I sensori indossabili stanno ridefinendo il monitoraggio dei bambini con disturbi neurologici

Le valutazioni neurologiche tradizionali nei bambini si basano in larga misura su scale cliniche, questionari e brevi osservazioni in ambulatorio — metodi soggettivi, che catturano un unico punto temporale e possono essere influenzati dalla fatica o dalla motivazione del paziente. Per patologie a rapida progressione o fluttuanti come la distrofia muscolare di Duchenne (DMD), l'atrofia muscolare spinale (SMA) o l'epilessia, questi limiti sono particolarmente rilevanti. I sensori indossabili — posizionati su polsi, caviglie, fianchi, torace, o integrati in indumenti e calzature — offrono una valida alternativa, registrando continuamente dati biologici e di movimento in ambienti reali.

Questa revisione narrativa di González Barral e Servais ha sintetizzato 84 studi individuati tramite una ricerca su PubMed utilizzando termini quali 'wearable sensors', 'child' e 'neurological disorder'. Gli autori hanno organizzato i risultati in 14 condizioni neurologiche pediatriche. Per la paralisi cerebrale (CP), numerosi studi hanno dimostrato che gli accelerometri indossati al polso, all'anca o alla caviglia sono in grado di classificare in modo affidabile le attività fisiche, quantificare l'asimmetria degli arti superiori, valutare la progressione della distonia a domicilio mediante modelli di machine learning personalizzati e prevedere i punteggi delle scale cliniche a partire dai dati di accelerazione. Nell'epilessia, i dispositivi da polso che combinano accelerometria, attività elettrodermica (EDA) e fotopletismografia (PPG) hanno mostrato risultati promettenti per il rilevamento delle crisi tonico-cloniche generalizzate e focali, sebbene le prestazioni variassero in base al tipo di crisi e al posizionamento del sensore. Per i disturbi dello spettro autistico (ASD), i sensori che misurano EDA, variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e pattern di movimento hanno contribuito a identificare la disregolazione autonomica e i comportamenti ripetitivi, con potenziali applicazioni nel riconoscimento delle emozioni e nella previsione delle crisi comportamentali.

Nelle malattie neuromuscolari, la velocità del passo al 95° percentile (SV95C), derivata da sensori inerziali indossati alla caviglia, è emersa come un biomarcatore digitale sensibile per DMD e SMA, capace di rilevare miglioramenti legati al trattamento e la progressione della malattia anche nell'arco di brevi finestre di sperimentazione clinica. Per la SMA in particolare, gli accelerometri da polso e da caviglia hanno distinto la funzione motoria tra diversi livelli di gravità della malattia e monitorato le risposte a terapie come il nusinersen. Nella sindrome di Rett, l'accelerometria da polso ha rilevato le stereotipie manuali e i disturbi del sonno, elementi centrali del fenotipo. Gli studi sulla sindrome di Down, la sindrome di Angelman e la sindrome di Prader-Willi erano più preliminari, ma hanno dimostrato la fattibilità del monitoraggio dei livelli di attività, del sonno e delle tappe motorie mediante dispositivi indossabili.

La revisione tratta anche l'atassia (sensori per il cammino in grado di rilevare deficit dell'equilibrio), la malattia di Gaucher (monitoraggio ambulatoriale della qualità dell'andatura), la cefalea (pattern di sonno e attività basati sull'actigrafia come fattori scatenanti dell'emicrania) e i disturbi del sonno in senso lato (actigrafia da polso come alternativa alla polisonnografia). In tutte le condizioni considerate, gli algoritmi di machine learning elaborano in misura crescente i dati grezzi dei sensori per ricavarne endpoint clinicamente significativi.

Nonostante questi progressi, gli autori segnalano limiti critici: la maggior parte degli studi coinvolge campioni ridotti, è priva di follow-up longitudinale e non ha ancora superato una validazione regolatoria formale. L'aderenza all'utilizzo, in particolare nei bambini piccoli o in quelli con disabilità cognitiva, rimane una sfida. Le preoccupazioni etiche legate alla raccolta continua di dati, alla privacy e al consenso dei genitori sono affrontate in modo insufficiente. L'approvazione regolatoria dei biomarcatori digitali derivati dai dispositivi indossabili in neurologia pediatrica è rara. Gli autori concludono che, sebbene i sensori indossabili abbiano un potenziale trasformativo per gli studi clinici e l'assistenza di routine, resta ancora un lavoro di validazione sostanziale da compiere.