Angelo Longoni - LifeShirt

Dispositivo

Dott. FtR Angelo LongoniMaster in fisioterapia e riabilitazione respiratoria

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Dispositivo”Life Shirt”

Slides estratte da:

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Sistema LifeShirt

Il VivoMetrics LifeShirt è un sistema di monitoraggio avanzato e non invasivo, ambulatoriale,che raccoglie, elabora e memorizza rilevanti parametri clinici come il volume corrente la frequenza respiratoria, il picco di flusso

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la frequenza respiratoria, il picco di flusso inspiratorio ecc.Il software di analisi determina e classifica le apnee/ipopnee, il respiro periodico e di Cheyne-Stokes, i singhiozzi e colpi di tosse. Il sistema inoltre raccoglie il segnale di ECG e di Saturazione di Ossigeno e i cambi di postura.

Chi lo usa all’estero?

Miami Beach 19 February 2002 The computerised LifeShirt by VivoMetrics Inc., based on patents created by Dr. Marvin Sackner and Miami Beach-based Non-Invasive Monitoring Systems Inc. (NIMS), will be tested

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Invasive Monitoring Systems Inc. (NIMS), will be tested by the United States Air Force for its ability to monitor armed forces in the field. The U.S. Air Force Institute of Technology (AFIT) has signed a co-operative research and development agreement (CRADA) with VivoMetrics, a developer of health-monitoring technologies based in Ventura, California.

America's First Responders Foundation, Inc.®

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In 34% of the Top U.S. Medical SchoolsLeading academic institutions are using the LifeShirt System to study and better understand how various bodily systems interact in health and disease. As of June 2003, VivoMetrics' research relationships include

Università

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June 2003, VivoMetrics' research relationships include17 of the top 50 U.S. medical schools, as ranked by U.S. News and World Report January 2003.

Clinical research•Alliant University

•Groden Center

•Henry Ford Hospital

•Indiana University

•Landon Pediatric Research Foundation

•National Center for PTSD

•Rehabilitation Hospital of Indiana

•Rush University

•St, Anselm College

•Stanford University

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•Stanford University

•University of California, Los Angeles

•University of North Caroline

••University of Essen & University of Frieberg, Germany University of Essen & University of Frieberg, Germany

••University of Massachusetts Medical School University of Massachusetts Medical School

••University of Texas SW Medical School and Dallas University of Texas SW Medical School and Dallas

••University of Washington University of Washington

••University of Zurich University of Zurich

••Walter Reed Army Medical Research Institute Walter Reed Army Medical Research Institute

••Washington State UniversityWashington State University

Quali campi d’interesse?

•Cardiology

• Pulmonology

• Exercise Physiology

•Panic Disorder

• Sleep

• Psychiatry

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• Exercise Physiology

• Rehab Medicine

• Anxiety

• Psychiatry

• Psychology

Studi di ricerca clinicaU.s.a : 36 studi (Cough,SpO2,Multiple respiratory parameters)Canada: 2 studi (Multiple respiratory parameters)Europa: 5 studi (Multiple respiratory parameters, Cough, SpO2)

Per un totale di 760 pazienti in studio.

Numero di studi in cui il sistema LifeShirt è stato usato per monitorare dei soggetti: 105Numero dei soggetti che hanno indossato la LifeShirt durante gli studi: 2,327

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Numero dei soggetti che hanno indossato la LifeShirt durante gli studi: 2,327 Numero delle sessioni in cui è stata indossata la LifeShirt:7,262Numero delle ore in cui i soggetti sono stati monitorati con la LifeShirt pe fornire dati di studio: ~87,663

31 Maggio 2004

Obiettivi di studioEndpoint Therapeutic Area Indication

Cough Respiratory COPD

TidalVolumeInstabiliy CNS Generalized AnxietyDisorder & Panic

Cough Respiratory Asthma

Apnea /Hypopnea Sleep/Cardiovasc Sleep Disordered

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Apnea /Hypopnea Sleep/Cardiovasc Sleep DisorderedBreathing

Cough Respiratory FKT

Cough Respiratory Upper Respiratory TractInfection

In Italia1. Centro Studi Scuola di Volo Aeronautica Militare Pratica di Mare ROMA

2. Casa Sollievo della Sofferenza - Opera Padre Pio da P ietralcina - Poliamb. Fisiopat. Resp. - Dr. A. Di Corcia S.GIOVANNI ROTONDO (FG)

3. Az.Osp. S.Anna Università degli Studi - Clinica Pneu mologica Prof.ssa Annalisa Cogo FERRARA

4. Az.San.Osp. San Luigi - Dr. Gullotta ORBASSANO

5. Ass.ne La Nostra Famiglia - Ist. Scient. "E. Medea" CONEGLIANO (TV)

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6. Az. Osp. Univ. Messina Policl. G. Martino- U.O.C Pene umologia CONTESSE

