IT202100001601U1 - Dispositivo vitalradar di misura senza contatto dei parametri vitali - Google Patents

Description

DOMANDA DI BREVETTO PER MODELLO DI UTILIT?

TITOLO: DISPOSITIVO "VITALRADAR" DI MISURA SENZA CONTATTO DEI PARAMETRI VITALI

INTRODUZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo radar in grado di misurare in automatico, senza contatto con il soggeto, la frequenza respiratoria e la frequenza cardiaca di una persona (o di un bambino), in particolare per il controllo dei parametri vitali di malati affetti da pandemie invasive, da infezioni virali varie, di disabili, di sportivi, etc. Tutti questi soggetti descritti sono qui denominati in modo generico come "paziente". L'invenzione permette il monitoraggio continuo con rilevamento radar del movimento respiratorio e cardiaco del paziente, senza l'ausilio di scomodi elettrodi o sensori, senza intervento o assistenza alcuna di personale sanitario. Il dispositivo radar consente di monitorare a distanza in automatico i parametri vitali, ovvero la Frequenza Cardiaca: FC= Numero di bpm e la Frequenza Respiratoria RF= Numero respiri/minuto. Il dispositivo Vitalradar pu? essere installato su ogni singolo posto di degenza presente in un locale/laboratorio, ogni postazione letto viene identificata con il paziente e vengono trasmessi i dati misurati, in automatico da remoto in tempo reale ad un PC (o Tablet o Iphone).

DESCRIZIONE

Il dispositivo ? costituito da un sistema radar, da una elettronica di elaborazione dei segnali, di gestione dei dati, di trasmissione all'esterno dei valori misurati, e da un software dedicato d'interfaccia con l'utente.

L'invenzione consiste in un dispositivo autonomo da poter installare in un letto di degenza atto a misurare i parametri vitali senza doverlo mettere a contatto con il paziente e senza dover essere toccato e/o manipolato dal personale sanitario.

Per misurare i parametri vitali a distanza, si ? pensato di utilizzare la tecnologia di sistemi radar digitali, capaci di rilevare lo spostamento del seno e del torace di un paziente a causa della respirazione e del battito cardiaco. I movimenti della respirazione si differenziano dai movimenti dovuti al ritmo cardiaco, il radar li intercetta come due segnali distinti e in tempi diversi. I microprocessori oggi disponibili nel settore di rilevamento dei segnali emessi dalle onde elettromagnetiche, in particolare delle microonde millimetriche ad alta frequenza, consentono di programmare firmware dedicati per discriminare e pulire i segnali ricevuti, inviarli su canali di ricezione separati per elaborarli digitalmente. Il dispositivo radar cos? caratterizzato richiede l'utilizzo di antenne planari dedicate, la progettazione di un Hardware in RF e di elaborazione dei segnali radar in ricezione, di un Firmware dedicato e di un Software applicativo. L'elettronica di elaborazione e il software di gestione dei segnali trasmette i dati trasformati nei valori di respirazione e cardiaci del paziente, in tabelle e grafici di facile interpretazione per il personale sanitario. Il dispositivo radar pensato ? sostanzialmente formato da due schede elettroniche multistrato, dal front-end e dal back-end, con antenne trasmittenti/riceventi, di microprocessori in RF e di elaborazione digitale, nella scheda Back-end vengono integrati i moduli di alimentazione a rete e di trasmissione dati all'esterno in diverse modalit?: connessione USB e Wireless. figura 1 e 2.

APPLICAZIONE

Il dispositivo radar inventato ? di tipo miniaturizzato, dimensionato come un cellulare Iphone e di eguale peso, con un attacco rapido da poter essere installato in un letto di degenza, sotto la rete del letto stesso (o di lato), l'importante posizionare il dispositivo radar entro un raggio di circa un metro dal seno del paziente, per consentire al sistema radar di ricevere segnali di rilevamento idonei per misurare i parametri vitali, figura 3 e 4.

Il dispositivo Vitalradar una volta alimentato a bassa tensione, entra in funzione inviando senza interruzione (ad intervalli programmabili) i valori misurati ad un PC, oppure ad un Tablet o un cellulare.

