Convegno Regionale CARD Emilia-Romagna – Ass. operatori dei Servizi territoriali dei Distretti
“Le cure domiciliari: quali possibili sviluppi tra mutamenti socio-demografici, innovazione
tecnologica e sostenibilità”
Michela Aquilano
Biomedical Engineer – PhD
Post Doctoral Researcher
Scuola Superiore Sant'Anna
The BioRobotics Institute
Viale Rinaldo Piaggio, 34
56025 Pontedera, Pisa - ITALY
http://www-arts.sssup.it
Phone: +39 050 883475
Fax: +39 050 883101
E-mail: [email protected]
Le nuove tecnologie di
Ambient Assisted Living
per gli ambienti di vita assistiti
18 Novembre 2011, Piacenza
Università Cattolica sede Piacenza-Cremona
Sala Convegni “G. Piana”
Tematiche presentate
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Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Tematiche presentate
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Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Background demografico e sociale

New European population projections has recently underlined that the number of
elderly persons will quickly increase*.
• The fiscal impact of ageing will be substantial in almost all European Member
States through two main channels**:
– Pension (public expenditure increase up to 5% GDP)
– Health care and long-term care (public expenditure increase up to 1.5% GDP)
* European population projections for 2008-2060, published by the European Office for Statistics.
** Report on the impact of ageing populations on public spending”, Council of the European Union, 2006.
Tematiche presentate
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Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Approccio dell’Europa: ICT for Ageing Well
FP7 Workprogram
Challenge 5 Calls for Proposals
Indicative Funding
Budget (M€) schemes
Objective ICT-2011.5.1: Personal Health Systems (PHS)
60
IP, STREP; CSA
Objective ICT-2011.5.2 Virtual Physiological Human
68
IP, STREP; CSA
Objective ICT-2011.5.3 Patient Guidance Services (PGS),
safety and healthcare record information reuse
35
IP, STREP, NOE,
CP, CSA
Objective ICT-2011.5.4 ICT for Ageing and Wellbeing
37
IP, STREP, CP,
CSA
Objective ICT-2011.5.5 ICT for smart and personalised
inclusion
33
IP, STREP; CSA
Objective ICT-2011.5.6 ICT solutions for governance and
policy modelling
25
IP, STREP; CSA
Ambient Assisted Living
• “Ambient Assisted Living” (AAL) denotes concepts, products and services that
interlink and improve new technologies and social systems, with the aim of
enhancing the quality of life for all people in all stages of their lives.
• AAL could be best translated as “intelligent systems of a specific assistance for a
better and safer life in the home environment”.
AAL Joint Program Calls
Call 4
Call 3
Call 2
Call 1
“ICT-based
Solutions
for
Advancement of Older Persons’
Mobility”
“ICT-based
Solutions
for
Advancement of Older Persons’
Independence and Participation in
the “Self-Serve Society”
“ICT
based
solutions
for
Advancement of Social Interaction
of Elderly People”
“ICT based solutions for Prevention
and Management of Chronic
Conditions of Elderly People”
ICT-tecnologie abilitanti e di supporto alla vita
ICT-enabled assisted living and innovative technological developments can really
provide aims and improvements:
•
Quality of life, autonomy, participation in social life, skills and the employability
of older people.
•
Home assistance for
– Patients.
– Caregivers.
•
Domiciliary assistance for slowing down the course of the illness (not early
hospitalization).
•
Reduction of welfare costs (nursing home costs three time the domiciliary one).
Esempio: Domotica
•
Domotica = Domus + Informatica
La domotica* è la scienza interdisciplinare che si occupa dello studio delle tecnologie atte
a migliorare la qualità della vita nella casa e più in generale negli ambienti di vita.
•
Classificazione in sei possibili funzionalità**
Electronics
Informatics
Telecommunication
Automazione
Comfort
Meccanics
Risparmio energetico
Architecture
Well being
Person
Sicurezza casa
Building Industry
…
Comunicazione
Sicurezza persona
* Definizione Wikipedia
** G. Del Zanna, M. Malavasi, and G. Vaccari, “Manuale illustrato per la domotica ad uso sociale”, Tecniche Nuove
Business attuale e “potenziale” della Domotica
• Advanced applications for exclusive private houses.
• Capitulate-based for standard installations.
• Nautical and exclusive boats