7. A.S.L. 102- - OSP. "SS.Annunziata” Clinica Pediatrica - Prof. Chiarelli - Dott. Verini CHIETI

8. AZ. Osp. “ Sant'Anna” Como Reparto Riabilitazione Respiratoria Dr. Antonio Paddeu MARIANO COMENSE

Studi Italiani

RESPIRO DI CHEYNE STOKES NELLO SCOMPENSOCARDIACO CRONICO: ANALISI GIORNO-NOTTE,SENSIBILITA’ CHEMOCETTIVA E CORRELAZIONINEUROENDOCRINE

M. Emdin, ^E. Bonanni, C. Passino, V. Rosso, A. Giannoni,^ M. Maestri, ^ M. FabriniIstituto di Fisiologia Clinica del CNR, Pisa^ Clinica Neurologica, Università di Pisa

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Lo scompenso cardiaco ha una vasta rilevanza epidemiologica ecosti socio-sanitari elevatissimi. Alla radice delle alterazioni delsistema neuroendocrino nello scompenso c’è l’alterata funzionedei “feedback” barocettivo e chemocettivo, quest'ultimoresponsabile anche di una manifestazione clinica significativadello scompenso: il respiro di Cheyne-Stokes (RCS).Scopo, pazienti e metodi:Al fine di valutare i rapporti esistenti tra sensibilità chemocettiva all’ipercapnia ed all’ipossia, assetto neuro-ormonale ed anomalie del pattern respiratorio nello scompenso cardiaco, sono stati arruolati prospetticamente 32 pazienti con scompenso cardiaco cronico, in trattamento medico ottimale.

FerraraCNR Pisa

Come si presenta

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Componenti

Chiave hardware

Registratore a batteria

Rilevatore di postura

ECG

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Saturimetro

Memory

La nostra dotazione

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XX Large X Large Large Small

Il software

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Materiale

Il corpetto è a forma di canottiera, elastico, lavabile, disponibile in varie taglie.E’munito di due sensori impedenziometrici a fascia posti in posizione toracica e addominale,un accellerometro posto centralmente tre

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accellerometro posto centralmente tre derivazioni elettrocardiografiche ed un segnale di saturazione di ossigeno digitale e corredato da un registratore digitale e analizzatore portatile di piccole dimensioni (18 cm x 6 cm ) con memory card.

Tecnologia

La tecnologia su cui si basa il sistema LifeShirt è la pletismografia induttiva. ll RIP (Respiratory Inductive Plethysmograph ) rappresenta un valido sistema per il monitoraggio della ventilazione in assenza di una connessione fisica diretta con le vie aeree.Si basa

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connessione fisica diretta con le vie aeree.Si basa infatti sulle informazioni ricavate da due bande elastiche costituite da due fili di spire isolate che circondano il torace (1) e l’addome (2) e connesse a loro volta ad un circuito oscillatore (3).

Definizione

Ple|ti|smo|gra|fì|as.f. med, misurazione delle variazioni di volume di un organo ( spirometro a circuito chiuso)

In|dut|tì|vo

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In|dut|tì|voagg.CO elett. che produce fenomeni d’induzione:circuito induttivo elettromagnetico (La corrente che fluisce in un circuito produce un campo magnetico, il quale produce un flusso magnetico che e’ concatenato con il circuito stesso).

Pletismografia Induttiva

Le spire sono eccitate da un circuito elettrico oscillante a basso voltaggio e ad alta frequenza (300 kHz).I

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frequenza (300 kHz).I movimenti del corpo rilevati dai sensori generano campi magnetici che vengono convertiti in forme d’onda.

Pletismografia a impedenza

Il corpo può essere trattato come un conduttore di energia elettrica. Ogni cambiamento nella conduttività di una regione

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nella conduttività di una regione del corpo produce nel segnale di impedenza una variazione proporzionale alla quantità di corrente che fluisce in quella regione.

R.I.P. contro ImpedenzaTable 2. Comparison Between Inductance And Impedanc e Technologies

Feature Inductance Impedance

Detects obstructive and mixed apneas Yes No

Detects central apneas Yes Yes

Measures changes in tidal volume Yes No

Detects hypopneas Yes No

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Detects hypopneas Yes No

Means to detect a breath from a calibrated waveform thereby not counting

smaller deflections from motion artifacts as breaths Yes No

Provides accurate breath rates Yes No

Displays breath waveforms that have equivalent shapes to waveforms from

spirometers and pneumotachographs connected to airway Yes No

Assesses thoracoabdominal coordination Yes No

Wakefulness and sleep staging capabilities Yes No

Detects all elements of the sequence of respiratory muscle fatigue Yes No

Digital data stream outpu Yes No

Breath amplitude not susceptible to postural alterations Yes No

Cardiogenic artifacts do not distort respiratory waveforms Yes No

Inductance / Impedance

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Cardiogenic artifacts do not distort respiratory waveforms Yes No

Electric current not passed through body Yes No

Analog signal outputs Yes Yes

Can be calibrated to volume equivalency from spirometer, pneumotachograph

or fixed volume chamber Yes No

Used with heart rate for time series respiratory sinus arrhythmia measure Yes No

Accurate timing of breath waveforms Yes No

Advantages of InductivePlethysmography over Impedance

Pneumography

Impedance pneumography and inductive plethysmography are two noninvasive technologies available for measuring respiratory function.The advantages of inductive plethysmography include greater accuracy and sensitivity;

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plethysmography include greater accuracy and sensitivity; the ability to assess thoracoabdominal coordination; and the minimization of motion artifact. Fon example, the technology is associated with less signal interference and distortion. When contrasted against spirometry (the “gold standard” for determining lung volumes), inductive plethysmography is associated with less error (±10%) compared to impedancepneumography (> 15%).

