IT202100021677A1 - Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
A corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
?Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale?
La riabilitazione ? un processo cruciale nel percorso di cura per molte categorie di pazienti neurologici e per i pazienti ortopedici. ? per questo motivo che ? necessario permettere ai clinici o agli ambulatori di seguire i pazienti a distanza, valutandoli passo-passo ed accompagnandoli negli esercizi volti a ripristinare le funzionalit? perdute.
Secondo la definizione del Ministero della Salute, la televisita ?? un atto sanitario in cui il medico interagisce a distanza con il paziente. L?atto sanitario di diagnosi che scaturisce dalla visita pu? dar luogo alla prescrizione di farmaci o di cure.? Inoltre si specifica che, ?un operatore sanitario che si trovi vicino al paziente, pu? assistere il medico? e che ?il collegamento deve consentire di vedere e interagire con il paziente e deve avvenire in tempo reale o differito.? La televisita ? diversa da un ?teleconsulto? che, invece, si riferisce al confronto tra medici con il fine di individuare ?un?indicazione di diagnosi e/o di scelta di una terapia senza la presenza fisica del paziente.?
Esistono varie piattaforme, molte delle quali gratuite, che permettono di effettuare le videochiamate, ma, trattandosi di salute, ? fondamentale dotarsi di uno strumento tecnologicamente semplice da utilizzare, ma sicuro al tempo stesso da poter condividere con i pazienti. Attualmente esistono alcune soluzioni tecnologiche che emulano la presenza in ambulatori come MioDottore di Area Centri medici o My GIPO di Gipo (Gestione Integrata Poliambulatori). Si tratta di strumenti che implementano l?idea di ambulatorio smart, virtuale. Il paziente riceve sull?applicazione il numero di chiamata e il tempo di attesa per la propria visita e, quando arriva il proprio turno, la televisita si svolger? direttamente dall?applicazione. I sistemi citati gi? in commercio sono collegati anche ai servizi di refertazione digitali. Il loro svantaggio ? che non sono in grado di fornire un?analisi quantitativa del paziente restituendo le sue prestazioni tramite grafici in tempo reale, caratteristica necessaria per un?analisi completa e funzionale.
Per quanto concerne la teleriabilitazione da intendersi quale metodo di riabilitazione presso l?abitazione del paziente, operata per il tramite di una videocamera ed in diretta con il proprio medico curante, si rileva che la rappresenta una pratica gi? ampiamente utilizzata; tuttavia, oggetto di approfondimento sono state sino ad oggi soltanto le invenzioni brevettate che affiancano alla teleriabilitazione elementi ulteriori giudicati ?innovativi?:
? La domanda di brevetto per invenzione industriale presentata il 07.05.2018 (n. 102018000005095),
La domanda risulta non accessibile, non ?, pertanto, conoscibile la descrizione dell?oggetto, ma dal titolo - ?SISTEMA E METODO PER LA RIABILITAZIONE DI PERSONE
AFFETTE DA ICTUS MEDIANTE REALT? VIRTUALE E GESTIONE DELLO STATO DI
AFFATICAMENTO? - si evince che oggetto del brevetto ? un metodo per la riabilitazione che si serve di realt? virtuale. Ci? nonostante, sulla base di un approfondimento operato sul sito web della ditta produttrice, oggetto del brevetto parrebbe essere ReLab un prodotto per supportare la riabilitazione cognitiva e fisica. ReLab ? basato su un concetto di gamification che sfrutta la Realt? Virtuale (VR), offrendo una vasta gamma di esercizi di riabilitazione nella forma di videogiochi coinvolgenti (serious games). Il sistema e il metodo usati da ReLab sono unici e proprietari. Ebbene, unico carattere in comune tra ReLab e l?attuale proposta di invenzione ? la previsione di svolgimento dell?attivit? riabilitativa presso l?abitazione del paziente e non presso la struttura sanitaria. In particolare, la proposta attuale differisce da ReLab nella parte in cui realizza un?analisi quantitativa dei movimenti del paziente, che produce l?innovativo effetto tecnico di permettere una correzione in itinere ed in tempo reale dei movimenti stessi da parte del medico, senza limitarsi - come ReLab - alla predisposizione di esercizi riabilitativi da eseguirsi presso l?abitazione del paziente.
? Analogo discorso pu? essere fatto in riferimento alla domanda n. 102017000102346, concessa, avente titolo ?SISTEMA DISTRIBUITO IN RETE PER L?ACCOPPIAMENTO DI PERSONE E L?ESECUZIONE DI SESSIONI DI ADDESTRAMENTO O RIABILITAZIONE?. Anche in questo caso l?elemento in comune ? quello relativo alla teleriabilitazione, a cui si affianca un sistema di ?accoppiamento? automatico di soggetti presenti in un database, affinch? l?uno assuma la posizione di insegnante, l?altro assuma la posizione di allievo (tecnica di riabilitazione basata sull?attivazione di neuroni specchio). Tale sistema per? non permette una correzione in itinere ed in tempo reale dei movimenti stessi da parte del medico n? un monitoraggio nel tempo dato dallo storico dei parametri rilevati dal paziente.