Specific and personalized application for elderly,
disable and not sufficient people.
Tematiche presentate
•
•
•
•
•
Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Confronto: AAL – Domotica (HA)
Automation
Comfort
Energy Saving
Well being
Person
Home Security
Communication
Person Security
• AAL has concepts wider than HA.
• AAL is referred to specific applications and needs of users.
More in AAL
• Surrounding
– Social activity
– Social Interaction
– Hobbies
– Inclusion
– Work ability
– Mobility
– Learning
• Dependency from:
– Habits
– Life style
– Needs
– Pathologies
– Evolution of illness
– Psycho-Social conditions
Primary Stakeholders
Tertiary Stakeholders
-Users
-Caregivers
- Organization supplying goods and services
Users
Secondary Stakeholders
Quaternary Stakeholders
-Organization offering services
- Organization analyzing the economical and legal context of AAL
“Fattore umano” nella tecnologia
• Soluzioni tecnologiche integrate con i servizi assistiti
• Migliorare la gestione dei fornitori di servizi sociosanitari e la qualità e l’efficacia dei servizi per gli
anziani
• Affrontare insieme gli aspetti tecnologici, etici, legali,
clinici, economici e organizzativi
“Fattore umano” nella tecnologia
• Approccio “User centred design”
• Coinvolgimento di team multidisciplinari (utenti
anziani, caregivers, familiari, operatori, etc.) nella
progettazione
• Valutazione e verifica dell’accettabilità e usabilità delle
tecnologie
“Fattore umano” nella tecnologia
• Le soluzioni tecnologiche devono essere:
– adeguate ai bisogni degli utenti finali
– adattabili sia all’ambiente che al comportamento e alle abitudini
dell’utilizzatore finale
– intergrate nell’ambiente domestico in maniera non invasiva
– facilmente indossabili
– pro-attive con la capacità di “Intelligenza Ambientale” (AmI)
– facilmente usabili
DOMOCASA
AALIANCE
the European Ambient Assisted Living Innovation Alliance
AALIANCE
Ambient Assisted
Living - Strategic
Research Agenda
AALIANCE2 – FP7 Oct 2011 – Sep 2013
The domains in AAL
AAL4Person
Ageing well (@home, @mobile)
PERSONAL AUTONOMY AND WELL-BEING
AAL in the Community
Ageing well in one’s social environment
PARTICIPATION
AAL@Work
Ageing well in one’s working environment
ACTIVE AND PRODUCTIVE AGEING
AAL4Person
Main scenarios and needs:
• Personal diseases and activities management and monitoring
• Daily support and assistance in chronic diseases to adjust
treatment with drugs and to avoid hospitalization
• Personal support in daily activities
• Physical-therapy treatments in rehabilitation
• Safety and security in every aspect of life and in various
environments
• Support for multi-disciplinary care teams
AAL@Community
Main scenarios and needs:
• Social participation in the society
• Public services and utilities
• Entertainment and leisure activities
• Support to mobility
AAL@Work
Main scenarios and needs:
• Cooperation and support at work
• Tele-work
• Safety, security and prevention
Tematiche presentate
•
•
•
•
•
Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Esperienza SSSA sia Nazionale che Europea
Robotics
Smart Environments
Robot-Era
ASTROMOBILE
Mantova Alzheimer
RITA
Sorriso
Parkinson
Movaid
DustBot
Movement
RISDOM
Dedalo
ENABLE
AALIANCE
AALIANCE2
Ausili
Progetto “Alzheimer Mantova”
(2008-2010, loc. Mantova)
Favorire la permanenza domiciliare e facilitare l’assistenza di persone affette da
forme di Demenza, come la sindrome di Alzheimer, grazie all’aiuto di sistemi
domotici intelligenti.
Psicologi
Clinici
Utenti
Pazienti
Ingegneri
Terapisti
Smart Domestic System
Qualità di vita e bisogni degli utenti (scheda)
Cognome e nome paziente
• Utenti e qualità di vita
Bisogno
La paziente esce quotidianamente per partecipare alla Messa;
è solita avvisare i familiari con una telefonata quando rientra a
casa, ma capita che se ne dimentichi, e questo genera ansia nei
familiari stessi.
Scenario
In caso di uscita ed ingresso in casa della paziente, il caregiver
(badante, parente o altro operatore) riceve sul proprio telefono
cellulare un messaggio che comunica il fatto che la paziente sia
uscita (o rientrata) e a che ora.
Funzioni

– WHOQOL-BRIEF
– WHOQOL-OLD
• Bisogni /
Aspettative
Abitudini
/
– ADL / IADL
• Scenari
attuale
di
Assistenza
Rilevamento dell’ingresso/uscita della paziente dall’appartamento
o
o
• Scenari di Assistenza Ideali
• Funzioni
Tizio Caio
Soluzione

Segnalazione dell’uscita (e dell’ingresso) della paziente al caregiver/alla
badante attraverso messaggio di testo su telefono cellulare