Andiamo veloci

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1- Indossare la LifeShirt

1

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2 - Posizionare gli elettrodi

1 2

2

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1 2

3

3 - Attaccare l’accellerometro

3

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4 - Collegare i cavi

4

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5 - Collegare l’E.C.G.

5

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6 - Inserire pila e memory

6 6

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7 - Posizionare il saturimetro

7

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8-9 Connettersi al registratore

8 9

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Accensione

10

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Taratura: modalità sonno

11

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5-7 respiri

Taratura: modalità giorno

12

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5-7 respiri 5-7 respiri

1 2 3 4

Inizio sessione

13

Veglia

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Veglia

Sonno

Parametri misurabili > 30RIP Waveform TracesVt Tidal VolumeRC Rib Cage ExcursionsAB Abdomen Excursions

RIP Derivatives and 2nd Derivatives of Tidal VolumedVt Derivative of Tidal VolumedRC Derivative of RC ExcursionsdAB Derivative of AB Excursionsd2Vt Second Derivative of Tidal Volumed2RC Second Derivative of RC Excursions

RIP Timing MeasuresBr/M Respiratory Rate Ti Inspiratory Time Te Expiratory TimeTt Total Breath Time Ti/Tt Fractional Inspiratory TimeTi/Te Inspiratory/Expiratory Time RatioPifTTi Time To Reach Peak Inspiratory Flow PefTTe Time To Reach Peak Expiratory Flow F/Vt Rapid Shallow Breathing Index

RIP Apnea -Hypopnea

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d2RC Second Derivative of RC Excursionsd2AB Second Derivative or AB Excursions

RIP Volume MeasuresViVol Inspiratory Tidal VolumeVeVol Expiratory Tidal Volume Vent Minute Ventilation qDEEL Change in End-Expiratory Lung Volume Level RBVol Running Baseline Tidal Volume %SBVol Sigh Volume

Periodic breathPerCS Cheyne-Stokes breath

RIP Apnea -HypopneaDetection and ClassificationBAp Apnea ClassificationBHyp Hypopnea ClassificationAHI Apnea Hypopnea Index

Accelerometer Waveform Traces/MeasuresACC Accelerometer Signal (y-axis)AccP Accelerometer Posture IndicatorAccM Accelerometer Motion IndicatorACT Activity Level

Alcuni casi trattati

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1 - Respiro toracico in pz. ansiosaInizio trattamento Gennaio 2007

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Particolare

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InspirazioneCon stimolo

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Inspirazione

Espirazione

Con stimolo propriocettivo

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Respiro libero diaframmatico

Inspirazione Espirazione

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Braccia aperte Braccia chiuse

Respiro toracico in pz. ansiosa

Inizio trattamento

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Fine trattamento

Inizio trattamento

Dettaglio

1 mese: 2 trattamenti alla settimana

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Fine trattamento

alla settimana

2 - Respiro paradosso

Inspirazione

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Respiro paradossoParticolare

Inspirazione

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Inspirazione Espirazione

Inizio

2 settimane

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Fine

2 settimane

Dettaglio a metà del trattamento

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Dettaglio a fine trattamento

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Inizio

Metà

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Fine

3 - Respiro di Cheyne-StokesTotale

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Respiro di Cheyne-StokesParticolare

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Respiro di Cheyne-StokesParticolare

1

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23

Trattamento con Autoset CS 2

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Inizio senza ventilatore

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Fine con Autoset CS2

Respiro di Cheyne-Stokes con CS2 Particolare

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Respiro di Cheyne-Stokes con CS2Particolare

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Report Cheyne -Stokes

Senza CPAP Con CPAP

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Report 1

O2

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Analisi

apnee

Respiro

Periodico

Report 2

Analisi

F.C.

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F.

Respiro

SpO2

Postura

per le informazioni metodiche, per il

Un ringraziamento a tutta l’equipe del reparto di Riabilitazione Respiratoria di Mariano Comense, in particolare alPrimario Dott. Antonio Paddeu e ai suoi collaboratori: Dott. Eligio Carella, Dott. Dionigi Mangiacasale,

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per le informazioni metodiche, per ilsostegno morale e per la costantedisponibilita’ offerta in questi anni esoprattutto per avermi dato la completafiducia nell'utilizzo di questo dispositivo.

Grazie per l’attenzione

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l’attenzione