Secondo la World Health Organization, il fenomeno dell’invecchiamento della popolazione è fra le problematiche più rilevanti della società moderna a livello globale. Questa evoluzione comporta sia la necessità di garantire una più lunga aspettativa di vita “in buona salute” sia il rispondere ai nuovi bisogni di salute in presenza di patologie multiple e simultanee (multimorbilità) limitando l’aumento dei costi a carico del sistema sanitario e garantendo ai pazienti una più semplice fruizione delle prestazioni erogate dal sistema sanitario pubblico o privato. La telemedicina, consentendo la trasmissione sicura di dati, segnali, ed immagini mediche attraverso canali fisici diversi, semplifica il contatto tra il paziente ed il sistema sanitario e contribuisce a garantire elevati standard assistenziali pur riducendo il bisogno del paziente di accedere fisicamente alle strutture sanitarie, con effetti positivi sia sulla sua qualità della vita sia sulla riduzione del numero di viste frontali eseguite nelle strutture. La teleriabilitazione è parte applicativa della telemedicina e consente di “domiciliarizzare” quei protocolli di riabilitazione che possono essere seguiti dal paziente anche senza l’assistenza diretta di personale sanitario e senza l’uso di apparecchi che non possono essere spostati al domicilio del paziente stesso. È possibile oggi individuare diverse categorie di percorsi riabilitativi che si prestano a tale trasformazione. Tra questi, percorsi legati alla riabilitazione motoria (es. soggetti post-ictus, soggetti affetti da malattie neuromuscolari degenerative e/o lesioni), percorsi dedicati alla riabilitazione cognitiva (es. anziani), percorsi finalizzati alla riabilitazione metabolica e cardiologica (es. soggetti in fase acuta di un infarto miocardico, soggetti affetti da vasculopatie), alla riabilitazione di soggetti disfonici, con disturbi visivi o ad altre forme di disabilità. Nel corso dell’insegnamento verranno presentate le principali soluzioni tecnologiche ad alto valore aggiunto nel campo della teleriabilitazione, con particolare enfasi sui sensori ed i sistemi oggi disponibili, le loro problematiche di utilizzo, le possibilità da loro offerte e le possibilità di sviluppo futuro. Ogni tecnica presentata sarà accompagnata dallo svolgimento di una esercitazione che permetterà di applicare le conoscenze impartite per la soluzione di problemi reali nell’ambito del monitoraggio e della riabilitazione.

Al termine dell’insegnamento gli studenti conosceranno: - I principali ambiti applicativi della teleriabilitazione e del telemonitoraggio e le rispettive problematiche - I sistemi oggi esistenti, comprese potenzialità, limitazioni e possibili evoluzioni nel prossimo futuro - L’architettura, le problematiche di tipo ingegneristico e le soluzioni attualmente disponibili (o che potrebbero essere disponibili nel breve - medio termine) dal punto di vista tecnologico - I sensori principalmente utilizzati nei sistemi oggi esistenti, con particolare attenzione ai sensori magneto-inerziali e ottici, e le relative problematiche tecnologiche ed applicative - Al termine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito le seguenti abilità: - Dato uno specifico problema clinico, individuare le attuali possibilità di intervento teleriabilitativo con cognizione dei rispettivi punti di forza e debolezza - Dato uno specifico sistema di teleriabilitazione, analizzarne punti di forza e debolezza ed individuare possibili sviluppi tesi a renderlo più efficace o più semplicemente utilizzabile, nel breve e medio termine - Dato uno specifico sistema, descriverne l’architettura, la componentistica specifica utilizzabile ed in generale le problematiche tecnologiche ed applicative - Dato uno specifico sensore, realizzare lo schema (quantomeno a blocchi) dedicato al condizionamento ed all’acquisizione del segnale generato e, per i sensori per i quali l’utilizzazione del segnale generato richiede ulteriore elaborazione, sviluppare gli algoritmi di elaborazione numerica necessari - Data una specifica applicazione nell’ambito del monitoraggio e dell’intervento riabilitativo, essere in grado di progettare e dimensionare i moduli principali per la sua implementazione.

È preferibile avere buona famigliarità con i metodi e le tecniche utilizzate per l’analisi dei segnali biomedici

Ambiti applicativi della teleriabilitazione e relative caratteristiche e problematiche - Principi generali relativi alla definizione delle disabilità e riabilitazione secondo ICF - Sistemi di teleriabilitazione oggi esistenti per i principali ambiti applicativi; problematiche connesse con i sistemi trattati e possibilità di sviluppo futuro - Architettura e soluzioni tecnologiche oggi adottate per i sistemi di teleriabilitazione esistenti e possibilità di sviluppo futuro - Tecniche e metodi per il tele-monitoraggio dei parametri vitali e dei segnali biomedici - Sensoristica principalmente impiegata nei sistemi di teleriabilitazione, con particolare attenzione ai sensori magneto-inerziali e a sensori ottici ed alle problematiche relative alla loro utilizzazione - Sviluppo di exergaming personalizzati per la riabilitazione; fondamenti fisio-patologici ed elementi per la progettazione - Approcci quantitativi per la valutazione dell’efficacia dell’intervento riabilitativo - Esempi di organizzazione di servizi di teleriabilitazione

