Analisi automatica della respirazione nei bambini pretermine

Una nascita viene definita pretermine quando avviene prima di aver raggiunto le 37 settimane di gravidanza; questa condizione rappresenta la causa principale della mortalità neonatale. Il rischio di mortalità aumenta significativamente al diminuire dell’età gestazionale al momento del parto in quanto, diversi apparati anatomici non hanno completato il loro sviluppo e non riescono a svolgere la loro funzione fisiologica in maniera ottimale. È un evento patologico e può essere considerato come la risposta della coppia materno-fetale ad una varietà di eventi dannosi, in esso convergono in varia misura componenti materne, fetali o relative agli annessi fetali. La nascita prematura viene associata a gravi condizioni vitali come difficoltà di respirazione ed emorragie intracraniche. In caso di sopravvivenza, sono stati riscontrati vasti range di disabilità, prima fra tutte la difficoltà di apprendimento. I neonati pretermine devono affrontare numerose sfide a causa della loro immaturità: lo sviluppo dei polmoni non è completo e i meccanismi di difesa sono ancora immaturi, hanno una scarsa coordinazione motoria e respiratoria; anche il cuore è incompleto e il dotto arterioso non si è ancora chiuso. A causa di queste condizioni si possono avere fenomeni quali apnea, bradicardia e desaturazione. Un'altra conseguenza dell’immaturità di questi neonati è la sindrome da distress respiratorio, causata dalla mancanza di surfattante a livello degli alveoli polmonari. La misura e la stima della respirazione sono importanti in molti casi clinici, dal momento che la frequenza e la variabilità respiratoria sono indicatori dello stato di salute e dei suoi mutamenti, e hanno un ruolo cruciale nell’identificazione di molte patologie. La respirazione è il parametro che maggiormente influenza la modulazione del battito cardiaco e causa la variabilità del ritmo cardiaco in brevi intervalli di tempo. Spesso si manifesta quindi, la necessità di monitorare in modo continuo ed affidabile il segnale respiratorio di un soggetto. Il monitoraggio può essere effettuato tramite dispositivi indossabili, ma non sempre questi strumenti sono integrati con sensori che misurano il segnale respiratorio. Vengono utilizzati metodi indiretti per la registrazione di questo segnale, che tipicamente viene ricavato dall’elettrocardiogramma (ECG). Lo scopo della ricerca svolta è la valutazione dell’efficacia di questa tecnica; tramite l’elaborazione di un programma sono state ricavate le frequenze respiratorie, sia dal segnale respiratorio reale, sia da quello EDR relative a intervalli temporali acquisiti da 10 bambini nati pretermine. Successivamente è stata analizzata la correlazione tra la frequenza respiratoria del segnale vero e quella dell’EDR per le stesse finestre temporali di ogni neonato, così da capire se il numero di atti respiratori nello stesso intervallo fosse simile per entrambi i segnali. Ciò che però è emerso è il fatto che la correlazione è molto bassa, questo implica che i valori ricavati sono troppo diversi tra loro. Può essere affermato che la procedura utilizzata per l’estrazione del segnale respiratorio dall’ECG non è ottimizzata, e deve essere ottimizzata.