Il tuo smartwatch può salvarti la vita: come l’AI prova a prevedere l’arresto cardiaco

Vai a nanna ti fai una bella dormita e SleepFM ti restituisce una bella analisi del sonno che predice oltre 100 condizioni di salute; ti guardi allo specchio e anziché sputarti in un occhio Longevity Mirror stima la salute futura attraverso un semplice selfie video combinando intelligenza artificiale e analisi ottica; esci di casa perdi la metro ma ne approfitti per fare quel goccio di pipì che avevi dimenticato e l’orinatoio pubblico “smart” dotato di sensori avanzati analizza in pochi secondi parametri cruciali delle urine, come glucosio, calcio, creatinina, globuli bianchi e pH. Potrebbe non mancare più nulla….. E se invece il tuo smartwatch potesse avvisarti giorni prima di un arresto cardiaco?

Non è fantascienza, ma l'obiettivo concreto di TIME-CARE, un progetto di ricerca all'avanguardia che vede collaborare l'Ospedale San Raffaele e il Politecnico di Milano. L'idea è rivoluzionaria: utilizzare l'intelligenza artificiale per analizzare i dati raccolti da dispositivi come l'iWatch e identificare segnali predittivi invisibili all'occhio umano.

Il problema: un'emergenza silenziosa

L'arresto cardiaco extraospedaliero rappresenta una delle principali cause di morte nei paesi occidentali. La sfida è duplice: da un lato, identificare chi è a rischio prima che si verifichi l'evento; dall'altro, garantire un intervento rapido ed efficace quando accade.

Secondo i dati raccolti dal team di ricerca, circa il 30% degli arresti cardiaci avviene quando la persona è sola, rendendo ancora più critico lo sviluppo di sistemi di allerta e intervento automatici.

L'Intuizione: il corpo lancia segnali

L'ipotesi scientifica alla base di TIME-CARE è che l'arresto cardiaco non sia un evento completamente improvviso. Il corpo, nei giorni e nelle settimane precedenti, lancia segnali deboli ma continui: variazioni minime nel funzionamento dell'apparato cardiocircolatorio che potrebbero essere rilevate attraverso l'analisi dei dati biometrici.

Come spiega il dottor Tommaso Scquizzato, uno dei ricercatori coinvolti, nei trenta giorni precedenti a un evento cardiaco maggiore si osservano spesso modifiche sottili e progressive nei pattern elettronici registrati dai dispositivi indossabili. Il problema è che queste modifiche sono talmente graduali che l'occhio umano non riuscirebbe mai a coglierle. Ed è qui che entra in gioco l'intelligenza artificiale.

La soluzione: un sistema a tre pilastri

1. Previsione Personalizzata dell'Arresto Cardiaco

Il cuore tecnologico del progetto è lo sviluppo di un algoritmo di intelligenza artificiale capace di generare allerte personalizzate, calibrate sulla storia clinica e sullo stile di vita del paziente. L'obiettivo è ridurre al minimo sia i falsi positivi (allarmi inutili che genererebbero ansia) sia i falsi negativi (eventi non previsti).

L'algoritmo non si limita a confrontare valori con soglie standard, ma impara il profilo individuale di ciascun paziente attraverso l'analisi continua di:

• frequenza cardiaca e sua variabilità nel tempo;

• qualità e pattern del sonno;

• livelli di attività fisica quotidiana;

• ossigenazione del sangue.

La chiave è che gli algoritmi non analizzano il singolo battito, ma la sua evoluzione nel tempo, cercando pattern nascosti nelle traiettorie di questi parametri.

2. Riconoscimento Automatico dell'Evento

Per affrontare il problema degli arresti cardiaci che avvengono quando la persona è sola, TIME-CARE ha sviluppato un sistema di visione artificiale che analizza le immagini delle telecamere domestiche per rilevare collassi improvvisi e immobilità prolungata, ove queste siano installate ovviamente

Una volta riconosciuto l'evento, il sistema attiva automaticamente i soccorsi, riducendo drasticamente il tempo di intervento in situazioni critiche dove ogni secondo può fare la differenza tra la vita e la morte.

3. Personalizzazione della Rianimazione

L'aspetto forse più innovativo è l'utilizzo della realtà mista (mixed reality) combinata con modelli 3D dell'anatomia del paziente. Il sistema è in grado di guidare le compressioni toraciche considerando le caratteristiche anatomiche specifiche della persona: spessore del torace, posizione del cuore, conformazione della gabbia toracica.

Combinando intelligenza artificiale e mixed reality, TIME-CARE mette a disposizione una piattaforma che supporta il riconoscimento dell'evento e le migliori tecniche di Rianimazione CardioPolmonare, ottimizzate per ogni singolo paziente.

Un Approccio Olistico ai Dati

Il progetto non si limita ai soli dati cardiaci. TIME-CARE raccoglie e analizza dati clinici, genetici, ambientali e fisiologici per sviluppare modelli predittivi capaci di riconoscere precocemente i soggetti a maggior rischio. È un approccio multidimensionale che considera la persona nella sua interezza.

Il progetto coinvolge sia pazienti con problematiche cardiache note sia volontari sani, permettendo all'algoritmo di addestrarsi a distinguere tra variazioni normali e segnali di allarme reali.

Timeline e prospettive

Il progetto ha già arruolato circa cento pazienti e punta a raggiungere almeno duecento partecipanti. La fase di raccolta dati dovrebbe concludersi entro il 2027, ma lo sviluppo dell'algoritmo richiederà ulteriore tempo.

Questo è necessario perché serve un campione molto ampio per addestrare l'intelligenza artificiale a distinguere pattern davvero predittivi dal semplice rumore di fondo. La collaborazione, inizialmente italo-australiana, si sta espandendo a livello internazionale.

È importante sottolineare che l'obiettivo non è prevedere con certezza un arresto cardiaco, ma capire se l'analisi continua di parametri biometrici possa aiutare a identificare pattern di rischio aumentato, permettendo interventi preventivi tempestivi.

Le questioni irrisolte

Come ogni innovazione tecnologica nel campo della salute, TIME-CARE solleva questioni importanti che dovranno essere affrontate.

• Privacy e protezione dei dati: il monitoraggio continuo di parametri biometrici e, nel caso della componente di visione artificiale, delle immagini domestiche, richiede garanzie robuste sulla sicurezza e l'utilizzo dei dati sensibili.

• Gestione degli allarmi: trovare il giusto equilibrio tra sensibilità e specificità dell'algoritmo è cruciale. Troppi falsi allarmi potrebbero generare ansia e portare i pazienti a ignorare le notifiche; troppi pochi potrebbero non fornire una protezione adeguata.

• Aaccessibilità: come garantire che questa tecnologia, una volta validata, sia accessibile a tutti i pazienti a rischio e non solo a chi può permettersi dispositivi costosi?

TIME-CARE rappresenta comunque un esempio concreto di come l'intelligenza artificiale e i dispositivi indossabili che già utilizziamo quotidianamente

In questo senso, il progetto del San Raffaele e del Politecnico di Milano esplora con rigore scientifico la possibilità che i dispositivi che già portiamo al polso possano convergere verso la nuova frontiera della prevenzione personalizzata e predittiva e diventare, in futuro, guardiani silenziosi della nostra salute cardiaca.