IT202000008965A1 - Smartwatch for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, hemoglobin and cardio-pressure holter - Google Patents

Smartwatch for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, hemoglobin and cardio-pressure holter Download PDF

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IT202000008965A1
IT202000008965A1 IT102020000008965A IT202000008965A IT202000008965A1 IT 202000008965 A1 IT202000008965 A1 IT 202000008965A1 IT 102020000008965 A IT102020000008965 A IT 102020000008965A IT 202000008965 A IT202000008965 A IT 202000008965A IT 202000008965 A1 IT202000008965 A1 IT 202000008965A1
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Description

Descrizione Description

[001] La presente proposta di brevetto ha come campo di riferimento la metodologia di integrazione di tecnologie avanzate come l'IoT, l'ingegneria elettronica e della bio-ingegneria applicate ad un nuovo dispositivo elettronico (smartwatch) che possa essere di ausilio nella diagnostica a distanza di parametri vitali di ogni singolo individuo per quanto concerne la rilevazione delle fibrillazioni atriali, del valore dell?emoglobina nel sangue e cos? facendo la rilevazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue (ossimetria) e rilevando in una finestra temporale ampia quanto si vuole i parametri vitali di pressione arteriosa, pu? considerarsi come un valido sostituto del holter pressorio. [001] The present patent proposal has as its field of reference the methodology of integration of advanced technologies such as the IoT, electronic engineering and bio-engineering applied to a new electronic device (smartwatch) that can be of help in diagnostics at a distance of the vital parameters of each individual as regards the detection of atrial fibrillations, the value of hemoglobin in the blood and so on? doing the detection of the quantity? of oxygen present in the blood (oximetry) and detecting in a wide temporal window how much you want the vital parameters of arterial pressure, pu? consider itself as a valid substitute for the pressure holter.

[002] Altro elemento innovativo del nostro brevetto riguarda la rilevazione, l?elaborazione e la possibilit? di rendere in forma grafica l?andamento dell?elettrocardiogramma del paziente che indossa il nostro innovativo smartwatch; potendo inoltre immagazzinare dati in real time su una finestra temporale ampia, esso pu? considerarsi alla stregua di quanto avviene per la pressione arteriosa anche un holter cardiaco. [002] Another innovative element of our patent concerns the detection, the elaboration and the possibility? to render in graphic form the trend of the electrocardiogram of the patient wearing our innovative smartwatch; being able to store data in real time over a wide time window, it can? a cardiac holter should also be considered in the same way as for blood pressure.

[003] Ultimo elemento innovativo ? legato alla possibilit? di rilevare ed immagazzinare i valori relativi alla temperatura corporea su una finestra temporale ampia quanto si vuole; cos? facendo unendo tutte le caratteristiche pecuniari sopra menzionate, possiamo dire che il nostro innovativo ritrovato tecnologico fornisce un valido supporto alla diagnostica a distanza (telemedicina) ed un valido supporto ed ausilio nel caso in cui si verifichi una pandemia, ovvero nel caso in cui ci si trova ad affrontare una pandemia il valori di ossigeno contenuto nel sangue, temperatura corporea e monitoraggio cardio-pressorio possono indicare in modo univoco se la persona ? affetta o meno dal virus pandemico. [003] Last innovative element? linked to the possibility? to detect and store the values relating to body temperature over a time window as wide as you want; cos? by combining all the pecuniary characteristics mentioned above, we can say that our innovative technological invention provides a valid support for remote diagnostics (telemedicine) and a valid support and aid in the event that a pandemic occurs, or in the case of is facing a pandemic, the values of oxygen contained in the blood, body temperature and cardio-pressure monitoring can uniquely indicate whether the person? affected or not affected by the pandemic virus.

[004] Per chiarire meglio quanto sopra esposto basti pensare che, in tempi attuali, la pandemia da coronavirus covid-19 si manifesta nelle persone inizialmente con un aumento della temperatura corporea intorno ai 37.5 ?C e con una riduzione dei valori di percentuale di ossigeno presente nel sangue; questi sono i principali 2 target che fanno scattare l?allarme sulla possibilit? che la persona abbia contratto il virus e, attraverso l?esecuzione di tampone molecolare, la certificazione che sia affetta o meno da virus pandemico. [004] To better clarify the above, it is sufficient to think that, in current times, the coronavirus pandemic covid-19 occurs in people initially with an increase in body temperature around 37.5 ° C and with a reduction in the percentage of oxygen. present in the blood; these are the main 2 targets that trigger the alarm on the possibility? that the person has contracted the virus and, through the execution of a molecular swab, the certification whether or not he is affected by a pandemic virus.

[005] Sebbene in letteratura troviamo diversi brevetti industriali che riguardano un singolo di quelli da noi trattati nel nostro ritrovato tecnologico, vedasi per quanto riguarda gli ossimetri i brevetti WO 2014087843A1, US5431159A, US2006173257A1, US2006217603A1; per la rilevazione della pressione arteriosa di particolare interesse i brevetti: US2017347894A1, US2019196411A1 e per l?elettrocardiogramma il brevetto WO2017146616A1, nulla trova applicazione innovativa come da noi esposto nel nostro brevetto. [005] Although in the literature we find several industrial patents concerning a single of those treated by us in our technological invention, see patents WO 2014087843A1, US5431159A, US2006173257A1, US2006217603A1 for oximeters; for the detection of blood pressure of particular interest the patents: US2017347894A1, US2019196411A1 and for the electrocardiogram the patent WO2017146616A1, nothing finds innovative application as we have exposed in our patent.

[006] Ultima aspetto che rende unico ed innovativo il nostro ritrovato tecnologico ? dovuto al fatto che ad oggi, per nostra conoscenza, non esiste nulla in letteratura scientifica che attraverso uno smartwatch si possa rilevare il verificarsi o meno di un evento di fibrillazione atriale. [006] Last aspect that makes our technological discovery unique and innovative? due to the fact that to date, to our knowledge, there is nothing in scientific literature that through a smartwatch can detect the occurrence or not of an atrial fibrillation event.

[007] Nei brevetti sopra menzionati ed in molti altri aventi lo stesso sviluppo brevettuale/tecnologico si espone un problema ben preciso (rilevazione dell?elettrocardiogramma oppure rilevazione della pressione arteriosa oppure rilevazione della concentrazione di ossigeno nel sangue) e lo si sviluppa attraverso la ingegnerizzazione di un ben particolare dispositivo elettronico quale ad esempio un elettrocardiogramma oppure un ossimetro mentre nella nostra domanda brevettuale attraverso un unico dispositivo si rilevano i dati biometrici al fine di ottenere informazioni in tempo reale lei valori vitali quali: concentrazione dell?ossigeno nel sangue, la rilevazione dell?elettrocardiogramma e della rilevazione della pressione arteriosa in tempo reale e su una finestra di osservazione ampia quanto si desidera al fine di monitorare i valori anche per pi? giorni, sostituendosi agli attuali holter sia pressori che cardiaci presenti in commercio. [007] In the above-mentioned patents and in many others having the same patent / technological development a very specific problem is exposed (detection of the electrocardiogram or blood pressure detection or detection of oxygen concentration in the blood) and it is developed through engineering of a very particular electronic device such as an electrocardiogram or an oximeter while in our patent application through a single device the biometric data are detected in order to obtain information in real time on vital values such as: concentration of oxygen in the blood, detection of the electrocardiogram and the detection of blood pressure in real time and on an observation window as wide as you want in order to monitor the values even for more? days, replacing the current pressure and cardiac holters on the market.