? Ragionamento differente deve essere operato in riferimento alla domanda n. 102012902017353, concessa il 05.09.2014, avente titolo ?SISTEMA PER LA RIABILITAZIONE DI PAZIENTI?. Sulla base della descrizione dell?invenzione, il sistema brevettato permette al paziente che deve affrontare una terapia riabilitativa di eseguire gli esercizi direttamente in ambiente domestico; detti esercizi sono registrati dal programma (visionati tramite webcam o anche tramite sensori), che li confronta con i dati registrati all?interno dell?unit? di memorizzazione, relativi a movimenti corrispondenti ad esercizi fisici di riabilitazione previsti per la particolare tipologia del paziente (operati, in maniera corretta, da un medico o da un operatore del settore). Avvenuto il confronto, il programma restituisce un output che ? relativo alla correttezza del movimento del paziente, con un sistema di ?computer aided? per rieducazione fisioterapeutica (? ad esempio direttamente il PC a trasmettere la correzione al paziente). In alternativa, pu? essere il medico ad intervenire in tempo reale, correggendo gli errori ed effettuando nuove diagnosi. E? evidente che la descritta invenzione presenta diversi profili di analogia con l?invenzione oggetto della presente proposta; tuttavia, si ravvisano altrettante differenze. In particolare, l?attuale proposta di invenzione - come gi? evidenziatorinviene la propria principale utilit? nello svolgimento di un?analisi biomeccanica quantitativa. Tale aspetto fa s? che i movimenti del paziente non siano valutati come corretti o non corretti sulla base di un confronto operato con gli esercizi svolti da operatori o medici, ma siano valutati come corretti o non corretti in virt? di un?analisi quantitativa (operata grazie all?intelligenza artificiale) immediata e ad altissima precisione, poich? fondata su modelli matematici. Detta circostanza conferisce senz?altro all?invenzione in oggetto un valore aggiunto rispetto a qualsiasi altra invenzione finora brevettata, ivi compresa quella avente titolo ?SISTEMA PER LA RIABILITAZIONE DI PAZIENTI?.
Il Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale permette, una volta avviato dal paziente sul proprio dispositivo (computer, cellulare, tablet, ecc.), di svolgere sedute di riabilitazione fisico-motoria, ordinariamente svolte presso la struttura sanitaria, direttamente presso la propria abitazione e per il tramite del solo utilizzo di una videocamera e di sensoristica opzionale. L?invenzione combina la praticit? dello svolgimento da remoto delle sedute con un?analisi quantitativa dei movimenti effettuati, operata da un sistema di intelligenza artificiale. Inoltre, non ? importante la potenza del dispositivo utilizzato poich? il flusso di immagini e degli eventuali parametri del sensore opzionale vengono trasferiti a un database usato dalla l?intelligenza artificiale per estrapolare i parametri necessari.
L?invenzione viene descritta con riferimento alla Figura 1 allegata: La Figura 1 presenta uno schema concettuale della struttura del sistema.
Con riferimento alla Figura 1, il Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1) acquisisce i movimenti di ogni paziente (2) beneficiario del sistema mentre questo riproduce i movimenti riabilitativi prescritti dal suo rispettivo medico (9); movimenti che di norma sono compiuti presso la struttura di riabilitazione ma che in questo il caso paziente (2) riproduce da casa. Una interfaccia per i pazienti, chiamata da ora in poi interfaccia paziente (4), acquisisce i movimenti di ogni paziente (2) beneficiario del sistema; tramite una videocamera (3) incorporata nel dispositivo utilizzato dal paziente (2). Inoltre, se la interfaccia paziente (4) ? installata sul computer del paziente (2), un modulo sensoriale (5) di sensori vari pu? essere collegato per rilevamento di ulteriori parametri. Diversi pazienti possono usufruire dell?interfaccia paziente (4) nello stesso momento se hanno fissato l?appuntamento con il rispettivo medico (9) per effettuare la teleriabilitazione. L?interfaccia paziente (4) invia i dati provenienti da ogni paziente (2) al database (8) attraverso il cloud (6). Il database (8) pu? essere, inoltre, utilizzato per ricevere e archiviare dati dall?intelligenza artificiale AI (7). L?intelligenza artificiale AI (7) compie un?analisi quantitativa biomeccanica dei movimenti di ogni paziente (2) evidenziando eventuali scorrettezze ed errori che possono essere utilizzati dal rispettivo medico (9) per la diagnosi immediata al paziente e con il vantaggio di avere parametri numerici quantificabili che supportano la diagnosi. Inoltre, l?intelligenza artificiale AI (7) pu? indicare la modalit? di compimento del corretto esercizio. Ogni medico (9) ? collegato ad una interfaccia medico (10), installata su un dispositivo, che comunica tramite il cloud (6) con l?intelligenza artificiale AI (7). Mentre ogni paziente (2) riproduce i movimenti riabilitativi, il suo corpo ? trasmesso in tempo reale sul dispositivo del rispettivo medico (9) e allo stesso momento l?intelligenza artificiale AI (7) visiona i movimenti e li riproduce tramite uno scheletro virtuale che viene anch?esso visualizzato dal medico (9) in tempo reale. Lo scheletro virtuale pu? essere bidimensionale o tridimensionale: ? bidimensionale se il paziente si serve del solo utilizzo di una videocamera (2); ? tridimensionale se il paziente si serve di un modulo sensoriale (5) collegato al proprio computer. Inoltre, ogni medico (9) ed ogni paziente (2) possono comunicare tra di loro tramite video, testo e voce.
