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Microelectronics and Bioengineering DIEE - University of Cagliari

Telemedicina e telecare nell’invecchiamento

Luigi RaffoEOLAB, Laboratorio di Microelettronica e Bioingegneria

DIEE, Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica

Università degli Studi di Cagliari

XXXV Scuola Annuale di BioingegneriaBressanone, 26 - 29 settembre 2016


Origini della telemedicina (Unofficial)

29/9/2016 2Luigi Raffo ([email protected])


Origini della telemedicina (official)

Prof. Kenneth Bird/Dott. Jay Sanders per connettere Boston Logan Airport e Massachusetts General Hospital [1967]



World health organization

“TELEMEDICINE is the delivery of health care services, where distanceis a critical factor, by all health care professionals using information and communication technologies for the exchange of valid information for diagnosis, treatment and prevention of disease and injuries, research and evaluation, and for the continuing education of health care providers, all in the interests of advancing the health of individuals and their communities”



Molti termini...

TELEMEDICINA - uso di soluzioni ICT per fornire a distanza di servizi sanitari. La telemedicina include diverse branche specifiche in funzione della specialità nella quale si applica (telecardiologia, teleradiologia, telepatologia, …).

TELE

E

M

MEDICINE

HEALTH

CARE

TELEHEALTH - Il telehealth contiene la telemedicina che estende all’organizzazione, alla prevenzione, alla promozione e anche alla formazione di medico e paziente.

TELECARE - uso di soluzioni ICT per fornire servizi di assistenza sanitaria e sociale. Il termine erché include servizi ANCHE non specificatamente di cura, allo scopo di gestire i rischi associati al vivere in modo indipendente, complementando i modelli attuali di assistenzA.

E-HEALTH - electronic health, è un termine più vasto di telehealth. Parlando di e-health si fa riferimento implicitamente alla condivisione di informazioni digitalizzate. anche il fascicolo sanitario elettronico rientra nell’e-health pur non essendo utilizzato necessariamente in contesti tele.

M-HEALTH - contrazione di mobile health, rappresenta l’uso di tecnologie mobili e wireless in ambito sanitario. CON LA diffusione delle tecnologie mobili diventa sempre più difficile distinguere questo termine DA ALTRI



Relazione tra i vari termini

L. van Dyk, “A Review of Telehealth Service Implementation Frameworks,” International Journal of Environmental Research and Public Health, 11:1279-1298, 2014



Classificazione per attori coinvolti

• D2D Doctor-to-Doctor (o Provider-to-Provider) • Modello hub-and-spoke (TELE-STROKE)

• D2P Doctor-to-Patient (o Direct-to-Patient) • PAZIENTE ATTIVO (loop recorder impantabili on attivazione da parte del

paziente e trasmissione dati mobile)

• PAZIENTE PASSIVO (cardioversori/defibrillatori impiantabili (ICD) nei quali il paziente è passivo rispetto all’attività di trasmissione dati (come per i dispositivi Biotronik) o attivo (come per i dispositivi Medtronic, St. Jude Medical e Boston Scientific))

• RAPPORTO MEDIATO da un tele-presenter (tele-dermatologia)



Classificazione per tempi

• REAL TIME gli attori interagiscono contemporaneamente mediante il canale di comunicazione. Unica possibilità in casi acuti

• STORE AND FORWARD

• originating site e quindi lo si trasmette (forward) attraverso una rete di telecomunicazioni

• distant site, affinché possa essere valutato da parte del medico senza che il paziente sia connesso.

• MISTO dati acquisiti continuamente ma interpretati solo in caso di allarme (telemonitoring) potremmmo dire che la parte D2P (o P2D) è real time il D2D è store and forward.

Lo store-and-forward in genere permette una maggiore scalabilità rispetto al real-time, ma rimborsato meno facilmente.



