest lucru permite dispozitivului dezvoltat de către Fedeli și colegii săi să confirme nu numai prezența accidentului vascular cerebral, ci și să determine tipul acestuia. Aceste informații mai detaliate sunt utile, având în vedere faptul că AVC-urile ischemice și hemoragice necesită tratamente diferite.
Casca este formată din numeroase antene, care sunt activate selectiv pentru a direcționa undele EM către creier, iar semnalele care se întorc sunt măsurate. Un algoritm simplu de procesare a semnalului EM oferă informații paramedicilor și altor profesioniști din domeniul sănătății pentru a stabili dacă a avut loc sau nu un accident vascular cerebral. Ulterior, poate fi utilizat un algoritm mai complex, care necesită mai multă putere de calcul, pentru a determina tipul, dimensiunea și poziția AVC-ului.
Cercetătorii au testat prototipul folosind simulări care au luat în considerare diferite poziții și dimensiuni ale accidentului vascular cerebral (între 1 și 4 centimetri). Ei au descris rezultatele într-un studiu publicat în cadrul revistei IEEE Wireless Communications, în data de 19 iulie 2021.
„Prin procesarea semnalului, precizia generală este peste 80%, ceea ce reprezintă un punct de plecare interesant și încurajator. În ceea ce privește abordarea EM, rezultatele arată că este posibilă crearea unor imagini destul de precise și obținerea de informații cantitative despre tipul de accident vascular cerebral suferit”, a declarat Fedeli.
Totuși, costurile și portabilitatea în afara spitalului sunt factori importanți. „Este important de remarcat faptul că sistemele EM funcționează în banda de frecvență a microundelor, adică în mod similar cu alte aparate wireless. În consecință, este posibil să realizăm dispozitive compacte, portabile și destul de ieftine, care pot fi utilizate în ambulanță sau la domiciliu”, a adăugat Fedeli.