[008] Tutti questi aspetti innovativi rendono il nostro smartwatch un dispositivo elettronico per la rilevazione dei dati biometrici vitali di ausilio e complementari per il settore medicale fornendo un valido supporto alla medicina a distanza (telemedicina), all?e-health e alla diagnostica di un potenziale contagio della persona da virus pandemico, nel caso in cui come nell?attuale pandemia da coranavirus covid-19 i tag che rilevano un potenziale contagio sono proprio la concentrazione di ossigeno nel sangue e la temperatura corporea. [008] All these innovative aspects make our smartwatch an electronic device for the detection of vital and complementary biometric data for the medical sector, providing valid support for remote medicine (telemedicine), e-health and diagnostics a potential contagion of the person by pandemic virus, in the event that, as in the current pandemic from coranavirus covid-19, the tags that detect a potential contagion are precisely the concentration of oxygen in the blood and body temperature.

[009] Il principio che sta alla base del nostro innovativo smartwatch consiste nella possibilit? oltre che di rilevare la temperatura corporea, la pressione e la frequanza cardiaca, la possibilit? di rilevare la concentrazione dell?ossigeno nel sangue e la rilevazione della fibrillazione atriale nel momento in cui essa si manifesta. [009] The principle behind our innovative smartwatch consists in the possibility? in addition to detecting body temperature, pressure and heart rate, the possibility? to detect the concentration of oxygen in the blood and the detection of atrial fibrillation when it occurs.

[010] La frequenza del polso e la saturazione di ossigeno sono due importanti misurazioni cliniche che indicano lo stato delle funzioni essenziali del corpo di una persona. La saturazione di ossigeno ? la misurazione dell'emoglobina ossigenata nel sangue arterioso, ovvero indica il livello di ossigeno nel sangue. I pulsossimetri (od ossimetri), costituiti da LED e fotorilevatori, offrono un mezzo semplice ed economico per monitorare in modo non invasivo sia la frequenza del polso sia la saturazione di ossigeno nel sangue. [010] Pulse rate and oxygen saturation are two important clinical measurements that indicate the state of a person's essential body functions. The oxygen saturation? the measurement of oxygenated hemoglobin in arterial blood, that is, it indicates the level of oxygen in the blood. Pulse oximeters (or oximeters), consisting of LEDs and photodetectors, offer a simple and inexpensive means of non-invasively monitoring both the pulse rate and the oxygen saturation in the blood.

[011] L'obiettivo principale del nostro ritrovato innovativo ? stato imperniato nello sviluppo di una piattaforma wireless per dispositivi MEMS. A tal scopo ? stato sviluppato anche un pulsossimetro come veicolo dimostrativo per questa piattaforma wireless. Un microcontrollore (850) e un modulo Bluetooth (800) sono stati utilizzati per trasmettere i dati dal sensore (900) allo smartphone (001) ed ? stato sviluppato un software su piattaforma tipo Android per connettersi con il modulo Bluetooth e ricevere, tracciare e salvare i dati. Una volta sviluppati il sensore e l'applicazione, come mostrato in fig.1, le misurazioni della frequenza del polso e della saturazione dell'ossigeno sono state confrontate con le misurazioni effettuate da un pulsossimetro (od ossimetro) commerciale per determinare l'accuratezza del dispositivo. Il sensore ? stato in grado di misurare accuratamente con una percentuale di errore media di ? 2,86% e ? 1,08% rispettivamente per frequenza cardiaca e saturazione di ossigeno. [011] The main objective of our innovative discovery? centered on the development of a wireless platform for MEMS devices. For this purpose? A pulse oximeter was also developed as a demonstration vehicle for this wireless platform. A microcontroller (850) and a Bluetooth module (800) were used to transmit data from the sensor (900) to the smartphone (001) and d? A software on an Android-like platform was developed to connect with the Bluetooth module and receive, track and save data. Once the sensor and application were developed, as shown in Fig. 1, the pulse rate and oxygen saturation measurements were compared with measurements made by a commercial pulse oximeter (or oximeter) to determine the accuracy of the pulse. device. The sensor? was able to measure accurately with an average error rate of? 2.86% and? 1.08% for heart rate and oxygen saturation respectively.

[012] Un ossimetro ? un dispositivo in grado di misurare la saturazione di ossigeno in modo non invasivo. Prima dell'invenzione dell?ossimetro, la veniva misurata eseguendo un'analisi dei gas nel sangue su campioni di sangue prelevati dal paziente. Questo metodo non fornisce feedback in tempo reale ed ? una procedura invasiva. Per un individuo sano con sufficiente ossigeno nel flusso sanguigno, la lingua e le labbra appaiono rosa. Tuttavia, quando i livelli di ossigeno sono bassi, appaiono blu. Questo aspetto bluastro della pelle e delle mucose ? sintomo precursore della cianosi. Ipossiemia, o concentrazioni anormalmente basse di ossigeno nel sangue, venivano valutate principalmente cercando la cianosi. L'uso della cianosi per la valutazione clinica dell'ipossiemia ? estremamente inaffidabile perch? diversi fattori tra cui il colore della pelle e l'illuminazione della stanza possono influenzare la rilevazione della cianosi. Inoltre, la cianosi ? visibile solo quando la concentrazione di emoglobina deossigenata ? superiore a un certo limite. Quindi un paziente gravemente anemico non pu? mai mostrare segni di cianosi anche se estremamente ipossico. Pertanto, uno strumento per monitorare costantemente i livelli di saturazione di ossigeno ? molto importante. Un ossimetro misura i livelli di saturazione di ossigeno e la frequenza del polso da un fotopletismogramma (PPG). [012] An oximeter? a device capable of measuring oxygen saturation in a non-invasive way. Before the invention of the oximeter, it was measured by performing a blood gas analysis on blood samples taken from the patient. This method does not provide real-time feedback and? an invasive procedure. For a healthy individual with sufficient oxygen in the bloodstream, the tongue and lips appear pink. However, when oxygen levels are low, they appear blue. This bluish appearance of the skin and mucous membranes? precursor symptom of cyanosis. Hypoxemia, or abnormally low blood oxygen concentrations, were primarily evaluated for cyanosis. The use of cyanosis for the clinical evaluation of hypoxemia? extremely unreliable why? several factors including skin color and room lighting can affect cyanosis detection. Also, cyanosis? visible only when the deoxygenated hemoglobin concentration? above a certain limit. So a severely anemic patient cannot? never show signs of cyanosis even if extremely hypoxic. Therefore, a tool to constantly monitor oxygen saturation levels? very important. An oximeter measures oxygen saturation levels and pulse rate from a photoplethysmogram (PPG).

[013] La maggior parte degli ossimetri visualizza la traccia del pletismografo oltre alla saturazione arteriosa di ossigeno e alla frequenza cardiaca. La funzione pi? importante della traccia ? giudicare se gli ossimetri funzionano correttamente. Tuttavia, una normale traccia di pletismografo non implica che il valore di [013] Most oximeters display the plethysmograph trace in addition to arterial oxygen saturation and heart rate. The function pi? important of the track? judge if the oximeters are working properly. However, a normal plethysmograph trace does not imply that the value of

sia corretto. Un ossimetro ? costituito da un LED rosso (~ 650 nm), un LED a infrarossi (~ 940nm) e un foto-rilevatore. Il PPG si ottiene misurando la variazione della luce assorbita dal sangue e il rapporto di assorbimento della luce rossa rispetto all'infrarosso viene utilizzato per calcolare la Gli ossimetri sono ampiamente utilizzati in ICU e durante interventi chirurgici e altre procedure che coinvolgono la sedazione. is correct. An oximeter? consisting of a red LED (~ 650 nm), an infrared LED (~ 940nm) and a photo-detector. The PPG is obtained by measuring the change in light absorbed by the blood and the absorption ratio of red light to infrared is used to calculate the Oximeters are widely used in ICU and during surgery and other procedures involving sedation.