Come evidenziato nella precedente descrizione il Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale ? in grado di trasformare una seduta di riabilitazione normalmente svolta presso la struttura sanitaria/riabilitativa in una seduta di riabilitazione svolta presso l?abitazione del paziente stesso limitando al minimo l?occorrenza di spostamento da un luogo all?altro del paziente. Inoltre, l?analisi dei movimenti quantitativa ? idonea a precisare gli errori e irregolarit? dei movimenti ed indicare le modalit? di compimento del corretto esercizio. Grazie all?analisi quantitativa eseguita dall? AI si pu? garantire una seduta di teleriabilitazione con lo stesso livello di precisione assicurato, presso i laboratori, mediante le ordinarie modalit? di compimento di detta analisi. In aggiunta, il sistema proposto permette la telereabilitazione senza necessit? di una strumentazione complessa e costosa. D?altra parte, il medico pu? intervenire in tempo reale correggendo l?attivit? del paziente e, al contempo, valutare se l?intervento correttivo ha effetto oppure no (se, cio?, a seguito dell?intervento correttivo operato dal medico i movimenti del paziente nuovamente riprodotti tramite scheletro virtuale sono corretti oppure no). La determinazione di una adeguata terapia di riabilitazione sar?, dunque, pi? veloce ed agevole per il medico-riabilitatore. Inoltre, l?utilizzo del sistema proposto consente la riduzione dell?esposizione del paziente a virus e batteri negli ambienti ospedalieri poich? potrebbe svolgere la terapia da casa.
La presente invenzione ? descritta con riferimento a forme predefinite di realizzazione. ? da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall?ambito di protezione delle rivendicazioni dichiarate.
Claims (8)
1. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1) che, tramite essenzialmente una intelligenza artificiale AI (8), un cloud (6), un database (8), una interfaccia paziente (4), una interfaccia medico (10), una videocamera (3) e un modulo sensoriale (5) opzionale, acquisisce ed analizza diversi parametri dei movimenti di uno o multipli pazienti (2) mentre questi, presso la propria abitazione, riproducono movimenti riabilitativi prescritti dal rispettivo medico (9) mentre ogni medico (9), presso la propria casa o presso la struttura ospedaliera, segue in tempo reale le sedute di telereabilitazione usando il sistema proposto come strumento di supporto.
2. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, dove una interfaccia per i pazienti chiamata interfaccia paziente (4) acquisisce parametri di movimento di ogni paziente (2), tramite videocamera (3) incorporata in un dispositivo e/o tramite un modulo sensoriale (5) opzionale se ? installata sul computer del paziente (2), ed invia i parametri di ogni paziente (2) a un database (8) tramite un cloud (6).
3. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2, e 3, dove una intelligenza artificiale AI (7), usando i dati prelevati di ogni paziente (2) salvati nel database (8), compie un?analisi quantitativa biomeccanica dei movimenti di ogni paziente (2) evidenziando eventuali scorrettezze ed errori, e indicando anche la modalit? di compimento del corretto esercizio.
4. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2 e 3, dove una intelligenza artificiale AI (7) visiona i movimenti de ogni paziente (2) e li riproduce tramite uno scheletro virtuale bidimensionale o tridimensionale; bidimensionale se il paziente si serve del solo utilizzo di una videocamera (3), e tridimensionale se il paziente si serve di un opzionale modulo sensoriale (5) collegato al proprio computer.
5. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2, 3 e 4, dove una interfaccia medico (10), installata su un dispositivo di ogni medico (9), comunica tramite il cloud (6) con l?intelligenza artificiale AI (7) ricevendo da quest?ultima in tempo reale: il video del paziente (2) mentre riproduce i movimenti riabilitativi; i risultati dell?analisi del movimento che includono eventuali scorrettezze, errori e indicazioni per la modalit? di compimento del corretto esercizio ed i parametri opzionali provenienti dal modulo sensoriale (5); e lo scheletro virtuale che permette visualizzare la geometria dei movimenti del paziente (2).
6. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2, 3, 4 e 5, dove molteplici medici (9) possono essere collegati al proposto sistema nello stesso momento tramite una interfaccia medico (4) istallata sul proprio dispositivo.
7. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2, 3, 4, 5 e 6, dove molteplici pazienti (2) possono essere collegati al proposto sistema nello stesso momento tramite una interfaccia paziente (4) istallata sul proprio dispositivo.
8. Sistema di teleriabilitazione con analisi biomeccanica guidata con supporto di intelligenza artificiale (1), secondo rivendicazione 1, 2, 3, 4, 5, 6, e 7, dove ogni medico (9) e ogni paziente (2) possono comunicare tra di loro in tempo reale tramite video, testo e voce.
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