Biocircuit®: Intelligenza artificiale applicata al fitness. Validazione per un allenamento personalizzato e di precisione in soggetti con malattie cardiovascolari

Le malattie cardiovascolari (MCV) sono la principale causa di mortalità globale, responsabili ogni anno di oltre 18 milioni di decessi. I sistemi sanitari si occupano delle MCV con una prevalente attenzione alla cura dell’acuto, e minor attenzione agli interventi sul territorio, al di fuori degli ospedali. La Prevenzione secondaria nelle MCV mediante ottimizzazione della terapia medica è migliorata negli ultimi 20 anni; tuttavia, i comportamenti individuali non salutari si sono mantenuti elevati.

L’attività fisica nel trattamento delle MCV ha raggiunto il livello di raccomandazione/evidenza I/A, lo stesso dei principali farmaci raccomandati per il trattamento delle stesse MCV. Ciò è basato sul fatto che l’insufficiente attività fisica è potente e indipendente fattore di rischio. Inoltre, appare rilevante rimarcare che i costi annui riferibili all’inattività fisica in associazione al trattamento delle MCV nella Comunità Europea sono risultati pari a circa € 24 miliardi. L’inattività fisica rimane dunque un rilevante problema di salute pubblica e l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha emanato il ‘Global action plan on physical activity 2018–2030: more active people for a healthier world’, una serie di azioni per promuovere l’attività fisica a quattro livelli: società, ambiente, persone e sistemi. In Italia i soggetti con MCV fisicamente attivi a un anno da un evento acuto sono il 17%.

L’intelligenza artificiale (IA) e il machine learning (ML) possono influenzare molti aspetti della condizione umana, incluso l’ambito delle MCV. Esse comprendono strumenti per il miglioramento dell’efficacia degli interventi di diversi operatori. Inoltre, gli stessi pazienti stanno progressivamente divenendo più interessati a modelli di cura più veloci, personalizzati ed efficaci. IA e ML si propongono come potenziale soluzione per diversi stadi del percorso di ‘cura’, per una pratica clinica di precisione, più efficiente e conveniente.

Si è recentemente sviluppato Biocircuit^TM (Technogym, Cesena), un innovativo metodo di training a circuito. Biocircuit^TM permette la connessione in rete e lo scambio di informazioni. Le macchine possono ‘eseguire’ un esercizio precedentemente impostato e individualizzato. Similmente, le attrezzature mandano alla piattaforma ‘cloud based’ i parametri dell’allenamento. Il profilo dell’utente è registrato nel momento in cui l’utente si ‘logga’. Questa comunicazione tra persona, attrezzo e cloud consente di sviluppare e applicare algoritmi basati sull’IA che permettono di identificare programmi individualizzati e di precisione facilitando approccio di ML.

L’obiettivo del progetto è di valutare l’efficacia di Biocircuit^TM nella promozione e nel mantenimento a lungo termine di stile di vita attivo e della funzionalità cardiocircolatoria e muscolo-scheletrica in soggetti con MCV.

Primo anno:

• Aumento dell’attività fisica settimanale abituale, con raggiungimento della ‘dose minima’ di attività fisica settimanale abituale ≥7.5 MET-h/settimana, equivalenti a 150 minuti settimanali di cammino veloce o attività equivalenti secondo correnti documenti di indirizzo internazionali.
• Validazione di un nuovo algoritmo per la stima del massimo consumo di ossigeno (VO₂peak) su strumenti della piattaforma BIOCIRCUIT^TM

Secondo anno:

• Mantenimento dell’attività fisica settimanale abituale alle dosi raccomandate.
• Valutazione dell’impiego del nuovo algoritmo per la stima del VO₂peak installato su strumenti BIOCIRCUIT^TM per la prescrizione di esercizio fisico su un campione ≥50 soggetti.

Terzo anno:

• Mantenimento dell’attività fisica abituale alle dosi raccomandate.
• Valutazione dell’efficacia dell’impiego del nuovo algoritmo per la stima del VO₂peak installato su strumenti della piattaforma BIOCIRCUIT^TM.
• Verifica dell’applicabilità ad altri prodotti destinati al settore dei centri fitness e dell’home fitness.

Il miglioramento dell’attività fisica abituale è associato al miglioramento della prognosi di persone con malattie cardiovascolari, con diminuzione del rischio di mortalità prematura e ospedalizzazione, sia per malattie cardiovascolari che per tutte le cause. È noto, inoltre, che a maggior attività fisica abituale e relativa capacità funzionale si associano miglior qualità della vita, minori costi medici diretti e indiretti.

BIOCIRCUIT^TM potrà permettere ai soggetti che ne faranno uso un miglioramento della capacità funzionale cardiovascolare e muscolo-scheletrica nel periodo di studio. Questi risultati saranno associati nel lungo termine a qualità della vita, probabilità di ospedalizzazione e, sopravvivenza.

ABCardio Health & Fitness - Bologna

Technogym S.p.A. - Cesena

Durata: 6 mesi

Il progetto è coerente con l'Ambito di Ricerca e Innovazione 5.1 - "Salute" del PNR 2021-2027

• Tecnologia innovative
• Malattie cardiovascolari
• Prevenzione secondaria
• Capacità di esercizio