[014] La saturazione di ossigeno pu? essere definita come il rapporto tra emoglobina ossigenata e emoglobina totale (ossigenata e deossigenata) nel sangue. Se tutti i siti di legame sull'emoglobina hanno molecole di ossigeno attaccate ad essi, si dice che l'emoglobina abbia il 100% saturazione; ovvero in formulazione si ha: [014] Oxygen saturation can? be defined as the ratio of oxygenated hemoglobin to total (oxygenated and deoxygenated) hemoglobin in the blood. If all binding sites on hemoglobin have oxygen molecules attached to them, the hemoglobin is said to be 100% saturated; or in formulation we have:

La saturazione di ossigeno ? il quinto segno vitale pi? importante dopo la frequenza cardiaca, la temperatura corporea, la pressione sanguigna e la respirazione. Gli individui pi? sani hanno un livello di saturazione arteriosa di ossigeno del 95% -100% a livello del mare. Poich? i livelli di saturazione dipendono dalla pressione parziale di gas, l'altitudine estrema pu? influenzare i livelli di saturazione. Il sangue venoso ha normalmente una saturazione di circa il 75%. Il livello di saturazione di ossigeno rimane all'incirca costante nel tempo, ma problemi di salute come malattie polmonari o fumo possono causare una riduzione di questi livelli. Ad esempio, il 94% pu? essere considerato normale per un fumatore accanito. Il livello di saturazione di ossigeno arterioso ? inferiore al 90%, ? considerato basso e richiede un trattamento. The oxygen saturation? the fifth vital sign pi? important after heart rate, body temperature, blood pressure and breathing. Individuals more? healthy people have an arterial oxygen saturation level of 95% -100% at sea level. Since? the saturation levels depend on the partial pressure of the gas, the extreme altitude can? affect saturation levels. Venous blood normally has a saturation of about 75%. The level of oxygen saturation remains roughly constant over time, but health problems such as lung disease or smoking can cause these levels to drop. For example, 94% can? be considered normal for a heavy smoker. The level of arterial oxygen saturation? less than 90%,? considered low and requires treatment.

[015] L'emoglobina forma legami reversibili e instabili con l'ossigeno per formare HbO2. Nel suo stato ossigenato, appare di un colore rosso vivo e nel suo stato ridotto, appare di colore violaceo pi? scuro. La legge di Beer-Lambert pu? essere utilizzata per calcolare l'assorbimento della luce monocromatica da una sostanza trasparente attraverso la quale passa come mostrato nella equazione di seguito: [015] Hemoglobin forms reversible and unstable bonds with oxygen to form HbO2. In its oxygenated state, it appears of a bright red color and in its reduced state, it appears more purplish in color. dark. The Beer-Lambert law can? be used to calculate the absorption of monochromatic light from a transparent substance through which it passes as shown in the equation below:

Dove ? l'intensit? della luce trasmessa, ? l'intensit? della luce incidente, ? ? il coefficiente di estinzione (la frazione di luce assorbita ad una certa lunghezza d'onda), c ? la concentrazione della sostanza assorbente e d ? la lunghezza della percorso attraverso il campione. ? possibile derivare due equazioni indipendenti per descrivere l'assorbimento di Hb ed a due diverse lunghezze d'onda, cio? il rosso e l?infrarosso. Queste equazioni possono quindi essere risolte per trovare la saturazione di ossigeno, poich? ci? dipende dal rapporto Hb Where is it ? the intensity? of the transmitted light,? the intensity? of the incident light,? ? the extinction coefficient (the fraction of light absorbed at a certain wavelength), c? the concentration of the absorbent substance and d? the length of the path through the sample. ? possible to derive two independent equations to describe the absorption of Hb and at two different wavelengths, that is? red and infrared. These equations can then be solved to find the oxygen saturation, since? there? depends on the Hb ratio

Quindi, dopo aver risolto questi equazioni, la???2? pu? essere calcolata usando la seguente equazione: So, after solving these equations, the ??? 2? can be calculated using the following equation:

Dove A e B sono costanti e R ? il rapporto tra la densit? ottica Where A and B are constant and R? the relationship between the density? optics

dell'emoglobina ossigenata e deossigenata. Tuttavia, la legge Beer-Lambert si applica solo alle radiazioni monocromatiche attraverso una sostanza omogenea. Deve esserci un solo assorbente e non deve esserci alcuna reazione tra l'assorbente e il solvente. Il sangue ? una sostanza non omogenea e il la quantit? di luce assorbita cambia al variare del volume del sangue. Mentre il principio della pulsossimetria si basa sulla legge Beer-Lambert, la natura non omogenea del sangue chiarisce che il dispositivo deve essere calibrato. of oxygenated and deoxygenated hemoglobin. However, the Beer - Lambert law only applies to monochromatic radiation through a homogeneous substance. There must be only one absorbent and there must be no reaction between the absorbent and the solvent. The blood ? a non-homogeneous substance and the quantity? of absorbed light changes as the blood volume changes. While the principle of pulse oximetry is based on the Beer-Lambert law, the non-homogeneous nature of the blood makes it clear that the device must be calibrated.

[016] In genere, gli ossimetri utilizzavano un LED rosso a circa 660 nm e un LED a infrarossi a 880 nm - 940 nm. La gamma di lunghezze d'onda che possono essere utilizzate in 600 nm -1300nm. A lunghezze d'onda inferiori a 600 nm, il pigmento della pelle, la melanina, si assorbe fortemente e a lunghezze d'onda superiori a 1300 nm, l'acqua presente nei tessuti si assorbe fortemente. Il sensore contenente i LED e il foto-rilevatore viene posto a stretto contatto con la pelle, in genere a portata di dito o al polso e la viene calcolata dal rapporto di assorbimento delle due lunghezze d'onda. Il rilevatore pu? essere posizionato in modo tale che il sensore funzioni in modalit? riflessione o trasmissione. [016] Typically, oximeters used a red LED at about 660 nm and an infrared LED at 880 nm - 940 nm. The range of wavelengths that can be used in 600nm -1300nm. At wavelengths below 600 nm, the skin pigment, melanin, is strongly absorbed and at wavelengths above 1300 nm, the water present in the tissues is strongly absorbed. The sensor containing the LEDs and the photo-detector is placed in close contact with the skin, usually within reach of the finger or wrist, and is calculated from the absorption ratio of the two wavelengths. The detector can? be positioned in such a way that the sensor works in mode? reflection or transmission.

