Convalida della Kinocardiografia, una nuova tecnologia che misura l'attività meccanica cardiaca tramite accelerometri e giroscopi

Kinocardiographic misura la funzione meccanica ed elettrica del cuore. La soluzione proposta si basa su misurazioni delle vibrazioni del corpo. Misurando questi movimenti sulla superficie del corpo è possibile dedurre, tenendo conto del peso e della taglia dell'individuo, la qualità del battito cardiaco che ha provocato tale vibrazione. La tecnica sviluppata consiste in un dispositivo che misura queste vibrazioni in due punti del corpo: sul busto (sismocardiografia) e sulla parte bassa della schiena (balistocardiografia). La prima misurazione riflette la forza locale del battito cardiaco e la trasmissione del sangue all'arteria principale del corpo, l'aorta. La seconda misurazione, nella parte bassa della schiena, è il risultato della contrazione e del movimento del sangue all'interno del sistema arterioso. Sulla base di queste due misurazioni si calcola l'energia prodotta dal cuore e trasmessa al busto oa tutto il corpo. L'energia su un intero ciclo cardiaco e la distribuzione di tale energia all'interno di un battito cardiaco vengono utilizzate per caratterizzare la funzione meccanica del cuore.

Studi clinici condotti in precedenza hanno dimostrato la ripetibilità delle misurazioni chinocardiografiche (KCG) e la loro robustezza rispetto all'uso di diversi sensori.

Le misurazioni di KCG hanno anche mostrato un'elevata sensibilità (> 94%) a diversi stati emodinamici indotti dall'iniezione di agenti inotropi attivi, ovvero la dobutamina utilizzata anche come trattamento per l'insufficienza cardiaca in fase avanzata. In uno studio incrociato randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, queste misurazioni hanno mostrato una forte correlazione (r = 0,8, p <0,0001) con la gittata cardiaca misurata mediante ecocardiografia. La tecnica ha anche dimostrato la sua capacità di tenere traccia dei cambiamenti nella funzione meccanica cardiaca durante l'apnea volontaria espiratoria.

Le misurazioni KCG sono state valutate anche durante una simulazione di microgravità a Bedrest su 23 volontari sani. Le misurazioni hanno monitorato il decondizionamento cardiaco nel gruppo di controllo rispetto al gruppo di esercizio in modo simile alle misurazioni della risonanza magnetica cardiaca. Successivamente, le metriche KCG hanno mostrato la capacità di distinguere i pazienti con scompenso cardiaco a frazione di eiezione ridotta (HFrEF) dai pazienti non insufficienti. Questi ultimi risultati hanno anche dimostrato che il solo sensore toracico era sufficiente per separare i pazienti con HFrEF dai pazienti normativi, ponendo le basi per un possibile utilizzo del solo smartphone.

Il prototipo di un'applicazione mobile, denominata OKCARDIO, consente di effettuare misurazioni perfettamente simili al sensore toracico Kino, ma ad oggi non è mai stato utilizzato in uno studio clinico. Uno strumento del genere consentirebbe a chiunque disponga di un telefono cellulare di tipo smartphone di misurare autonomamente la propria funzione meccanica cardiaca e di metterla a disposizione del medico curante.