10.02.202115:45

Misurare frequenza cardiaca e respiro con un visore VR è possibile

Lo rivela uno studio del Politecnico di Milano pubblicato su Sensors


Un team di ricercatori del Politecnico di Milano ha dimostrato per la prima volta che è possibile usare i sensori – accelerometri e giroscopi – contenuti in un visore di realtà virtuale per poter misurareparametri vitali quali la frequenza cardiaca e respiratoria senza ulteriori periferiche o dispositivi indossabili.

Questo, grazie alla misurazione dei micromovimenti della testa, generati ad ogni battito cardiaco dalla perfusione cerebrale, non visibili ad occhio nudo ma percepibili dalla strumentazione, e tramite i movimenti indotti dall’attività respiratoria misurabili anche a livello della testa.

Lo studio, svolto in collaborazione con Softcare Studios – startup innovativa italiana impegnata nello sviluppo di scenari di realtà virtuale per applicazioni medicali – è stato recentemente pubblicato suSensors, la principale rivista internazionale ad accesso aperto e peer-reviewed, sulla scienza e la tecnologia di sensori e biosensori.

Il protocollo sperimentale prevedeva per ogni soggetto l’acquisizione in diverse posture (seduto, in piedi e sdraiato), a respiro spontaneo o controllato (a diverse frequenze respiratorie note), mentre veniva indossato il visore di realtà virtuale, in cui veniva proiettato uno scenario neutro, e la contemporanea registrazione di un elettrocardiogramma come gold standard.

Elaborando questo segnale in modo opportuno, è stato dimostrato come si possano ottenere misure sulla frequenza cardiaca e respiratoria, che in prospettiva futura potrebbero essere usati per ottenere informazioni sullo stato di attivazione del sistema nervoso sulla frequenza cardiaca, legato al livello di stress o di rilassamento indotto durante l’esperienza di realtà virtuale.

spiega il Professor Enrico Caiani del Take Care Lab, al Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria.

Questo risultato apre nuove prospettive e possibilità di utilizzo dei visori di realtà virtuale con la possibilità di misurare senza sensori aggiuntivi parametri vitali, e facilitandone l'impiego al di fuori da un contesto di laboratorio. Dal visore si potrà così misurare come il soggetto reagisce agli stimoli indotti, con la possibilità di modificare in tempo reale l’esperienza virtuale in funzione degli obiettivi da raggiungere.

Lo studio
Floris, C.; Solbiati, S.; Landreani, F.; Damato, G.; Lenzi, B.; Megale, V.; Caiani, E.G.
Feasibility of Heart Rate and Respiratory Rate Estimation by Inertial Sensors Embedded in a Virtual Reality Headset.
Sensors 202020, 7168.
L’articolo online