[017] Si analizzano ora due configurazioni rappresentate in fig.2 per la disposizione della sensoristica ossimetrica sul dito o sul lobo dell?orecchio: nella ossimetria in modalit? riflettanza, i LED (200) e il foto-rilevatore (300) si trovano sullo stesso lato della sonda. Questi sensori possono essere posizionati sulla punta delle dita o sul lobo dell'orecchio. Il fotodiodo misura la luce dispersa nell'osso, nei tessuti e nei vasi sanguigni. Nella ossimetria in modalit? di trasmissione, il rivelatore ? posizionato sul lato opposto del sensore dai LED (200). Questi sensori possono essere posizionati sulla punta delle dita, sul polso, sul torace, sulla fronte, ecc. Mentre un dispositivo che utilizza la modalit? di trasmissione pu? fornire buone misurazioni, il numero di siti in cui pu? essere posizionato ? limitato. Deve essere posizionato in un punto attraverso il quale la luce pu? essere facilmente trasmessa. Il dispositivo basato sulla riflettanza, tuttavia, non presenta questo problema e pu? essere posizionato anche in aree in cui la luce non pu? essere facilmente trasmessa. [017] We will now analyze two configurations represented in fig. 2 for the arrangement of the oximetry sensors on the finger or on the earlobe: in the oximetry mode? reflectance, the LEDs (200) and the photo-detector (300) are on the same side of the probe. These sensors can be placed on the fingertips or on the earlobe. The photodiode measures the light scattered in bone, tissues and blood vessels. In the oximetry mode? transmission, the detector? positioned on the opposite side of the sensor by the LEDs (200). These sensors can be placed on the fingertips, wrist, chest, forehead, etc. While a device that uses the mode? transmission can? provide good measurements, the number of sites in which it can? be positioned? limited. It must be placed in a point through which the light can? be easily transmitted. The reflectance-based device, however, does not have this problem and can? also be placed in areas where light can not? be easily transmitted.

[018] Gli ossimetri sono calibrati utilizzando un metodo empirico in cui un dato rapporto, R, viene utilizzato per stimare i livelli di saturazione di ossigeno. R ? un rapporto tra l'ampiezza dei segnali CA e CC dei LED rosso e infrarosso, secondo la seguente formula: [018] Oximeters are calibrated using an empirical method in which a given ratio, R, is used to estimate oxygen saturation levels. R? a ratio between the amplitude of the AC and DC signals of the red and infrared LEDs, according to the following formula:

Tradizionalmente, gli ossimetri sono stati calibrati con il metodo in vivo. Questo metodo ha utilizzato un ossimetro CO per il confronto. Esistono quattro tipi comuni di emoglobina: emoglobina ossigenata lobina ridotta (Hb), carbossiemoglobina (COHb) e metemoglo Il CO-ossimetro analizza la concentrazione dei diversi tipi di emoglobina utilizzando fino a quattro lunghezze d'onda della luce. Traditionally, oximeters have been calibrated by the in vivo method. This method used a CO oximeter for comparison. There are four common types of hemoglobin: reduced lobin oxygenated hemoglobin (Hb), carboxyhemoglobin (COHb) and methemoglobe The CO-oximeter analyzes the concentration of different types of hemoglobin using up to four wavelengths of light.

[019] La procedura prevedeva il prelievo di campioni di sangue dall'arteria radiale e quindi l'analisi questi campioni per accertare i livelli di COHb e MetHb. Questo viene quindi utilizzato per calcolare la miscela ossigeno / aria necessaria per portare la saturazione di ossigeno al 100%. Quindi respirano una combinazione ossigeno / aria con progressivamente meno ossigeno e pi? azoto, rendendo il paziente progressivamente pi? ipossico e ad ogni stadio vengono raccolti campioni di sangue arterioso dal paziente e analizzato utilizzando l'ossimetro CO, creando una curva di calibrazione per l'ossigeno saturazione. In definitiva abbiamo modificato ?una molletta? con un LED rosso ed uno ad infrarosso su un lato e un fotodiodo sull'altro, per rendere l?ossimetro in modalit? di trasmissione. E? stato progettato, vedasi figure 3 e 4, un circuito elettronico per convertire la foto-corrente in una tensione che sar? centrata a 0.4 V e avente un segnale piccopicco di 200 mV. Ottenuta la tensione si proceder? quindi filtrare e amplificare questa tensione per ottenere il segnale pulsatile richiesto. Questo segnale ? stato quindi elaborato utilizzando un microcontrollore (850) e quindi inviato a un modulo Bluetooth (800) per essere trasmesso a uno smartphone (001) ed allo smartwatch (8000). ? stata scritta inoltre scritta un'applicazione per attivare il Bluetooth sullo smartphone (001) e connettersi a un dispositivo associato. L'app riceve quindi i dati trasmessi dal modulo Bluetooth collegato al microcontrollore e visualizza, traccia e salva i dati in un file di testo. The procedure involved taking blood samples from the radial artery and then analyzing these samples to ascertain the levels of COHb and MetHb. This is then used to calculate the oxygen / air mixture needed to bring the oxygen saturation to 100%. So they breathe an oxygen / air combination with progressively less oxygen and more? nitrogen, making the patient progressively more? hypoxic and at each stage arterial blood samples are collected from the patient and analyzed using the CO oximeter, creating a calibration curve for oxygen saturation. Ultimately we modified? A clothespin? with a red LED and an infrared LED on one side and a photodiode on the other, to make the oximeter in mode? transmission. AND? has been designed, see figures 3 and 4, an electronic circuit to convert the photo-current into a voltage that will be? centered at 0.4 V and having a peak signal of 200 mV. Obtained the tension will proceed? then filter and amplify this voltage to obtain the required pulsatile signal. This signal? it was then processed using a microcontroller (850) and then sent to a Bluetooth module (800) to be transmitted to a smartphone (001) and to the smartwatch (8000). ? An application was also written to activate Bluetooth on the smartphone (001) and connect to a paired device. The app then receives the data transmitted by the Bluetooth module connected to the microcontroller and displays, tracks and saves the data in a text file.

[020] In fig. 5 ? rappresentato lo schema elettrico del circuito per la rilevazione della fibrillazione atriale: in tale schema si possono notare come oltre al microcontrollore si ? in presenza di un bio-sensore, collegato allo stesso microcontrollore, che sua volta collega, mediante 3 distinte uscite, 3 elettrodi (1001) per la rilevazione della frequenza cardiaca e grazie ad un algoritmo innovativo si ? in grado di rilevare i valori della fibrillazione atriale, la quale in termini medico/scientifici viene anche indicata con il temine AF. [020] In fig. 5? represented the wiring diagram of the circuit for the detection of atrial fibrillation: in this diagram you can see how in addition to the microcontroller yes? in the presence of a bio-sensor, connected to the same microcontroller, which in turn connects, through 3 distinct outputs, 3 electrodes (1001) for the detection of heart rate and thanks to an innovative algorithm yes? able to detect the values of atrial fibrillation, which in medical / scientific terms is also indicated with the term AF.