Nodo di acquisizione sensoriale ed elaborazione con: lettore RFID (Radio
Frequency IDentifiers) in corrispondenza della porta di ingresso; oppure
microcontrollore e interfaccia di comunicazione wireless su protocollo
ZigBee
Transponder RFID indossabili (braccialetto, scarpe, altro da identificare)
per l’identificazione della paziente in prossimità della porta oppure
modulo ZigBee
Fotocellule per il riconoscimento del verso di transito attraverso la porta
Unità centrale di elaborazione degli eventi (PC con software dedicato)
dotata di interfaccia GSM (o altri standard di telefonia cellulare) per
l’invio di messaggi di testo.
• Soluzioni Tecnologiche
• Valutazione:

– Priorità dei bisogni


– Fattibilità degli interventi
Priorità
Rilevamento del transito da parte della paziente
Riconoscimento del verso di attraversamento (in/out)
1
2
3
4
5
Accettabilità delle tecnologie
Accettabilità
• Fase iniziale
Usabilità
Efficacia
Efficienza
Altri
parametri
Utilità
– Approccio alle
tecnologie
– Preconcetti
Estetica
• Fase design
Soddisfazione
d’uso
Impatto sulle
abitudini
Ingombro
Sicurezza
Portabilità
Comfort
– Verifica della
rispondenza dei
prototipi
• Fase finale
– Validazione
delle tecnologie
• Usabilità (ISO 9241), Technology Acceptance Model 2 (TAM2), Unified Theory of Acceptance and Use of
Technology (UTAUT)
Progetto RITA (2010-2013, Reg. Toscana)
Studio, implementazione e sperimentazione di Reti ICT in Toscana
e Assistenza socio-sanitaria per anziani e non autosufficienti
Regione Toscana
POR-CREO 2007-2013
• Progetto di ricerca finanziato dalla Regione Toscana
nell’ambito POR CREO FSE 2007-2013 “Studi interdisciplinari in
campo sociale” (lett. G).
• Consorzio
Enti Promotori:
Scuola Superiore Sant’Anna
SDS Pisa
Fatronik Italia
TechnoDeal
1. Scuola Superiore Sant’Anna
• Istituto di Biorobotica - ARTS Lab
• Istituto Dirpolis – WISS
2. Società della Salute – Zona Pisana
3. Fatronik Italia s.r.l.
4. TechnoDeal s.r.l.
Project Coordinator:
Prof.ssa M. C. Carrozza
Project Developers
Dr. Michela Aquilano
Dr. Filippo Cavallo
Dr. Elettra Stradella
Cos’è RITA?
Obiettivi specifici giuridico-sociali-tecnologici
Unità e decentramento
nell'assistenza
sociosanitaria
Principio di sussidiarietà
orizzontale e ruolo del
terzo settore
Modelli di integrazione
socio-sanitaria
Modelli organizzativi
ed erogativi
Modelli regionali toscani
Implicazioni etico-legali
nell’utilizzo di tecnologie
innovative
Tecnologie innovative
per l’assistenza
Tecnologie per ambienti
domestici assistiti
Tecnologie indossabili per
monitoraggio
Cos’è RITA?
Obiettivi specifici tecnologici
•
Sviluppare soluzioni tecnologiche di AAL da inserire nell'ambiente domestico o residenziale
delle persone da assistere e a diretto contatto con i soggetti stessi.
– supporto alla vita indipendente e autonoma di persone non autosufficienti;
– attività di monitoraggio e di controllo di persone non autosufficienti svolta dai caregiver.
•
Realizzare un sistema tecnologico modulabile costituito da:
–
–
–
–
un modulo indossabile miniaturizzato;
un modulo di localizzazione per ambienti indoor and outdoor;
un software di gestione degli eventi;
un modulo black box per registrare i dati e le attività quotidiane del soggetto.
Obiettivi operativi
Reclutare un vasto numero
di utenti: pazienti e
caregivers
Focus groups
Questionari
Interviste
2
1
Analisi bisogni,
QoL per anziani
3
Analisi servizi per
anziani
Analisi e design
della tecnologie
4
Livelli di analisi
Validazione delle
tecnologie
sperimentate
Progetto ECHORD-ASTROMOBILE
(2010-2012, EU)
Robotic assistive platform integrated in an indoor smart environment with localization and
navigation capabilities and multimodal interfaces with users
Technological Challenges
• Robot and user localization based on RSSI signals of a low cost, pervasive and wireless
sensor network.
• Navigation in largely unstructured environments.
• Multimodal interactions with users based on natural language and touch screen.
34
Innovation
Creative use of technology
• 3D robotic services.
• Multidisciplinary human and town
centred design approach.
• Mobile robotic systems integrated in
Ambient Intelligence.
• Robots working in indoor and
outdoor environments, that
cooperate between them and
the Ambient Intelligence.
• Pervasive
wireless
sensor
network for indoor and
outdoor
• Engineers
• Designers
• Elderly
People
Intelligence
• Embedded sensors for navigation in
largely unstructured environments.
• Sharing information with the Ambient
Intelligence
Adaptability
• More adaptive, working in largely
unstructured environments.
• Presence
of
modular
and
interchangeable tools according to enduser needs.
Interactivity
• Advanced interfaces to communicate
and exchange information with endusers.
• Physical interaction with end-users
(acting as co-workers).
• Handle
to
support user to
stand
up,
walking
• Cover with a mixture
of soft and hard
materials
• Holder for objects
Navigation sensor
• Odometers
• Inertial
• Laser-scan
• Ultra-sounds
Dependability
• Dependable and safe, satisfying the Asimov
laws.
• More
robust, without performance
degradation with unexpected data.
• More effective, with capabilities to predict or
anticipate events.
• More natural dealing with humans without
ambiguity and uncertainty.
• Speech recognition and vocal
synthesis
• Multi touch screen
• Multicolored
LED-based
arrays
Scenarios
Need: Walking and lifting difficult for motor deficits.
Solution: The robot assists the user in motor tasks.
S
C
E
N
A
R
I
O
S
C
E
N
A
R
I
O
1
2
Need: Support in bringing
heavy
objects.
S Solution: The robot assists the user in
shopping.
C
E
N
A
R
I
O
4
Need: Unreliable memory.
Need: Health problems and accidents.
Solution: The robot recognizes dangerous Solution: Remembering events
S
(i.e. reminding to take
events and activates alerts for caregivers.
C
drugs).
E
N
A
R
I
O
3
Need: Loneliness and isolation.
Solution: The robot favours the socialization of the users,
reminding appointments and encouraging them to meet
S
friends or contact them (i.e. video calls, virtual remote
C
games, etc.).
E
N
Impact
A
R
• Efficient management and delivery of health
I
and social care.
O
• Improvement of independent living.
• Improvement of quality of life and efficient
5
cares of elderly people.
• Sustainable welfare services for elderly
people.
* The “3D Robotic Services” concept is being implemented and funded in the :
-ASTROMOBILE experiment of the ECHORD project (FP7-ICT-2007, October 2010 – March
2012)
-Robot-Era project (FP7-ICT-2011-7, October 2011 – September2015)
Progetto Robot-Era (2011-2015, EU)
Robot-Era End-user Target
End-user Target
 Men and women over 65 years old.
Application Service Domains
Single Sites
Robot-Era Systems
Domestic robot
HOME
AmI
 With moderate health problems and
motor and cognitive deficits.
CONDOMINIUM
 Living alone or with their relatives but
without a devoted caregiver.
-
Condominium robot
AmI
TOWN
-
Outdoor robot
AmI
-
Robot-Era Systems
Condominium robot
Outdoor robot
AmI
Domestic robot
Condominium robot
AmI
Domestic robot
Condominium robot
Outdoor robot
39
AmI
Level of User Authonomy
High
Middle
Low

