Una fascia con sensori in fibra ottica misura il respiro e il battito medio con errori piccoli, e l'arciere la può portare mentre tira

La sintesi di oggi

La precisione della fascia l'ha misurata un solo studio italiano, del 2019, accanto a un lavoro preparatorio dello stesso gruppo che ha scelto dove mettere i sensori. Una fascia elastica con sensori a reticolo di Bragg in fibra ottica è stata provata prima su nove volontari, contro un flussimetro per il respiro e un fotopletismografo per il battito, e poi indossata da due arcieri in quattro sessioni di tiro a 70 metri. Sui volontari i numeri sono buoni: la frequenza respiratoria esce con un errore medio sotto il 2 per cento, sia dal sensore sul torace sia da quello sull'addome, e la frequenza cardiaca sotto il 6 per cento, con il torace più preciso, 3,92 contro 5,74. Il singolo battito è un'altra cosa: confrontato battito per battito, il sensore toracico può scostarsi di 11-12 battiti al minuto e quello addominale di oltre 22, e il battito era misurato in apnea, non con l'arco in mano. Durante il tiro, poi, non c'era nessuno strumento di riferimento: lo studio mostra che nel segnale del torace le fasi del tiro si riconoscono, non quanto quel segnale sia preciso mentre si tira. Il lavoro preparatorio spiega perché la fascia sta dove sta: sul torace di quattro arcieri, durante il tiro, la parte destra della gabbia toracica superiore si deforma fino al 58 per cento, troppo per i sensori. È una prova di fattibilità, e la frase va letta così.

Formulata anche come: sensori indossabili nel tiro con l'arco; misurare il respiro dell'arciere; frequenza cardiaca durante il tiro; fascia toracica per arcieri; tessuto intelligente con sensori

Evidenze

• 2019
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Fascia con sensori a reticolo di Bragg in fibra ottica provata su nove volontari sani, 4 uomini e 5 donne, durante respiro tranquillo e apnea: errore percentuale medio assoluto di 1,92 per cento dal torace e 1,97 dall'addome per la frequenza respiratoria rispetto al flussimetro, e di 3,92 e 5,74 per cento per la frequenza cardiaca rispetto al fotopletismografo. Poi la fascia è stata indossata da due arcieri, ciascuno in due sessioni di sei frecce a 70 metri, una di prova e una a punteggio.

  Cardio-Respiratory Monitoring in Archery Using a Smart Textile Based on Flexible Fiber Bragg Grating Sensors · Daniela Lo Presti, Chiara Romano, Carlo Massaroni, Jessica D'Abbraccio, Luca Massari, Michele Arturo Caponero, et al.

• 2019
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Analisi battito per battito su 149 battiti dei nove volontari, misurati in apnea: limiti di concordanza da meno 11,15 a più 12,48 battiti al minuto per il sensore toracico (R² 0,91) e da meno 22,54 a più 22,65 per quello addominale (R² 0,76). La media va bene, il singolo battito no: chi volesse studiare con questo sensore il battito nei secondi prima del rilascio dovrebbe tenere conto di quel margine. Per il respiro la posizione conta poco: R² 0,99 dal torace e 0,98 dall'addome, limiti di concordanza intorno a più o meno 0,8 atti al minuto in entrambi i casi; per il cuore conta, con un errore del 3,92 per cento dal torace contro il 5,74 dall'addome. Durante il tiro non era usato nessuno strumento di riferimento; nel segnale toracico le azioni di tiro si distinguono bene, in quello addominale l'andamento è più irregolare.

  Cardio-Respiratory Monitoring in Archery Using a Smart Textile Based on Flexible Fiber Bragg Grating Sensors · Daniela Lo Presti, Chiara Romano, Carlo Massaroni, Jessica D'Abbraccio, Luca Massari, Michele Arturo Caponero, et al.

• 2019
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Lavoro preparatorio dello stesso gruppo, presentato a un convegno. Con un motion capture a 42 marcatori sul torace di quattro arcieri, due uomini e due donne, durante il tiro la parte destra della gabbia toracica superiore si deforma fino al 58 per cento, contro valori fra 0 e 8 nel respiro tranquillo, e lì i sensori rischierebbero di rompersi; gli autori scelgono così una linea che col respiro si deforma oltre l'8 per cento in tutti e quattro e un'altra che durante il tiro resta fra il 3 e il 16. Le fasce, provate poi su due volontari che simulavano il tiro, registrano il respiro e, solo in apnea, i movimenti dovuti al battito, senza confronto con uno strumento di riferimento.

  A wearable system based on fiber Bragg grating for monitoring respiratory and heart activity of archers · Chiara Romano, Daniela Lo Presti, Emiliano Schena, Carlo Massaroni, Domenico Formica, Michele A Caponero, Calogero M Oddo, Jessica D’Abbraccio, Luca Massari, Umile G Longo, Alessandra Berton

Storia dello stato

1. 2019 Riportato Arriva l'unica prova: una fascia con sensori in fibra ottica, validata su nove volontari, stima la frequenza respiratoria con un errore medio sotto il 2 per cento e quella cardiaca sotto il 6, e viene poi indossata da due arcieri durante il tiro. Battito per battito la fascia toracica può scostarsi di 11-12 battiti al minuto, e durante il tiro mancava un riferimento. Lo stesso anno un lavoro preparatorio del gruppo spiega dove mettere i sensori, scegliendo sul torace di quattro arcieri le zone che durante il tiro non si deformano troppo, ma non aggiunge misure di precisione. Un solo studio di fattibilità: riportato.

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