[021] La fibrillazione atriale (AF) ? la forma pi? comune di aritmia cardiaca e colpisce fino al 2% della popolazione generale, con una crescita costante della prevalenza causata dall?aumento della speranza di vita delle persone. Questo accade perch? l?incidenza aumenta con l?aumentare dell?et?. Oltre ai rischi principali di questa patologia, ovvero l?ictus e l?attacco ischemico transitorio (TIA), ? recentemente emerso che i pazienti fibrillati sono soggetti a demenza e declino cognitivo, indipendentemente da eventi clinicamente rilevanti. Diversi meccanismi sono stati proposti per spiegare il legame tra AF e demenza e declino cognitivo: ischemia cerebrale silenziosa (SIC), micro-sanguinamenti, alterazioni della emodinamica cerebrale e condizioni pro-infiammatorie sono tutti potenziali contributori del precoce deterioramento cognitivo nei pazienti con fibrillazione atriale. Il ruolo dell?ischemia cerebrale silenziosa e dei micro-sanguinamenti nella genesi del deterioramento cognitivo ? stato studiato, mentre il ruolo della alterazione dell?emodinamica cerebrale non ? stata ancora considerata come dovrebbe. Infatti in letteratura sono presenti solo pochi studi sull?alterazione del flusso sanguigno cerebrale causata dalla AF. Possiamo dire che la fibrillazione atriale AF ? un?aritmia con una prevalenza nella popolazione generale dello 0,5-1%. Pur essendo relativamente bassa fra i giovani, la percentuale aumenta con l?avanzare dell?et?: 4,8% tra i 70 e 79 anni, 8,8% tra 80 e 89 anni. In Italia la prevalenza della AF nella popolazione generale ? pari allo 0,8% per gli uomini e allo 0,7% per le donne che sale per gli ultrasessantacinquenni al 2,5% per gli uomini e al 2,4% per le donne. L?et? media dei pazienti allettati dalla patologia ? di 75 anni, di cui il 70% circa ha un?et? compresa tra i 65 e gli 85 anni. Poich? la popolazione con et? maggiore di 65 anni ? destinata ad aumentare nel corso dei prossimi decenni ? chiaro che si attende un?epidemia di AF con un trend di ospedalizzazione in crescita. Si ricorda che la fibrillazione atriale ? associata ad alti rischi di eventi cardio-vascolari quali gli ictus, gli infarti e la morte del miocardio con la relativa morte del paziente. Il corretto flusso sanguigno nel cuore dipende da un'appropriata contrazione del muscolo cardiaco e ci? ? dovuto alla generazione e alla trasmissione di impulsi elettrici. ? questa attivit? elettrica biologica che pu? essere registrata e analizzata utilizzando il segnale ECG che ? molto utile nella diagnosi di una quantit? significativa di anomalie cardiache. L'ECG ? il modo migliore per rilevare il disturbo dovuto alla fibrillazione atriale AF. [021] Atrial fibrillation (AF)? the form pi? common of cardiac arrhythmia and affects up to 2% of the general population, with a steady rise in prevalence caused by increasing people's life expectancy. This happens why? the incidence increases with increasing age. In addition to the main risks of this pathology, namely stroke and transient ischemic attack (TIA),? it recently emerged that fibrillated patients are prone to dementia and cognitive decline, regardless of clinically relevant events. Several mechanisms have been proposed to explain the link between AF and dementia and cognitive decline: Silent cerebral ischemia (SIC), micro-bleeding, altered brain hemodynamics, and pro-inflammatory conditions are all potential contributors to early cognitive impairment in patients with atrial fibrillation. . The role of silent cerebral ischemia and micro-bleeding in the genesis of cognitive impairment? been studied, while the role of the alteration of the cerebral hemodynamics is not? still been regarded as it should. In fact, in the literature there are only a few studies on the alteration of cerebral blood flow caused by AF. Can we say that AF atrial fibrillation? an arrhythmia with a prevalence in the general population of 0.5-1%. Although relatively low among young people, the percentage increases with age: 4.8% between 70 and 79 years, 8.8% between 80 and 89 years. In Italy, the prevalence of FA in the general population? equal to 0.8% for men and 0.7% for women, rising to 2.5% for men and 2.4% for women for over 65s. The age average of patients enticed by the disease? 75 years old, of which about 70% are aged? between 65 and 85 years old. Since? the population with age? over 65? set to increase over the next few decades? It is clear that an AF epidemic is expected with a growing hospitalization trend. Do you remember atrial fibrillation? associated with high risks of cardio-vascular events such as strokes, heart attacks and myocardial death with the relative death of the patient. The correct blood flow in the heart depends on an appropriate contraction of the heart muscle and there? ? due to the generation and transmission of electrical impulses. ? this activity? biological electric that can? be recorded and analyzed using the ECG signal that? very useful in the diagnosis of a quantity? significant cardiac abnormalities. The ECG? the best way to detect AF atrial fibrillation disorder.

[022] Il disturbo della fibrillazione atriale AF ? una frequenza cardiaca anormale rappresentata dal battito istantaneo e irregolare degli atri. Spesso inizia come periodi momentanei di percosse anomale e alla fine diventa pi? lunga e possibilmente costante nel tempo. Questo disturbo pu? aumentare il rischio di ictus, insufficienza cardiaca e varie altre complicanze correlate al cuore. Durante la fibrillazione atriale AF, le due camere superiori del cuore (gli atri) battono in modo caotico e irregolare. ? pi? probabile che il ritmo non sia coordinato con le due camere inferiori del cuore che sono chiamate ventricoli. La fibrillazione atriale AF ? il risultato di una scarsa afflusso e flusso di sangue in tutto il corpo e questa interruzione provoca la formazione di coaguli di sangue nel cuore che alla fine circolano ad altri organi e portano a un flusso di sangue bloccato che ? noto come ischemia. Quando questi coaguli viaggiano nel cervello e creano un blocco in un vaso sanguigno, si verifica il tipo di ictus pi? comune e dannoso e circa il 20% di questo tipo di ictus deriva direttamente dalla fibrillazione atriale AF. Si ? anche scoperto che, a parte molti altri sintomi e ripercussioni, le persone con disturbo di fibrillazione atriale AF hanno una probabilit? cinque volte maggiore di subire un ictus. Inoltre, gli ictus che risultano dalla fibrillazione atriale AF sono pi? gravi e causano una maggiore disabilit? rispetto a quelli nei pazienti senza fibrillazione atriale AF. [022] Atrial Fibrillation Disorder AF? an abnormal heart rate represented by the instantaneous and irregular beating of the atria. It often begins as momentary bouts of abnormal beating and eventually becomes longer. long and possibly constant over time. This disorder can? increase the risk of stroke, heart failure and various other heart-related complications. During AF atrial fibrillation, the two upper chambers of the heart (the atria) beat chaotically and irregularly. ? pi? It is likely that the rhythm is not coordinated with the two lower chambers of the heart which are called the ventricles. AF atrial fibrillation? the result of poor blood supply and flow throughout the body and this disruption causes blood clots to form in the heart which eventually circulate to other organs and lead to blocked blood flow which? known as ischemia. When these clots travel to the brain and create a blockage in a blood vessel, the most common type of stroke occurs. common and harmful, and about 20% of this type of stroke results directly from AF atrial fibrillation. Yup ? also found that, aside from many other symptoms and repercussions, people with AF atrial fibrillation disorder have a chance. five times greater than suffering a stroke. In addition, strokes that result from AF atrial fibrillation are more common. serious and cause greater disability? compared to those in patients without AF atrial fibrillation.

[023] Un segnale ECG rappresenta l'attivit? elettrica delle quattro camere del cuore. [023] An ECG signal represents activity? of the four chambers of the heart.