L’insegnamento sarà suddiviso in - 39 ore di lezione - 21 ore di esercitazioni laboratorio, che verranno svolte a gruppi di 3 – 4 persone. La frequenza alle esercitazioni di laboratorio è obbligatoria ed è condizione necessaria per poter sostenere l’esame finale. Durante le esercitazioni di laboratorio gli studenti lavoreranno su problemi posti dal docente ed eventualmente svilupperanno un progetto legato agli argomenti trattati nel corso dell’insegnamento.

Slide fornite dal docente e articoli scientifici di revisione della letteratura di interesse e articoli tecnici su algoritmi e metodi specifici.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

La verifica dell’apprendimento è volta ad accertare le conoscenze teoriche e tecniche necessarie e utili per l’analisi, la definizione, progettazione, implementazioni e valutazione di metodi e strumenti innovativi nell’ambito del telemonitoraggio e della teleriabilitazione. L’esame è diviso in due parti, una prima parte che consta in un test a risposta multipla sugli argomenti del corso e una seconda parte che consta di una verifica orale sui contenuti delle esercitazioni. Prima parte: Test a risposta multipla (punteggio 0-16). Durata della prova 30 minuti. Vengono proposte 16 domande a risposta multipla che possono includere anche risposte numeriche legate alla risoluzione di esercizi. Ad ogni domanda sono associate 4 risposte di cui una giusta e 3 sbagliate. La risposta corretta vale punti 1, una risposta sbagliata vale punti -0,33 e una risposta non data comporta 0 punti. Un punteggio totale nel test maggiore di 8 punti permette l’accesso alla seconda parte dell’esame. Il punteggio conseguito al test è valido per due sessioni consecutive (compresa quella del test stesso) indipendentemente dal punteggio ottenuto nella verifica orale. La prova è svolta tramite la piattaforma exam. Verifica orale (punteggio 0-16) L* student* per essere ammesso a sostenere la verifica orale deve mettere a disposizione del docente attraverso la sezione elaborati del portale della didattica tutte le esercitazioni svolte durante il corso (documento descrittivo dell’esercitazione, codice Matlab ed eventuali risultati). La verifica verterà sulla presentazione e discussione dei fondamenti teorici alle base delle esercitazioni, le scelte progettuali nell’implementazione dei codici e i principali risultati ottenuti. La verifica orale si considera superata con un punteggio maggiore o uguale a 10. La prova è svolta mediante l'uso della virtual classroom. Il punteggio finale è dato dalla somma dei punteggi delle due prove. Un punteggio maggiore di 30 garantisce la lode.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

La verifica dell’apprendimento è volta ad accertare le conoscenze teoriche e tecniche necessarie e utili per l’analisi, la definizione, progettazione, implementazioni e valutazione di metodi e strumenti innovativi nell’ambito del telemonitoraggio e della teleriabilitazione. L’esame è diviso in due parti, una prima parte che consta in un test a risposta multipla sugli argomenti del corso e una seconda parte che consta di una verifica orale sui contenuti delle esercitazioni. Prima parte: Test a risposta multipla (punteggio 0-16). Durata della prova 30 minuti. Vengono proposte 16 domande a risposta multipla che possono includere anche risposte numeriche legate alla risoluzione di esercizi. Ad ogni domanda sono associate 4 risposte di cui una giusta e 3 sbagliate. La risposta corretta vale punti 1, una risposta sbagliata vale punti -0,33 e una risposta non data comporta 0 punti. Un punteggio totale nel test maggiore di 8 punti permette l’accesso alla seconda parte dell’esame. Il punteggio conseguito al test è valido per due sessioni consecutive (compresa quella del test stesso) indipendentemente dal punteggio ottenuto nella verifica orale. La prova è svolta tramite la piattaforma exam. Verifica orale (punteggio 0-16) L* student* per essere ammesso a sostenere la verifica orale deve mettere a disposizione del docente attraverso la sezione elaborati del portale della didattica tutte le esercitazioni svolte durante il corso (documento descrittivo dell’esercitazione, codice Matlab ed eventuali risultati). La verifica verterà sulla presentazione e discussione dei fondamenti teorici alle base delle esercitazioni, le scelte progettuali nell’implementazione dei codici e i principali risultati ottenuti. La verifica orale si considera superata con un punteggio maggiore o uguale a 10. La prova è svolta mediante l'uso della virtual classroom o in aula. Il punteggio finale è dato dalla somma dei punteggi delle due prove. Un punteggio maggiore di 30 garantisce la lode.