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Un sistema digitale, pervasivo e intelligente di cura e prevenzione

Introduzione al progetto

La pandemia COVID-19, con le limitazioni alla mobilità e agli incontri faccia a faccia anche in ambito sanitario, ha portato allo sviluppo e all’adozione di piattaforme e soluzioni di telemedicina per superare tali limitazioni e fornire assistenza alle persone in difficoltà. Tali soluzioni e piattaforme, tuttavia, sono state spesso sviluppate in modo proprietario e verticalizzato per la specifica branca medica.

e-CARE propone un approccio unificante al futuro della sanità, studiando, progettando e sperimentando un’architettura condivisa per un sistema sanitario digitale che realizzi la visione della cura pervasiva e della prevenzione, attraverso una piattaforma informatica interoperabile in grado di supportare diverse verticalità e di integrare il supporto digitale alla cura, l’Intelligenza Artificiale e l’IoT.

e-CARE è un progetto fortemente multidisciplinare che riunisce competenze informatiche, giuridiche, sociali, gestionali ed economiche, oltre a diverse aree della medicina. Il progetto è parzialmente finanziato dall’Università degli Studi di Milano, PSR 2021 Linea 6 GSA (Grandi sfide di Ateneo), e risponde al tema “Prevenzione, sostenibilità ed efficacia delle cure: un ospedale virtuale distribuito per l’Italia”.

Doctor online, Virtual Hospital At Home, Online medical communication with patient on virtual interface and online consultation, checks and analysis health through the smartphone screen.

Obiettivo

Un “ospedale virtuale” implementato prima a livello regionale e progettato per essere esteso a livello nazionale è l’obiettivo generale di e-CARE: l’ospedale del futuro, connesso digitalmente con il sistema periferico di farmacie, cliniche, case di cura, nonché con le case dei cittadini e dei pazienti.

Sviluppo di un'infrastruttura digitale per l'ospedale virtuale

La piattaforma COD-20, di proprietà dell'Università Statale di Milano, fornisce il livello infrastrutturale condiviso su cui vengono sviluppate e testate le applicazioni verticali. COD-20 è interoperabile con i sistemi regionali e nazionali e sarà ulteriormente evoluto nell'ambito di e-CARE. In particolare, la piattaforma sarà arricchita con algoritmi di IA, specifici per le varie specialità cliniche.

Sviluppo sperimentale di piloti clinici verticali

Il concetto di ospedale virtuale e la piattaforma digitale sottostante saranno convalidati per mezzo di progetti pilota clinici in diverse aree cliniche. I piloti definiranno anche i requisiti della piattaforma COD-20 in termini di gestione dei dati e intelligenza artificiale a supporto delle decisioni cliniche. I dati raccolti attraverso i test clinici alimenteranno gli algoritmi di intelligenza artificiale.

Valutazione della gestione, degli impatti socio-economici e degli aspetti legali

I piloti clinici saranno fondamentali per la valutazione del sistema e-CARE e dei suoi impatti. Verrà creato un cruscotto multidimensionale con indicatori per la valutazione delle diverse aree. Gli aspetti legali riguarderanno l'analisi della protezione dei dati e della privacy, nonché altri aspetti legati alla fornitura di servizi di telemedicina (responsabilità, accesso alle cure, migliore monitoraggio dei pazienti, ecc.)

Approccio

e-Care adotta un approccio altamente interdisciplinare con un’intensa collaborazione tra informatici, clinici, esperti di diritto della protezione dei dati, economisti e scienziati sociali specializzati in politiche e gestione delle organizzazioni sanitarie.
Il progetto si avvale di una piattaforma di telemedicina di proprietà di UniMi, interconnessa con il sistema sanitario regionale e già adottata da diversi ospedali. Una serie di progetti pilota mostreranno il potenziale applicativo della telemedicina in servizi di e-health altamente innovativi, alimentati da algoritmi di analisi dei dati di intelligenza artificiale e da dispositivi di sensori avanzati distribuiti a casa dei pazienti.

e-care

Alcuni progetti pilota sono stati avviati nell’ambito di e-CARE, beneficiando di finanziamenti aggiuntivi provenienti dal Piano Nazionale di Recupero e Resilienza (PNRR) finanziato dall’Unione Europea – NextGenerationEU. I progetti finanziati che attualmente contribuiscono all’implementazione dei progetti pilota e-CARE sono MUSA – Multilayered Urban Sustainability Action e SOLITAIRE – Digital interventions for Social isOLation In youThs And theIR families.

Solitaire
Digital interventions for Social isOLation In youThs And theIR familiEs
Serenade
Rilevamento spiegabile del declino cognitivo basato su sensori
Practice
Pilot sull’analisi automatizzata a distanza degli ultrasuoni per i pazienti emofiliaci

Tecnologie

  • Dispositivi indossabili e mobili, sensori ambientali, dispositivi medici, interfacce vocali
  • Algoritmi di deep learning per l’analisi di immagini e segnali, AI spiegabile, riconoscimento di pattern
  • Tecniche di protezione dei dati
  • Tecnologie di cloud ed edge computing
Abstract futuristic on the two sides between a digital communication of neural network and an artificial intelligence robotic face.

Impatto

e-CARE ha un potenziale impatto significativo sui nuovi servizi di telemedicina, anche nelle direzioni/aree indicate nella Missione 6 del PNRR (Piano Nazionale di Rientro e Resilienza):

  • ridurre gli attuali divari geografici e territoriali in termini di salute grazie all’armonizzazione degli standard di cura garantiti dalla tecnologia;
  • garantire una migliore “esperienza di cura” per i cittadini e i pazienti;
  • migliorare il livello di efficienza dei sistemi sanitari regionali attraverso la promozione di protocolli di assistenza domiciliare e monitoraggio remoto.

Impatto sociale

Una delle opportunità offerte dalla telemedicina è quella di una maggiore equità di accesso all'assistenza sanitaria nelle aree remote, oltre a offrire un migliore follow-up dei pazienti con condizioni croniche. Allo stesso tempo, l'uso della telemedicina comporta il rischio di escludere i pazienti che, per caratteristiche demografiche o geografiche, non hanno accesso alle tecnologie digitali richieste. e-CARE esaminerà questi potenziali inconvenienti, limitando e trovando soluzioni ai problemi derivanti dal digital divide.

Impatto economico

Il monitoraggio e l'assistenza a distanza, l'analisi dei dati e l'intelligenza artificiale hanno il potenziale per il contenimento dei costi sanitari nel lungo periodo, anche a fronte dell'invecchiamento della popolazione mondiale. La telemedicina rappresenta anche una forza trainante per la ripresa economica. Si creano nuove opportunità di business per la produzione e la commercializzazione di dispositivi medici, sensori e servizi per l'assistenza domiciliare, per le startup che forniscono servizi di analisi dei dati e di intelligenza artificiale, nonché per la gestione di sistemi e centri di telemonitoraggio. Infine, l'applicazione sanitaria darà impulso all'uso del 5G e dei servizi di edge computing come tecnologie strategiche.

Impatto scientifico

La ricerca multidisciplinare proposta porterà a risultati scientifici di grande interesse in ambito medico, informatico, economico, sociale e giuridico. Le pubblicazioni previste in prestigiose case editrici ed eventuali brevetti rappresentano risultati fondamentali per la diffusione dei risultati del progetto.