Questo segnale ? una serie di un'onda P, un complesso QRS e un'onda T come mostrato nella figura 7: l?onda P indica la depolarizzazione atriale. L'intervallo PR inizia all'inizio dell'onda P e termina all'inizio del complesso QRS. L'intervallo PR rappresenta il tempo durante il quale un'onda di depolarizzazione viaggia dagli atri ai ventricoli; l'intervallo QRS prevede la depolarizzazione ventricolare e la ri-polarizzazione atriale; esso contiene tre deflessioni: onda Q, onda R e onda S. La principale caratteristica del disturbo della fibrillazione atriale AF ? il ritmo irregolare del battito cardiaco o pi? specificamente quando si osserva un periodo variabile nel segnale ECG tra i picchi R ? R. Pertanto ci siamo concentrati sullo sviluppo di un sistema ECG diagnostico conveniente e di facile utilizzo che studier? il segnale ECG sia in assenza di fibrillazione atriale AF (caso normale) che in presenza di fibrillazione atriale AF, seguito dall'analisi delle variazioni della frequenza cardiaca e dal confronto del risultato con i valori predeterminati, questo per creare un avviso nel caso di anomalie cardiache. Il sistema ? tenuto a raccogliere dati per circa 60 secondi e durante questo periodo il soggetto dovr? astenersi da qualsiasi tipo di movimento o di parlare e mantenere la respirazione regolare. Successivamente, i dati devono essere analizzati in termini di conteggio dei battiti cardiaci al minuto, determinazione del picco R e ricerca dell'intervallo RR in tempo reale. Il dispositivo contribuir? alla possibile rilevazione della rilevazione della fibrillazione atriale AF confermando due fattori decisionali: battiti al minuto considerevolmente pi? alti (BPM), variazioni dell'intervallo di battito cardiaco (incoerente e non compreso nell'intervallo 0,6-1,2 s). This signal? a series of a P wave, a QRS complex and a T wave as shown in Figure 7: the P wave indicates atrial depolarization. The PR interval begins at the beginning of the P wave and ends at the beginning of the QRS complex. The PR interval represents the time during which a depolarization wave travels from the atria to the ventricles; the QRS interval involves ventricular depolarization and atrial re-polarization; it contains three deflections: Q wave, R wave and S wave. The main characteristic of AF atrial fibrillation disorder? the irregular rhythm of the heartbeat or more? specifically when a variable period is observed in the ECG signal between the R peaks? A. We therefore focused on developing an affordable and easy-to-use diagnostic ECG system that you will study. the ECG signal both in the absence of AF atrial fibrillation (normal case) and in the presence of AF atrial fibrillation, followed by the analysis of heart rate variations and the comparison of the result with the predetermined values, this to create an alert in case of anomalies cardiac. The system ? required to collect data for about 60 seconds and during this period the subject will have to? refrain from any kind of movement or speaking and keep breathing regular. Next, the data needs to be analyzed in terms of counting heartbeats per minute, determining the R peak, and finding the real-time RR interval. The device will contribute? to the possible detection of the AF atrial fibrillation detection confirming two decision factors: beats per minute considerably more? highs (BPM), heart rate interval changes (inconsistent and outside the range 0.6-1.2 s).

[024] Il circuito elettrico di figura 5 funzioner? utilizzando il bio-sensore ECG (20) il quale cattura il segnale elettrico originato dal cuore. Abbiamo utilizzato come kit sensore di bio-segnale per raccogliere segnali ECG un dispositivo commerciale a basso costo, non invasivo avente una larghezza di banda ? compresa tra 0,5 e 40 Hz per garantire l'accuratezza e la risoluzione dei segnali ECG. La tensione acquisita pu? essere prima visualizzata da un software tipo OpenSignals, che consente l'acquisizione dei dati in tempo reale e la navigazione off-line. Per l'acquisizione dell'ECG mediante il bio-sensore, avremo due frequenze di campionamento, una a 100 Hz ed una a 1 KHz. L'uscita del sensore, ovvero il segnale cardiaco estratto, viene inviata all'unit? centrale di elaborazione, il microprocessore/microcontrollore (10) per scopi di monitoraggio e conteggio. L'unit? di acquisizione dati ? stata costruita costruendo un circuito in cui il pin del bio-sensore (30) ? stato collegato all'alimentazione (40) a 3,3 V e al pin di terra (50) del microcontrollore (10). Il pin di uscita (60) del bio-sensore ? collegato a una delle porte analogiche della scheda del microcontrollore (10) per l'elaborazione del segnale. Inoltre, sono stati utilizzati 2 resistenze (500) e (600) aventi valore pari a 100 K?; tali resistenze (500) e (600) svolgono la funzione di divisore di tensione per il riferimento del sensore (70). Sul microprocessore/microcontrollore (10) ? presente un software che simula l?algoritmo di estrazione del valore associato alla fibrillazione atriale. La prima parte dell'algoritmo ? stata sviluppata per estrarre e tracciare il segnale ECG grezzo e per convertire il segnale utilizzando la funzione di trasferimento ed elaborarlo con il metodo di filtraggio digitale. La seconda parte dell'algoritmo determina i battiti cardiaci al minuto del segnale ECG sano, seguito dall'intervallo RR del segnale ECG. La terza parte dell'algoritmo confronta il risultato acquisito dalla seconda parte con i valori normali che sono stati inclusi nell'algoritmo come valore di soglia per mostrare l'avviso per eventuali eventi cardiaci. I dati del segnale ECG AF sono stati ottenuti sono utilizzati per l'ulteriore elaborazione e analisi del segnale al fine di ottenere un segnale ECG regolare e di migliore qualit? rimuovendo il rumore. [024] Will the electrical circuit of Figure 5 work? using the ECG bio-sensor (20) which captures the electrical signal originating from the heart. We used a low-cost, non-invasive commercial device having bandwidth as a bio-signal sensor kit to collect ECG signals? between 0.5 and 40 Hz to ensure the accuracy and resolution of ECG signals. The acquired tension can? first be displayed by a software such as OpenSignals, which allows the acquisition of data in real time and off-line navigation. For the acquisition of the ECG through the bio-sensor, we will have two sampling frequencies, one at 100 Hz and one at 1 KHz. The sensor output, i.e. the extracted heart signal, is sent to the unit? central processing unit, the microprocessor / microcontroller (10) for monitoring and counting purposes. The unit data acquisition? was built by building a circuit in which the bio-sensor pin (30)? been connected to the 3.3 V power supply (40) and to the ground pin (50) of the microcontroller (10). The output pin (60) of the bio-sensor? connected to one of the analog ports of the microcontroller board (10) for signal processing. Furthermore, 2 resistors (500) and (600) have been used having a value equal to 100 K ?; these resistors (500) and (600) perform the function of voltage divider for the sensor reference (70). On the microprocessor / microcontroller (10)? there is a software that simulates the algorithm for extracting the value associated with atrial fibrillation. The first part of the algorithm? was developed to extract and trace the raw ECG signal and to convert the signal using the transfer function and process it with the digital filtering method. The second part of the algorithm determines the heartbeats per minute of the healthy ECG signal, followed by the RR interval of the ECG signal. The third part of the algorithm compares the result acquired by the second part with the normal values that have been included in the algorithm as a threshold value to show the warning for any cardiac events. The AF ECG signal data was obtained and used for further signal processing and analysis in order to obtain a regular and better quality ECG signal. removing the noise.

[025] Gli elettrodi (1001) possono essere posizionati secondo quanto descritto nel brevetto WO2017146616A1 o inseriti in una fascia elastica da collocare sul torace, come si pu? facilmente vedere in una palestra quando ci sono persone che usano la cyclette per allenarsi e monitorare il battito cardiaco. Come bio-sensore pu? essere utilizzato un comune bio-sensore a basso costo o se si vuole migliorare la qualit? dei valori e ridurre al minimo il margine di incertezza sulla misura ? possibile e consigliabile l?uso di bio-sensori al grafene grazie alla elevata conducibilit? elettrica (migliore dell?oro) e l?alta resistenza meccanica alle brusche variazioni di temperatura e di carichi di rottura. [025] The electrodes (1001) can be positioned as described in the patent WO2017146616A1 or inserted in an elastic band to be placed on the chest, as can be done? easily see in a gym when there are people using the exercise bike to train and monitor their heart rate. How can bio-sensor? be used a common low-cost bio-sensor or if you want to improve the quality? of values and minimize the margin of uncertainty on the measurement? Is it possible and advisable to use graphene bio-sensors thanks to the high conductivity? electrical (better than gold) and high mechanical resistance to sudden changes in temperature and breaking loads.