...performance

Ogni soluzione in telemedicina si basa su alcuni pilastri:

• Un bisogno effettivo/inefficienza di soluzioni attuali

• La possibilità di mettere tecnologia nel processo di diagnosi/cura

• Una tecnologia ed un canale di comunicazione adatto

• Un sistema sanitario in grado di normarlo

Tutto deve essere coerente.

Non è sempre stato così.

Telemedicina è un obiettivo mobile

difficile da valutare



Gartner’s Hype Cycle for Telemedicine and Virtual Care

29/9/2016Luigi Raffo ([email protected]) 10


Settori della telemedicina

TRASVERSALI ALLE SPECIALITÀ (prevenzione, diagnosi, intervento, cura, monitoraggio)

• teleriabilitazione e telemonitoraggio trovano applicazione in diverse specialità cliniche, quali la neurologia, la fisiatria, la reumatologia, la psichiatria, eccetera. Il telemonitoraggio spazia dalla cardiologia ai più recenti sistemi di pancreas artificiale con algoritmi di controllo a ciclo chiuso e telemonitoraggio.

• telepatologia e la teleradiologia - trasmissione di immagini per interpretazione remota (telediagnosi), second-opinion (teleconsulto), o fini didattici. oltre il 70% delle radiologie americane ne fa uso e circa il 65% in Europa. Forniscono servizi in teatri di guerra o in paesi in via di sviluppo.

PER SPECIALITÀ CLINICA (dermatologia, cardiologia, pneumologia, neurologia...)

• teledermatologia, telepsichiatria, telecardiologia, telepneumologia, telediabetologia che meglio sfruttano tecnologie collaudate già in altri contesti (trasmissione di immagini, video, videoconferenza, telemonitoraggio store-and-forward di parametri fisiologici)



Telemedicina per la gestione dell’acuto -Telestroke

• L’ictus è la quarta causa di morte negli Stati Uniti e la prima causa di danno al cervello potenzialmente con ricadute significative sulla qualità di vita (emiplegia, emiparesi, problemi alla sfera cognitiva, emotiva, comportamentale).

• Telestroke (1999) rete di gestione acuta degli ictus. Quando è possibile applicare terapia trombolitica (ischemico, non emorragico) permette di non spostare il paziente, gestendo da remoto, anche in aree rurali l’emergenza grazie a neurologi esperti che non sarebbero altrimenti disponibili sul posto, con evidenti vantaggi per gli insediamenti rurali. Il sistema è generalmente un D2D.



Telemedicina per la gestione del cronico

• Modello tradizionale orientato all’acuto è inefficiente e crea disparità di accesso

• I dati indicano miglioramenti in ospedalizzazioni, minori complicazioni e migliore qualità della vita in campi come diabete, ipertensione, dolore, insufficienza cardiaca, gestione del cancro, riabilitazione post-ictus e demenza.

• Insufficienza cardiaca. patologia dell’età avanzata, mortalità elevata, bassa qualità di vita, frequenti ospedalizzazioni. Il telemonitoraggio (D2P) è stato associato a una riduzione della mortalità che va dal 15% al 56% rispetto a pazienti sottoposti normalmente alla terapia (usual care).

• Artrite Reumatoide e Sclerosi Sistemica causano invalidità che compromette le normali attività quotidiane e la possibilità di lavorare in oltre il 50% dei pazienti in età lavorativa, entro 10 anni dall’insorgenza della malattia. I primi studi in questo ambito con la realizzazione di dispostivi ad-hoc, portabili, stand-alone, particolarmente semplici da usare in funzione del target dimostrano l’efficacia della soluzione, la soddisfazione dei pazienti e l’impatto psicologico di tale servizio, nonché la sostenibilità,rispetto alla riabilitazione tradizionale (impossibile garantire a tutta la numerosa popolazione affetta da questa patologia)



Telemedicina e anziani: perché?