Un software applicativo consente di configurare il dispositivo radar e di codificare il letto di degenza dove viene installato.

Il dispositivo Vitalradar utilizza la tecnologia matura dei sistemi radar digitali ad alta frequenza, applicando la Legge di Moore con antenne planari che trasmettono e ricevono simultaneamente pi? forme d'onda codificate da pi? centri di fase e di elaborarle. L'utilizzo dei nuovi microprocessori nel campo delle onde elettromagnetiche millimetriche, consente lo sviluppo di un sistema di rilevamento di alta precisione, supportato da un firmware /software proprietario.

Il dispositivo Vitalradar miniaturizzato cos? pensato, a frequenza continua modulata in FMCW, ? in grado di misurare la respirazione e il ritmo cardiaco di un paziente anche in scenari difficili. Il sistema radar viene ottimizzato per rilevamenti anche in diversi scenari di orientamento del paziente verso il sensore radar, analizzando una serie di posizioni diverse tra loro che potrebbero essere assunte dal paziente nel letto di degenza Figura 5.

a) Il dispositivo radar cos? concepito ha la capacit? di misurare con alta precisione sia la frequenza respiratoria che il ritmo cardiaco. Il corpo centrale del paziente deve rientrare nel campo di vista del radar, il respiro provoca un movimento fisico che viene intercettato dal sensore radar in 162 msec, in uno spazio temporale di 2 secondi vengono rilevati circa 10 segnali, che devono essere verificati, mediati e trasformati in un valore di misura a sua volta trasmesso e visualizzato su un PC. I 10 segnali rilevati e campionati devono essere pressoch? uguali con scostamenti irrilevanti.

b) Le misure rilevate dal dispositivo radar vengono confrontate con quelle rilevate da altri strumenti di riferimento, come un fotoplethysmogram finger (PPG) per il ritmo cardiaco e una cintura respiratoria per la frequenza respiratoria.

c) Per riconoscere la posizione del paziente ed identificarla con il letto di degenza, il dispositivo radar una volta installato viene configurato tramite un software applicativo per definire un canale di trasmissione dati per ogni postazione di degenza. Questa configurazione ? ottenibile con la rilevazione della distanza del seno del paziente dal sensore radar, ci? richiede un'architettura complessa dovendo anche mantenere due diverse catene di elaborazione del segnale per discriminare la fase respiratoria da quella cardiaca. Lo studio delle variazioni di fase associate con la posizione del target e dei segnali vitali, ha dimostrato che possono essere misurate con un FMCW radar.

d) Il dispositivo Vitalradar pu? essere considerato un prodotto di grande attualit?, riproducibile a basso costo senza richiedere importanti strutture industriali.

STATO DELL'ARTE

L'invenzione del dispositivo Vitalradar rappresenta il primo livello nella diagnostica funzionale per la misura della Frequenza respiratoria e della Frequenza Cardiaca, per indirizzare il medico nella scelta di eventuali esami aggiuntivi.

Per la misurazione dei parametri vitali, come la respirazione e il battito cardiaco sono disponibili sul mercato strumenti ed apparecchiature medicali idonee per questo tipo di controlli.

I principali sistemi di misurazione dei parametri vitali sono: Spirometri, Pulsossimetri, Estensimetri, Flussimetri, Pletismografi, Elettrocardiogramma, etc. Il loro impiego richiede la messa in contatto diretto con ogni paziente, tramite l'utilizzo di cavi, di sensori o altro. Questi strumenti richiedono l'intervento fisico del personale sanitario per applicare i vari accessori necessari per effettuare la misura dei parametri vitali.

Il vantaggio primario del dispositivo Vitalradar rispetto ai dispositivi tradizionali ? quello di non dover essere messo a contatto con il paziente, di non richiedere nessuna manipolazione e nessun contatto da parte del personale sanitario, trasmettendo i dati misurati tramite connessione USB ad un PC, in alternativa via Wireless ad un Tablet o un Iphone.