[027] In fig. 6 viene indicata una nuova configurazione proposta da noi per misurare simultaneamente i segnali di foto-pletismografia (3005) e di impedenza (3008) dal polso del soggetto per il rilevamento della pressione arteriosa. Il sistema di biosensore proposto consente un sistema completamente non intrusivo che non ha polsini, inoltre utilizza un unico sito di misurazione per la massima vestibilit? e praticit? dei pazienti. Il dispositivo da noi proposto ? attaccato alla parte posteriore del cinturino da polso e contatta direttamente la pelle del soggetto. In sintesi, utilizziamo quattro LED per trasmettere la luce in diverse lunghezze d'onda ottica (sia negli spettri ottici visibili che nel vicino infrarosso) compresi tra 660 e 940 nm. Tuttavia, solo il segnale proveniente da (3005) avente lunghezza d?onda di 940 nm viene utilizzato per l'analisi, i segnali provenienti dal sensore (3005) multicanale possono essere utilizzati per la frequenza cardiaca (FC) durante l'esercizio fisico intenso, l'algoritmo di riduzione degli artefatti da movimento dal segnale proveniente da (3005) multicanale pu? essere utilizzato per separare il segnale HR e gli artefatti da movimento nel dominio del tempo. La dimensione del sensore (3005) ?, per quanto concerne il nostro prototipo, pari a 15 ? 15 e utilizziamo un fotodiodo (PD) per rilevare la luce riflessa dalla pelle del polso del soggetto. Inoltre, il sensore (3008) proposto ? costituito da quattro elettrodi conduttivi in poliestere argentato che sono flessibili, estensibili in entrambe le direzioni e adatti al monitoraggio sanitario a lungo termine. Ogni elettrodo ? cucito al cinturino e funge da rilevatore di tensione e iniettore di corrente. In questa proposta di brevetto abbiamo usato 500 ?A da una sorgente di corrente a 100 kHz, che ? considerata sicura per il corpo umano e aiuta sufficientemente a rilevare la varianza dell'impedenza. [027] In fig. 6 indicates a new configuration proposed by us to simultaneously measure the photo-plethysmography (3005) and impedance (3008) signals from the subject's wrist for blood pressure detection. The proposed biosensor system allows for a completely non-intrusive system that has no cuffs, plus it uses a single measurement site for maximum fit. and practicality? of patients. The device we propose? attached to the back of the wrist strap and directly contact the subject's skin. In summary, we use four LEDs to transmit light in different optical wavelengths (in both visible and near-infrared optical spectra) between 660 and 940 nm. However, only the signal from (3005) having a wavelength of 940 nm is used for analysis, the signals from the multichannel (3005) sensor can be used for heart rate (HR) during strenuous exercise , the algorithm for the reduction of motion artifacts from the signal coming from (3005) multichannel pu? be used to separate HR signal and time domain motion artifacts. The size of the sensor (3005)?, As regards our prototype, equal to 15? 15 and use a photodiode (PD) to detect the light reflected from the skin of the subject's wrist. Also, the sensor (3008) proposed? consisting of four conductive silver-plated polyester electrodes which are flexible, stretchable in both directions and suitable for long-term health monitoring. Any electrode? sewn to the strap and acts as a voltage detector and current injector. In this patent proposal we used 500? A from a 100 kHz current source, which? considered safe for the human body and helps sufficiently to detect the variance of impedance.

[028] In fig. 8 ? rappresentato in ultimo il design del dispositivo indossabile di rilevamento della temperatura corporea. Questo dispositivo integra diversi moduli. La figura descrive l'architettura di sistema suddiviso in: moduli di rilevamento, microcontrollori, moduli di comunicazione wireless o bluetooth. I sensori raccolgono i dati sia biometrici e sia ambientali e le informazioni fisiologiche, quindi il microcontrollore esegue la raccolta e l'elaborazione preliminare dei dati, e trasmette i dati utilizzando la comunicazione wireless, attraverso lo smartwatch, al dispositivo finale per calcolare l'attuale livello di rischio. Quando il dispositivo finale ha ricevuto il livello di rischio, invia le raccomandazioni all'utente in merito a tutte le precauzioni necessarie. [028] In fig. 8? finally represented the design of the wearable body temperature sensing device. This device integrates several modules. The figure describes the system architecture divided into: detection modules, microcontrollers, wireless or bluetooth communication modules. The sensors collect both biometric and environmental data and physiological information, then the microcontroller performs the preliminary data collection and processing, and transmits the data using wireless communication, through the smartwatch, to the final device to calculate the current risk level. When the final device has received the risk level, it sends recommendations to the user regarding all necessary precautions.

[029] Il sensore (0001) misura i cambiamenti nella resistenza superficiale della pelle rilasciando una microcorrente sul corpo umano e amplifica il debole segnale analogico utilizzando un l'amplificatore operazionale tipo LM324PW, mentre la resistenza della pelle (G) dipende dall'umidit? della pelle, dalla vasocostrizione e rilassamento, spessore dello strato corneo e sostanze chimiche. Quindi, quando l'umore di una persona cambia o si sente a disagio, allora il valore della resistenza della pelle. Per impostare il sistema su 1 minuto per il campionamento per calcolare il valore medio della GSR come riferimento per il calcolo della variazione della resistenza della pelle abbiamo usato l'equazione: [029] The sensor (0001) measures the changes in skin surface resistance by releasing a microcurrent on the human body and amplifies the weak analog signal using an LM324PW type operational amplifier, while the skin resistance (G) depends on humidity. of the skin, from vasoconstriction and relaxation, thickness of the stratum corneum and chemicals. So, when a person's mood changes or feels uncomfortable, then the value of the skin's resistance. To set the system to 1 minute for sampling to calculate the average GSR value as a reference for calculating the change in skin resistance we used the equation:

Il cambiamento della resistenza della pelle (?G) ? dato dall?equazione: The change in skin resistance (? G)? given by the equation:

Dove viene calcolato automaticamente dal sistema come valore iniziale, N ? l?intervallo di campionamento uguale a 60 sec e ? il valore estratto e campionato da 0001 in 60 sec. Where is it automatically calculated by the system as the initial value, N? the sampling interval equal to 60 sec and? the value extracted and sampled from 0001 in 60 sec.

Il sensore (0003) ? un sensore tipo MLX90614 con consumo energetico, piccole caratteristiche di errore, con un intervallo di rilevamento della temperatura che varia dai -40 ?C ai 125 ?C, con un errore di ?0,5 ?C. Tuttavia, la temperatura del sensore ? la temperatura della superficie della pelle Abbiamo usato un processo precedente per applicare il metodo di stima della temperatura interna del dispositivo indossabile per stimare la temperatura interna The sensor (0003)? an MLX90614 type sensor with power consumption, small error characteristics, with a temperature detection range ranging from -40? C to 125? C, with an error of? 0.5? C. However, the sensor temperature? the skin surface temperature We used a previous process to apply the wearable device core temperature estimation method to estimate core temperature

Poich? il sensore ? posizionato sul polso definiamo in modo univoco che il parametro ? ? pari a 0.7665. Since? the sensor? positioned on the wrist we uniquely define that the parameter? ? equal to 0.7665.

Infine il sensore (0002) ? un comune sensore per la rilevazione della temperatura ambientale e dell?umidit? tipo SHT75 che opera ad una temperatura che varia dai -40 ?C ai 123.8 ?C, con un errore di ?0,3 ?C e con una rilevazione dell?umidit? che varia a 0 a 100% con un errore di ?1.8%. Finally the sensor (0002)? a common sensor for the detection of the ambient temperature and of the humidity? SHT75 type that operates at a temperature ranging from -40? C to 123.8? C, with an error of? 0.3? C and with a detection of humidity? which ranges from 0 to 100% with an error of? 1.8%.

