Dettagli dell’impegno di ricerca:
Nel corso degli ultimi anni sono stati implementati numerosi programmi di prevenzione e intervento, tutti inefficaci se adottati singolarmente (e.g., assessment, incident reporting, simboli identificativi). Sul mercato sono disponibili sistemi che realizzano esclusivamente il rilevamento di una caduta, che non riduce né l'incidenza, né il danno degli eventi avversi. Le tecnologie applicate per la prevenzione delle cadute sono i cosiddetti restraint, che vincolano il paziente all'immobilità garantendo l'impossibilità di cadere, ma riducendo al tempo stesso la mobilità e la qualità della vita del paziente.
Si prevede la realizzazione del progetto nell'arco di 36 mesi. Il primo anno verrà dedicato allo studio degli algoritmi per il riconoscimento delle attività e allo sviluppo dell'hardware del sistema. L'obiettivo al termine dei 12 mesi è ottenere un prototipo del dispositivo da validare in ambiente di laboratorio, utilizzando manichini che permettano, nel corso del secondo anno, di studiare l'occorrenza di falsi positivi e negativi, di migliorare gli algoritmi e di avviare una sperimentazione clinica con un gruppo di pazienti in alcuni reparti di strutture ospedaliere pilota. L'obiettivo al termine dei 24 mesi è ottenere un prototipo industriale del sistema validato in un ambiente rilevante per il contesto di riferimento. Nel corso del terzo anno verranno integrati i sistemi di assesment e incident reporting, in modo da poter migliorare ulteriormente le performance del sistema. Al termine dei 36 mesi si intende ottenere un sistema pronto per l'industrializzazione e già sperimentato al fine da poter accelerare le procedure di certificazione. Il progetto sarà monitorato attraverso milestone semestrali.
Oltre alle attività di ricerca, sarà necessario condurre studi (in collaborazione con soggetti ed enti terzi) per garantire la compatibilità del dispositivo con le apparecchiature medicali, l'utilizzo del sistema per lunghi periodi di tempo (i.e., 15 ore) e in ambienti umidi (e.g., in bagno), e per consentire la ricarica in modalità waterproof.
Si porterà il progetto dall'attuale Technology Readiness 3 al livello 8. A tal fine, si ricercheranno algoritmi - compatibili con sistemi embedded mission critical - per l'estrazione di pattern dal segnale inerziale acquisito mediante accelerometro e giroscopio da una posizione avente sei gradi di libertà, e per la classificazione di detti pattern in attività a cui è associabile il livello di rischio attuale, calcolato sulla base della classe di rischio ottenuta in fase di assessment, in real-time e con un livello di affidabilità tale da permettere l'applicazione in ambiti clinici. Infine, si studieranno dispositivi responsivi, connessi attraverso una Personal Area Network, che siano in grado di proteggere le zone sensibili attraverso l'espansione di parti che attutiscano l'impatto. Tali conoscenze possono essere utili in altri settori (e.g., fitness, army).

In the last decade, several fall prevention programs have been implemented (e.g., assessment, incident reporting, identification symbols) . Any of them, individually, is ineffective. There are systems available on the market that realize fall detection, only. Unfortunately, this does not reduce either the incidence or the damage of adverse events. Current technology for fall prevention consists in the so-called restraints, which bind the patient to the bed, so that immobility ensures the impossibility of fall; however, this reduces both patients' mobility and their quality of life.
Currently, the Technology Readiness Level of the project is 3. The objective is to take it to level 8. To this end, we will implement algorithms - compatible with mission critical embedded systems - for extracting patterns from the inertial signal acquired (using accelerometers and gyroscopes) from a position having six degrees of freedom; such patterns will then be classified in activities that will provide current risk (calculated on the basis of the risk class obtained during the assessment phase) in a real-time fashion and with an accuracy compatible with clinical settings. Finally, we will develop responsive devices (connected through a Personal Area Network) which are able to protect the frail body parts thanks to expanding components that help reduce impact-related damage. Acquired knowledge will be useful in other areas (eg, fitness, the army).
The project will be realized in 36 months. The first year will be dedicated to studying algorithms for activity recognition and to the development of the hardware of the system. At month 12, the goal is to obtain a prototype of the device to be validated in laboratory environment (e.g., using test dummies) in order to study the occurrence of false positives and negatives, to improve the algorithms, and to start a clinical trial with a group of patients in specific wards of selected hospitals, during the second year. The goal at the end of month 24 is to obtain an industrial prototype of the system, validated in a relevant environment. During the third year, we will integrate the assesment protocol and incident reporting, in order to further improve the system performance. At the end of month 36 the system will be ready for industrialization, and already validated in clinical trials in order to accelerate the certification process. The project will be monitored in semenstrial milestones.
In addition to research activities, it will be necessary to ensure the compatibility of the device with medical equipment, the long-lasting operation (i.e., 15 hours) even in humid environments (e.g., bathroom), and applicability of waterproof charging systems (this will be realized in collaboration with third parties).

Dettagli dell'impegno didattico:
6 CFU di didattica frontale per insegnamenti/moduli  di Informatica (SSD:INF/01) o di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni (SSD: ING-INF/05)
classroom teaching for a 6 CFU module  in the scientific area SSD:INF/01 or SSD:ING-INF/05

Attività di didattica e di didattica integrativa: 
nell’ambito delle discipline del settore scientifico disciplinare associato all’idea progettuale assegnata (SSD:INF/01) o del settore  culturalmente omogeneo (SSD: ING-INF/05).
within the disciplines pertaining to the scientific area SSD INF/01 or SSD ING-INF/05.