Ogni battito cardiaco invia il sangue che scorre in tutto il corpo umano. Mentre un elettrocardiogramma utilizza un approccio di contatto per misurare l'attività elettrica del cuore, un ballistocardiogramma è un modo senza contatto di misurare l'effetto meccanico del flusso sanguigno attraverso il sistema cardiovascolare.

Giovanna Guidoboni, Marjorie Skubic e un team dell'Università del Missouri stanno attualmente lavorando per sviluppare un modello standardizzato per interpretare i risultati di un ballistocardiogramma che potrebbe fornire un approccio aggiuntivo per la diagnosi precoce di varie malattie cardiovascolari. Dieci anni fa, Il team di Skubic ha sviluppato sensori idraulici che possono essere posizionati sotto il materasso del letto per misurare la frequenza cardiaca e la frequenza respiratoria di una persona. Hanno notato che le forme d'onda stavano cambiando nel tempo man mano che le persone invecchiavano, indicando che c'erano ulteriori informazioni provenienti da quelle misurazioni che potrebbero essere utilizzate per tenere traccia dei cambiamenti di salute.

"Proprio adesso, viene utilizzato solo il cinque percento delle informazioni nel ballistocardiogramma, ma se possiamo standardizzare i risultati, possiamo fornire una mappa per comprendere le cause alla base del reale movimento fisiologico dei nostri corpi, "Guidoboni ha detto. "Questo potrebbe aiutare nella diagnosi precoce e prevenzione di malattie cardiovascolari come le malattie cardiache".

Guidoboni si è unito al team di Skubic e ha creato un modello matematico che consente al team di comprendere le informazioni aggiuntive dal ballistocardiogramma e di avvicinarsi di un passo a un modello standardizzato.

"Anche quando stiamo in piedi o restiamo fermi, la nostra massa si ridistribuisce all'interno del nostro corpo e genera un movimento corporeo che può essere catturato con un ballistocardiogramma, " Disse Guidoboni. "Applicando il nostro modello matematico, possiamo vedere informazioni che prima non conoscevamo sul sistema cardiovascolare di un individuo, come l'elasticità delle arterie, la contrattilità dei ventricoli nel cuore, o la viscoelasticità dei vasi sanguigni. Abbiamo costruito un sistema cardiovascolare virtuale modellando matematicamente il flusso sanguigno nei nostri corpi".

Lo studio, "Funzione cardiovascolare e balistocardiogramma:una relazione interpretata tramite modelli matematici, " è stato pubblicato in Transazioni IEEE sull'ingegneria biomedica . Sia Guidoboni che Skubic sono professori del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del MU College of Engineering. Guidoboni è anche professore di matematica al MU College of Arts and Science. Altri autori includono Moein Enayati, James Keller, Mihail Popescu, Laurel Despins e Virginia Huxley alla MU; Lorenzo Sala dell'Università di Strasburgo; Riccardo Sacco del Politecnico di Milano; Marcela Szopos dell'Université Paris Descartes. Il finanziamento è stato fornito dall'Università del Missouri e dal Center for Eldercare and Rehabilitation Technology. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente le opinioni ufficiali delle agenzie di finanziamento. Il team desidera riconoscere il contributo di David Heise della Lincoln University nello sviluppo del sensore idraulico del letto mentre era uno studente laureato alla MU.