[030] I dati biometrici presenti sullo smartwatch (8000) quali ECG, ossimetria, pressione del sangue, fibrillazione atriale ecc. estratti ed elaborati provenienti da diversi sensori vengono inviati mediante connessione bluetooth o wireless o gsm o 5G o altra tecnologia presente e futura, verso un cloud (100) adibito alla telemedicina o e-health i cui dati possono essere protetti mediante una struttura su cloud (100) tipo blockchain (999); l?architettura completa ? mostrata in fig.1. I dati relativi al monitoraggio della pressione arteriosa e dell?elettrocardiogramma con evidenzia di possibili eventi di fibrillazione atriale possono essere salvati su cloud (100) per pi? giorni, costituendo di fatto un valido sostituto dell?holter pressorio e dell?holter cardiaco. [030] The biometric data present on the smartwatch (8000) such as ECG, oximetry, blood pressure, atrial fibrillation, etc. extracts and processed from different sensors are sent via bluetooth or wireless or gsm or 5G connection or other present and future technology, to a cloud (100) used for telemedicine or e-health whose data can be protected by means of a cloud structure ( 100) blockchain type (999); the complete architecture? shown in fig. 1. The data relating to the monitoring of blood pressure and electrocardiogram with evidence of possible atrial fibrillation events can be saved on the cloud (100) for more? days, constituting a valid substitute for the pressure holter and the cardiac holter.

Claims (1)

Rivendicazioni Smartwatch per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, dell?emoglobina ed holter cardio-pressorio [001] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue connesso mediante tecnologia di trasmissione dati (800) ad un cloud (100) in cui ? presente una blockchain (999) per la conservazione dei dati provenienti dallo smartwatch (8000) e dallo smartphone (001); il sistema ? costituito da: a) modulo di sensore fotopletismogramma per la rilevazione della concentrazione dell?ossigeno (900) costituita a sua volta da una coppia di sensori (200) e 300); b) da un biosensore ECG (20) ed elettrodi (1001) per la rilevazione della fibrillazione atriale; c) da una coppia di sensori (3005) e (3008) per la rilevazione della pressione arteriosa e da una coppia di sensori (0001) e (0002) per la rilevazione della temperatura corporea. [002] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1, in cui il sensore per la rilevazione della concentrazione di ossigeno nel sangue posto a stretto contatto con la pelle (200) ? costituito da un led rosso (650nm) ed un led ad infrarosso (940nm) ed il sensore (300) da un foto-rilevatore la cui tensione ? centrata a 0.4V ed avente un segnale picco-picco di 200mV. [003] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 2, in cui il segnale proveniente dai sensori (200) e (300) vengono elaborati dal microcontrollore (850) ed inviati mediante modulo per la trasmisisone dati (800) allo smartphone (001) ed allo smartwatch (8000) ed a loro volta possono essere inviati al cloud (100). [004] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1, in cui per la rilevazione della fibrillazione atriale verr? utilizzato un biosensore ECG (20) aventi una larghezza di banda compresa tra 05 Hz e 40 Hz, due frequenze di campionamento una a 100 Hz ed una a 1KHz, una divisore di tensione per il riferimento (70) del biosensore (20) formato da una resistenza (500) di valore pari a 100 K? ed una resistenza (600) di valore pari a 100 K?. [005] Smartwatch (8000) per l?e-healt per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1 e 4, in cui i dati proventi dal (20), che pu? essere anche di grafene, sono indirizzati al microcontrollore (10) sul quale ? presente un algoritmo per l?estrazione del valore associato alla fibrillazione atriale. [006] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1, in cui per la rilevazione della pressione arteriosa sono utilizzati un sensore (3005) avente dimensioni di 15 x 15 costituito da 4 led che trasmettono luce a lunghezza d?onda pari a 940 nm ed un sensore (3008) costituito da 4 elettrodi conduttivi flessibili in poliestere argentato. [007] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1 e 6 in cui gli elettrodi del sensore (3008) che sono cuciti nel cinturino dello smartwatch (8000) iniettano una corrente di 500 ?A. [008] Smartwatch (8000) per l?e-health per la rilevazione della fibrillazione atriale, della temperatura corporea, della pressione arteriosa, della concentrazione della quantit? di ossigeno presente nel sangue come in rivendicazione 1 in cui per la rilevazione della temperatura corporea vengono utilizzati il sensore (0001) per i cambiamenti nella resistenza superficiale, un sensore (0003) per la misurazione della temperatura della superficie della pelle ad infrarossi, un sensore (0002) per la rilevazione della temperatura ambiente e della umidit? e viene considerato un parametro correttivo ? pari a 0.7665 poich? i sensori di rilevamento sono posizionati sul polso. Claims Smartwatch for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, hemoglobin and cardio-pressure holter [001] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, the concentration of the quantity? of oxygen present in the blood connected by data transmission technology (800) to a cloud (100) in which? there is a blockchain (999) for storing data from the smartwatch (8000) and the smartphone (001); the system ? consisting of: a) photoplethysmogram sensor module for detecting the oxygen concentration (900) constituted in turn by a pair of sensors (200) and 300); b) from an ECG biosensor (20) and electrodes (1001) for the detection of atrial fibrillation; c) a pair of sensors (3005) and (3008) for detecting blood pressure and a pair of sensors (0001) and (0002) for detecting body temperature. [002] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, the concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claim 1, wherein the sensor for detecting the concentration of oxygen in the blood placed in close contact with the skin (200)? consisting of a red LED (650nm) and an infrared LED (940nm) and the sensor (300) by a photo-detector whose voltage? centered at 0.4V and having a peak-to-peak signal of 200mV. [003] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claim 2, in which the signal coming from the sensors (200) and (300) are processed by the microcontroller (850) and sent by means of the data transmission module (800) to the smartphone (001) and to the smartwatch (8000) and in turn can be sent to the cloud (100). [004] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claim 1, in which for the detection of atrial fibrillation will be? used an ECG biosensor (20) having a bandwidth between 05 Hz and 40 Hz, two sampling frequencies, one at 100 Hz and one at 1KHz, a voltage divider for the reference (70) of the biosensor (20) formed by a resistor (500) with a value of 100 K? and a resistance (600) of value equal to 100 K ?. [005] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, concentration of the quantity of oxygen present in the blood as in claims 1 and 4, in which the data comes from (20), which can? be also of graphene, are addressed to the microcontroller (10) on which? there is an algorithm for the extraction of the value associated with atrial fibrillation. [006] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, the concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claim 1, in which a sensor (3005) having dimensions of 15 x 15 consisting of 4 LEDs that transmit light at a wavelength equal to 940 nm and a sensor are used for the detection of arterial pressure (3008) consisting of 4 flexible conductive electrodes in silver-plated polyester. [007] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, the concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claims 1 and 6 wherein the electrodes of the sensor (3008) which are sewn into the strap of the smartwatch (8000) inject a current of 500? A. [008] Smartwatch (8000) for e-health for the detection of atrial fibrillation, body temperature, blood pressure, the concentration of the quantity? of oxygen present in the blood as in claim 1 in which the sensor (0001) for changes in surface resistance, a sensor (0003) for measuring the temperature of the skin surface by infrared, a sensor are used for the detection of body temperature (0002) for the detection of ambient temperature and humidity? and is it considered a corrective parameter? equal to 0.7665 since? the detection sensors are placed on the wrist.
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