Frequenza Respiratoria

Gli strumenti diagnostici usati per valutare la funzionalit? polmonare si avvalgono di varie tecniche per misurare il volume polmonare in varie situazioni, principalmente: la capacit? vitale, la capacit? polmonare, la capacit? funzionale, la capacit? residua e la capacit? inspiratoria.

Il dispositivo radar misura solo la Frequenza Respiratoria, il software applicativo consente di avere grafici e tabelle di confronto dei valori misurati con i valori standard di riferimento.

Durante un esercizio fisico il volume corrente aumenta considerevolmente, attingendo sia dal volume di riserva inspiratoria che da quello di riserva espiratoria. Durante un esercizio strenuo la frequenza respiratoria pu? passare dai 12 atti che si registrano normalmente in condizioni di riposo ai 35-45 cicli/min. I volumi polmonari variano in base all'et?, al sesso e soprattutto in relazione alla statura e alla taglia corporea. Elevati valori di capacit? vitale non sono rari in soggetti di taglia elevata. Con il passare dell'et? il volume residuo tende ad aumentare, mentre si riducono i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria. Una capacit? polmonare superiore alla norma non aumenta il livello prestativo. E' stato dimostrato che anche durante un esercizio massimale esiste una riserva funzionale da parte del sistema respiratorio pari al 15-35%. In un soggetto sano non esiste dunque una limitazione della performance di origine respiratoria anche se ci? potrebbe non essere del tutto vero nei due casi estremi, ovvero per il sedentario e per il mezzofondista di altissimo livello. I soggetti di razza caucasica hanno i valori pi? elevati di Volume espiratorio massimo e capacit? vitale, i polinesiani tra i pi? bassi. La razza nera si caratterizza per valori inferiori del 10-15% rispetto a quella caucasica, in quanto a parit? di et?, altezza e sesso hanno un busto pi? corto e gambe pi? lunghe. Vi ? invece scarsa differenza tra i vari gruppi etnici per quanto riguarda il Picco di flusso espiratorio.

Il Firmware di elaborazione e il software applicativo del dispositivo radar tengono conto delle suddette considerazioni in rapporto all'ottimizzazione del calcolo effettivo della Frequenza Respiratoria.

La variazione del volume polmonare, dovuta alla normale frequenza del sistema respiratorio, provoca un flusso volumetrico di gas che misurato alla bocca viene considerato una buona approssimazione della variazione istantanea di volume polmonare per unit? di tempo. I sistemi di misura del volume polmonare e delle sue variabili sono attualmente ottenuti con sistemi indiretti che richiedono l'uso di tecniche di stima parametrica. Si tratta di strumenti che richiedono sempre il contatto con il paziente ed effettuando misure indirette. La frequenza respiratoria in condizioni normali di respirazione in un paziente adulto ha come riferimento standard: supposta la Ventilazione Totale Vt= 500 ml, la Frequenza Respiratoria media normale ? RF= 12 atti/minuto, dove la Ventilazione al minuto (Ventilazione Totale) ? di V= 0,5x12 = l/m.

Il software applicativo del dispositivo radar mantiene un archivio dati con i valori standard di riferimento del volume polmonare e della frequenza respiratoria con grafici e tabelle di confronto.

Frequenza Cardiaca

La Frequenza Cardiaca (FC) corrisponde al numero di Battiti Per Minuto del cuore (bpm) e rappresenta il numero di volte in cui il cuore si contrae per pompare il sangue in 60 secondi. La FC, assieme al ritmo respiratorio e alla temperatura corporea, rappresenta una funzione vitale per l'organismo.

La FC ? un parametro soggetto a variazioni che dipendono dalle condizioni e caratteristiche fisiche del corpo. Le attivit? che influenzano i bpm della FC sono molteplici, in particolare l'attivit? fisica, il riposo notturno, gli stati d'ansia e le condizioni di stress, malattie di vario tipo, nonch? l'assunzione di farmaci o droghe. Sono disponibili diversi strumenti per la misurazione della FC. In cardiologia, il metodo pi? diffuso per il controllo di tale parametro ? l'elettrocardiogramma. Altri strumenti per la misurazione sono il cardiofrequenzimetro e, in modo indiretto, il saturimetro.