Entity of pathologies and/or motorcognitive impairments

Environmental
and
contextual
conditions:
 meteorological conditions
 traffic, soil,
 commitments of end-users
 typology of house (apartment,
cottage, etc.)
 …
Combined Sites
CONDOMINIUM +
TOWN
HOME +
CONDOMINIUM
HOME +
CONDOMINIUM +
TOWN
 Elderly people are not the weak part of the society, that only receives assistance and
support, but an active one, that can contribute to the community with its experience and
participation.
 “Ageing well” means not only having a good health but also being independent and autonomous,
participating actively in society life, and having a good quality of life.
Tematiche presentate
•
•
•
•
•
Background demografico e sociale
Approcci e iniziative dell’Europa
“Aspetto umano” nelle tecnologie
Esperienze della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA)
Conclusioni
Conclusioni (1)
Dal punto di vista delle TECNOLOGIE:
• Coinvolgimento degli utenti nel design e sviluppo delle
tecnologie
• Tecnologie integrate nei servizi
• Aspetti etici e legali
• Usabilità, accettabilità e attitudini alle tecnologie
• Adattabilità, non invasività e pro-attività delle
tecnologie
Conclusioni (2)
Dal punto di vista degli UTENTI:
• Mantenersi autonomi e indipendenti
• Facilitare la gestione di patologie (anche croniche)
• Garantire il rispetto della dignità della persona
• Favorire la socialità dell’utente
• Facilitare l’inclusione sociale (servizi, diritti, etc.)
Conclusioni (3)
Dal punto di vista della SOCIETA’:
• Coinvolgere I policy maker
• Lavorare alla standardizzazione e all’interoperabilità
delle tecnologie
• Welfare sostenibile
• Fondi/Costi
• Migliorare l’organizzazione dei servizi sociosanitari
Grazie per l’attenzione!
Per informazioni:
Filippo Cavallo, PhD
[email protected]
Michela Aquilano, PhD
[email protected]
Paolo Dario, Prof.
[email protected]
Maria Chiara Carrozza, Prof.
[email protected]