• rapido aumento della popolazione (20002050 >65 x2 (28.1%) , >80 x4 (10.9%)

• presenza di malattie croniche (>0 92%, >1 77%)

• la fragilità (frailty) - riduzione delle riserve funzionali e dalla diminuita resistenza agli stress fisici e psichici, risultante dal declino cumulativo di sistemi fisiologici multipli che causano vulnerabilità e conseguenze avverse

• implicazioni di tipo sociale ed economico sia a livello individuale (informal caregiver) che di comunità (costi indiretti legati ad un aggravamento delle condizioni con conseguente necessità di ricovero e gestione del post-dimissione)

• Il modello tradizionale di sistema sanitario non può essere adatto per una popolazione anziana (croniche) che deve anticipare possibili complicazioni monitorando i più piccoli segnali di degenerazione



Vantaggi della telemedicina

economici• Riduzione del numero di ricoveri (early detection variazioni delle condizioni di salute e di

violazioni deiprotocolli terapeutici)

• Riduzione della durata dei ricoveri (telemonitoraggio) taglio costi, (posto letto giornaliero ma anche dimensionamento del servizio).

• Intervento pronto (telestroke) riduce danno neurologico al paziente, il quale altrimenti dovrà subire un’ospedalizzazione/riabilitazione più lunga.

• Prevenzione (screening con unità mobili) riduce malati e costi.

• Risparmio nella gestione di patologie croniche come il diabete, per la fragilità degli anziani, eccetera.

sociali• Garantisce un accesso equo ai servizi sanitari

• Aumento del senso di sicurezza del paziente (maggiore attenzione)

• Si sente “sotto osservazione” e tende a rispettare maggiormente protocolli e prescrizioni

• Monitorare a distanza i pazienti permette ai caregiver di concentrarsi su emergenze



American Telemedicine Association(2012)


Negli Stati Uniti la telemedicina è un business da cinque miliardi di dollari all’anno (70000/anno Veterans Health Administration, rimborsate da assicurazione Medicare e da Medicaid)


Presente e futuro

• La telemedicina e il telehealthhanno avuto un enorme sviluppo negli ultimi anni in funzione della loro stretta dipendenza dal progresso tecnologico, che oggi garantisce al contempo affidabilità e pervasività.

• La diffusione dei sistemi cloud e la diagnosi automatica sposta i riferimenti. È rilevante dove è un software?



Tele (social) care

Estensione ad aspetti sociali e di servizio oltre che assistenziali:

• Sicurezza (dell’individuo e dei luoghi),

• Informazione (consigli, appuntamenti, promemoria),

• Supporto alla vita autonoma (comunicazione, acquisti, servizi alla persona)

• Telemonitoraggio (di parametri fisiologici).



Sicurezza

Riduzione dei sensi e delle capacità motorie e di reazione, declino cognitivo.

• sistemi di allarme ambientale (smart home, sensore-attuatore-allarme)

• sistemi di allarme personali (sensori di movimento e di presenza per verificare pattern di movimento inusuali, sensori indossabili per valutare la caduta, pulsanti)

Affrancare (informal) caregiver da lavori di monitoraggio elementare.



Informazione

• Informative su stili di vita più adatti

• invio di notifiche per appuntamenti in agenda virtuale, di attività e opportunità di interazione sociale.

• promemoria relativi agli aspetti sanitari della vita del paziente, facendo eventualmente affidamento su appositi dispositivi hardware. • dispenser di medicinali intelligenti, che segnalano con un allarme il momento

dell’assunzione della terapia, gestiscono e monitorano la somministrazione del farmaco

• sistemi per la valutazione dell’introito calorico o della quantità di attività fisica



Supporto alla vita autonoma

• Sistemi audio-video (teleconferenza), che permettono all’anziano di essere in contatto con i familiari e gli amici.

• Gestione servizi alla persona, anche in forma di aiuto vicendevole in piccole comunità.

• Sistemi integrati di e-commerce, permettono all’anziano senza difficoltà cognitive di acquistare cibo, farmaci o beni di consumo tramite la piattaforma.