E' possibile misurare anche in autonomia i propri battiti al minuto. Dispositivi come Apple Watch, Fitbit ed altri accessori wearable permettono di tenere sotto controllo la frequenza cardiaca, sia in condizioni di riposo che in movimento.

E' possibile inoltre calcolare le pulsazioni al minuto senza l'ausilio di particolari dispositivi. Un primo metodo per ottenere una stima delle pulsazioni, consiste nel posizionare il pollice e l'indice della mano ai lati del collo (sull'arteria carotide), al di sotto della mandibola, esercitando una leggera pressione fino a quando non si avvertono distintamente le pulsazioni sotto le dita. Il secondo metodo consiste nel posizionare le dita sul polso con palmo rivolto verso l'alto (suN'arteria radiale) e premere per avvertire le pulsazioni.

In entrambi i metodi ? necessario toccare il paziente e contare il numero di battiti che si riescono a percepire per 15 secondi, quindi moltiplicare il risultato ottenuto x4 per conoscere la quantit? totale di battiti al minuto. Una prima valutazione dei valori della frequenza cardiaca a risposo, si ottiene confrontandoli con riferimento ai valori standard di un soggetto normale:

- bradicardia: FC inferiore ai 60 bpm;

- frequenza normale: FC dai 60 ai 100 bpm;

-tachicardia: FC superiore ai 100 bpm.

Il metodo tradizionale per il monitoraggio della frequenza cardiaca ? la misurazione dei picchi di elettricit? generata nel cuore a ogni pulsazione: con l'elettrocardiogramma (o Ecg). Disponibile anche in versione portatile, ma richiede l'impiego di una fascia toracica che risulta scomoda (e a contatto) se indossata per lunghi periodi. ? molto usata in campo medico e durante l'esercizio fisico, non consigliabile per un uso continuato.

Un metodo di misurazione ottica, noto come fotopletismografia (Ppg), misura la variazione del volume del sangue attraverso la distensione di arterie ed arteriole nel tessuto sottocutaneo. In ambito medico, di norma questa tecnologia ? implementata con una clip da indossare sul dito come un anello. Il dispositivo emette un fascio di luce attraverso la pelle (da un Led posto su una delle due facce) e misura le variazioni nella trasmissione della luce all'interno del dito (tramite un fotodiodo posto sull'altra faccia del dispositivo).

La quantit? di luce rilevata in prossimit? del fotosensore si abbassa bruscamente e brevemente a ogni impulso, dato che l'aumento volumetrico del sangue assorbe una maggiore quantit? di luce. Il segnale proveniente dal fotodiodo ? un'onda simile a un dente di sega, la cui frequenza fondamentale corrisponde alla frequenza cardiaca.

Il Ppg funziona sfruttando la trasmissione, ma comporta dei vincoli per la struttura meccanica: il dispositivo deve coprire una parte del corpo, in genere un dito o un lobo dell'orecchio, soluzione scomoda da indossare anche per pochi minuti. Il Ppg funziona anche sfruttando la riflessione: la quantit? di luce riflessa in direzione della sorgente luminosa a Led ? ridotta dall'effetto di assorbimento a ogni pulsazione. Ci? consente di implementare un misuratore di Hrv, Hrm e pulsossimetria attraverso l'epidermide nei dispositivi indossabili, come ad esempio un braccialetto.

Il funzionamento del dispositivo su braccialetto pu? essere compromesso dai seguenti fattori: movimenti del corpo (ad esempio, i gesti o gli esercizi che comportano l'uso delle braccia) che variano la circolazione nei vasi sanguigni del polso, luce ambientale, interferenze tra il Led e i foto-sensori del dispositivo, movimento del dispositivo indossabile sull'epidermide. Sistema poco affidabile in quanto la maggior parte della luce emessa dal Led ? riflessa dal tessuto del corpo, anzich? dai vasi sanguigni.

TECNOLOGIA APPLICATA

Il sistema radar utilizza un sensore mmWave, integrato a chip singolo basato sulla tecnologia radar FMCW in grado di funzionare nella banda da 60 GHz a 64 GHz.

NOTA: "la banda 60/64 GHz e la potenza erogata di 12 dbm dalle antenne radar, sono conformi alla normativa di sicurezza: IEEE C95.1 - 2005 - Norma per i livelli di sicurezza in rispetto all'esposizione dell'uomo ai campi elettromagnetici di radio frequenze da 3 kHz a 300 GHz".

Viene impiegato un processore RFCMOS a 45 nm a bassa potenza che consente livelli di integrazione in un fattore di forma estremamente ridotto, soluzione ottimale per il dispositivo radar che deve essere a bassa potenza, autocontrollato e ultra preciso. Il sistema radar ? costituito da:

a) n. 4 antenne ricevitori e n.3 antenne trasmettitori, con frequenza di campionamento ADC (MSPS) 25, Potenza TX (dBm) 12, una CPU ARM R4F @200 MHz, un acceleratore hardware radar DSP 1 C67x DSP a 600 MHz, RAM (KB) 1792, tipo di interfaccia I2C, LVDS, QSPI, SPI, UART, temperatura di esercizio (C) da -40? a 105?, vedi figura 7.

b) Il Front-end include i circuiti RF e analogico, ovvero il sintetizzatore, PA, LNA, mixer, IF e ADC, l'oscillatore a cristallo e i sensori di temperatura. I tre canali di trasmissione sono utilizzati fino a un massimo di due alla volta (simultaneamente) in modalit? 1.3-V. Il funzionamento simultaneo dei tre canali di trasmissione viene supportato solo con bypass LDO 1-V e modalit? PA LDO disabilitata per scopi di beamforming di trasmissione, mentre i quattro canali di ricezione vengono utilizzati simultaneamente. c) Il sistema di trasmissione di n. 3 antenne planari progettate per l'uso, ? costituito da tre catene di trasmissione parallele, ciascuna con controllo di fase e ampiezza indipendente. Il dispositivo supporta la modulazione di fase lineare a 6 bit per radar MIMO, applicazioni di formatura Tx Beam e la mitigazione delle interferenze. Le catene di trasmissione supportano anche il back off programmabile per l'ottimizzazione del sistema.

d) Il sistema di ricezione di n. 4 antenne planari progettate per l'uso, ? costituito da quattro canali paralleli. Un singolo canale di ricezione ? costituito da un LNA, un mixer, un filtro IF, una conversione A2D e una decimazione. Tutti e quattro i canali di ricezione devono essere operativi contemporaneamente.

e) A differenza dei ricevitori convenzionali, il dispositivo radar supporta un'architettura in banda base complessa, utilizza un mixer in quadratura e due catene IF e ADC per fornire uscite I e Q complesse per ciascun canale del ricevitore. La catena IF passa-banda ha frequenze di taglio inferiori configurabili superiori a 175 kHz e supporta larghezze di banda fino a 10 MHz.

f) Il Back-end include un processore ARM Cortex R4F, clock con una frequenza operativa massima di 200 MHz. Le applicazioni su questo processore controllano il funzionamento complessivo del dispositivo, compreso il controllo radar tramite messaggi API ben definiti, elaborazione del segnale radar (assistita dall'acceleratore hardware radar) e periferiche per interfacce esterne.

g) Il core Arm Cortex-R4F a bassa potenza elabora gli algoritmi per calcolare e fornire il dato reale della frequenza cardiaca (in battiti/minuto), nonch? per misurare gli intervalli tra picchi (in millisecondi) per le applicazioni basate sulla variabilit? della frequenza cardiaca e della frequenza respiratoria.

h) Il sottosistema DSP include il modulo standard TMS320C674x e diversi blocchi di memoria interna (L1P, L1D e L2)

i) Il Radar Hardware ? un IP che consente di scaricare il carico di alcuni calcoli utilizzati di frequente nell'elaborazione del segnale radar FMCW dal processore principale. L'elaborazione del segnale radar FMCW implica l'uso di calcoli FFT e Log-Magnitude per ottenere un'immagine radar. Alcune delle funzioni utilizzate di frequente nell'elaborazione del segnale radar FMCW vengono eseguite all'interno dell'acceleratore hardware radar, oltre l'implementazione di altri algoritmi progettati nel processore principale.