Telemonitoraggio

• interazione paziente-operatore sanitario (medico, infermiere, terapista, assistente) via teleconferenza (real-time)

• dispositivi per la rilevazione di parametri vitali (store-and-forward)

• L’adozione di tali sistemi è vantaggiosa anche per accelerare i tempi di dimissione, con notevoli risparmi, e in generale garantiscono un accesso migliore ai servizi di cura per i pazienti anziani che vivono in zone rurali.



Fattori frenanti

• Digital divide culturale/infrastrutturale

• Capacità fisiche

• Stigma

• Preferenza per un’interazione di persona medico-paziente

• Privacy

• Mancanza di partecipazione e motivazione

• Disponibilità a pagare per il servizio



Fattori di successo

È centrale La percezione del paziente nello sviluppo di interventi di telehealth. Tre fattori principali di successo:

• Relationship – Relazione tra le persone coinvolte (pazienti, personale medico ed assistenziale)

• Fit – Il livello di integrazione dell’intervento nella vita quotidiana e nella routine di cura

• Visibility – Quanto il sistema rende visibili i dati sulla salute del paziente e quindi quanto è in grado di preservarne la riservatezza se il paziente lo richiede.



HEREiAM - An interoperable platform for self care,social networking and managing of daily activitiesat home.

Il progetto HEREiAM

Name of the project: HEREiAMCoordinator: University of CagliariDuration: 42 monthsStarting date: 1st July 2013Partners: IT, BE, NL, ROWebsite: www.hereiamproject.org



Architettura del sistema



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Architettura del sistema



Hardware a casa

• Remote control with Flirc

• Personal smart card

• Webcam

• External devices:

o Bluetooth medical devices

o PIR sensors



• Lo scambio di dati tra casa e server è abilitato da un Service Proxy installato nelTV box. Esso si occupa dell’autenticazione dell’utente attraverso un protocolloHTTPS .

System-side



• La piattaforma HEREiAM integra i seguenti servizi

• Documental Repository Service (REPO)

• Measures Management Service (SENS)

• Da la possibilità di memorizzare e richiamare I dati dei pazienti e usa Healthcare Services Specification Program (HSSP) Retrieve, Locate, and Update Service (RLUS).

• Partendo dai dati memorizzati costruisce un Personal Healthcare Monitoring Report (PHMR) per garantire interoperabilità.

• Il PHMR è un document XML derivato dalla Clinical Document Architecture (CDA) ed è uno standard Health Level Seven (HL7).

Service level platform



Caregivers e Medico


• Tenere sotto controllo iparametri dell’anziano

• Tenere traccia deglispostamenti in casa

• Inserire impegninell’agenda dell’anziano(memo per medicinali, visite del medico, altriappuntamenti)

• Video chiamare


The Health Portal



EUROCARERS



www.hereiamproject.org @HEREiAMproject

Video



User centered design



Conclusioni - telecare

• Rispetto alla telemedicina, il telecare ha un enorme potenziale che va oltre le specialità mediche, sconfina nel sociale fino a considerare tutti gli aspetti della vita dell’anziano, per avere un ruolo determinante nel self-management e nell’empowerment.

• La determinazione del costo/beneficio è più difficile però da quantificare perchè non è sempre possibile valutare l’impatto economico con un’analisi costo-efficacia, comparando i costi di due diversi interventi. È difficoltà di raggiungere un consenso nella traduzione economica del beneficio. Quanto vale: un anno di vita in più? l’indipendenza di un soggetto anziano? È un costo che siamo disponibili a pagare collettivamente?

• Va affrontato il problema dell’isolamento e solitudine facendo partecipare l’anziano alle reti sociali che tendono ad essere sempre più virtualizzate.

• Occorre una visione più ampia, più interdisciplinare, anche in termini di opportunità di business.



Grazie

Ringrazio Daniela Loi, Silvia Macis, Andrea Ulgheri per lo sviluppo di HEREiAM

e naturalmente Danilo Pani co-autore del capitolo sul libro della scuola.


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