j) Il servizio ADC viene utilizzato per misurare fino a sei tensioni esterne. Lo stesso ADC viene controllato dal firmware in esecuzione all'interno del sottosistema BIST. Il firmware del sottosistema BIST viene programmato internamente per queste misurazioni insieme ad altre operazioni di monitoraggio RF e analogico. L'API consente di configurare il tempo di assestamento (numero di campioni ADC da saltare) e il numero di campioni consecutivi da prelevare. Alla fine di un frame vengono riportati il minimo, il massimo e la media delle letture per ciascuna delle tensioni monitorate.

k) L'acquisizione dei segnali intercettati dal radar viene eseguita con un microprocessore. Ogni acquisizione avr? durata di Ta = 162 ms (compreso il campionamento in 200 ms.), un periodo di tempo ragionevole per la corretta stima dei segni vitali. Il segnale triangolare Vfeed, utilizzato per pilotare il VCO radar, avr? una frequenza fT = 300 Hz, i dati raccolti vengono campionati con frequenza fs = 50 kHz. I dati vengono disposti in una matrice con un numero di colonne pari al numero di campioni raccolti in un periodo del segnale Vfeed e al numero di righe pari a Ta ? fT.

L) Per estrarre le informazioni sull'intervallo, viene calcolata una Fast Fourier Transform (FFT) della matrice lungo le file (cio? in tempo veloce). Dopo il FFT, la deviazione standard lungo le colonne (ad es. In tempo lento) della

matrice risultante, viene calcolata isolando il contributo del bersaglio dal

disordine circostante. Con questa operazione, il paziente viene

chiaramente distinto dagli oggetti statici a causa del movimenti del torace,

associati alla respirazione e l'attivit? del cuore. Una volta definita la

posizione del paziente, la fase della colonna di dati corrispondente alla

posizione del paziente potr? essere estratta. Dalla fase spettro le

frequenze corrispondenti identificheranno la Frequenza Cardiaco e la

Frequenza Respiratoria.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Fig. 1 rappresenta una vista schematica di primo esempio realizzativo del dispositivo Vitalradar, dove sono raffigurate le seguenti posizioni:

a) Coperchio anteriore di materiale radome, avente un coefficiente dielettrico di bassa attenuazione delle onde elettromagnetiche

b) Scheda elettronica Front-end con PCB multistrato in materiale Rogers c) Protezione in alluminio del Front-end da disturbi e rumori elettromagnetici

d) Scheda elettronica Back-end compresi i moduli di alimentazione e di trasmissione dati

e) Base di supporto delle schede elettroniche

f) Contenitore posteriore dell'intero dispositivo con chiusura stagna in IP67

La Fig. 2 mostra il layout di assemblaggio delle schede elettroniche, in particolare della scheda RF e analogica.

La Fig. 3 rappresenta lo schema di montaggio del dispositivo Vitalradar in un letto di degenza. Il dispositivo radar raffigurato da un rettangolo rosso posizionato sotto il letto di degenza si trova ad una distanza ottimale di 60/80 cm dal seno del paziente, la distanza pu? variare fino a max 1 metro, in funzione delle caratteristiche tecniche del letto del tipo di paziente e dalla posizione da lui assunta nel letto. Il dispositivo radar funziona ottimamente quando la parte centrale del corpo del paziente si trova entro il campo di vista che in figura ? rappresentato da un cerchio avente un diametro di 2 metri.

La Fig. 4 rappresenta la vista d'insieme di un paziente in un letto di degenza dove ? posizionato il dispositivo Vitalradar, collegato per l'alimentazione a rete e connesso per la trasmissione dati ad un PC.

La Fig. 5 rappresenta una serie di posizionamenti che potrebbe assumere il paziente sdraiato nel letto di degenza. Considerato che il dispositivo viene montato nella struttura del letto, idealmente al centro dell'intersezione delle linee rosse, si evince dalle figure che malgrado gli spostamenti possibili la parte centrale del corpo del paziente rimane sempre entro 1 metro di distanza dal centro di puntamento del sistema radar.

La Fig. 6 rappresenta lo schema a blocchi del sistema radar che in sostanza ? ripartito in tre sottosistemi: Antenne / Front-end / Back-end costituiti dai componenti indicati nella descrizione.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1. Il dispositivo Vitalradar di interesse sanitario per le molteplici applicazioni possibili, ? caratterizzato dal funzionamento e dalla misurazione a distanza dei parametri vitali senza contatto con il paziente e quindi non soggetto ad inquinamento infettivo.

2. Il dispositivo Vitalradar a differenza delle apparecchiature convenzionali impiegate per la misura dei parametri vitali non dovendo essere a contatto con il paziente, consente di evitare l'uso di tutti quegli accessori fastidiosi e difficoltosi oggi indispensabili per la misura dei parametri vitali.

3. L'uso del dispositivo Vitalradar consente al personale sanitario di misurare i parametri vitali in sicurezza, anche in presenza di pazienti con pandemie virali, caratterizzato dal fatto che non viene a contatto sia con il paziente che con il dispositivo stesso.

4. Il dispositivo Vitalradar ? caratterizzato dal sensore radar FMCW e dal firmware sviluppato, con il quale rileva contemporaneamente la distanza tra il dispositivo stesso e il movimento del paziente a causa della respirazione e del battito cardiaco. I rilevamenti di detti parametri avvengono in continuo, senza interruzione, in un ambiente interno realistico, in cui l'orientamento del paziente in degenza ? generalmente sconosciuto.

5. Il sistema radar del dispositivo Vitalradar, ? caratterizzato da antenne di trasmissione che hanno un angolo azimutale di 120? e in elevazione di 30?, consentendo un'elevata apertura di ricezione, indispensabile vista la mobilit? del paziente nel letto di degenza.

6. La caratterizzazione del sensore radar che integra contemporaneamente sia il rilevamento della distanza del paziente che i valori della misura dei parametri vitali, consente di avere la certezza che i dati trasmessi sono riferiti al paziente identificato in quella postazione, ovvero con il suo letto di degenza.

7. Il dispositvo Vitalradar, caratterizzato dalle ridotte dimensioni, e dalla facile manipolazione consente l'installazione in qualunque modo nel letto di degenza, tenendo conto della distanza minima da rispettare, di 40 cm, tra il dispositivo e il centro del seno del paziente. Mentre la distanza ottimale consigliata, sempre tra il dispositivo e il seno del paziente ? 60/80 cm. La distanza massima di funzionamento ottimale tra il dispositivo e il seno del paziente ? di 1 metro.

8. Il dispositivo Vitalradar ? caratterizzato dal fatto di essere alimentato a bassa tensione e a bassa intensit? di corrente, quindi applicabile in sicurezza ad un letto di degenza senza rischi per il paziente e di facile collegamento elettrico.

9. In un locale con pi? posti di degenza, pu? essere installato per ogni letto un dispositivo Vitalradar, essendo caratterizzato per poter essere configurato, identificato e codificato, con l?assegnazione di un proprio canale di trasmissione, consente la ricezione dei dati al posto di controllo infermieristico in modo classificato e inequivocabile per ogni paziente.

10. Il dispositivo Vitalradar funziona nella banda di frequenza di 60/64 GHz e trasmette onde elettromagnetiche con una potenza di erogazione pari a 12 dbm, quindi ? conforme alla normativa di sicurezza: IEEE C95.1 -2005 - Norma per i livelli di sicurezza in rispetto all'esposizione dell'uomo ai campi elettromagnetici di radio frequenze da 3 kHz a 300 GHz.

11. Un sistema radar con antenne dedicate, determinati processori, algoritmi e firmware dedicati, con un software sviluppato per fornire la misurazione in real time in continuo dei parametri vitali, rappresenta la missione dell'invenzione di ottimizzare un dispositivo radar di complessa configurazione tecnica ma di facile realizzazione costruttiva, riproducibilit? a basso costo, senza importanti strutture industriali.