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La robotica nell’assistenza agli anziani: scenari e questioni aperte

La robotica per l’assistenza agli anziani è un settore in fase di sviluppo dal punto di vista tecnologico e delle evidenze di efficacia ed esperienze di utilizzo. Gli aspetti da considerare non sono solo quelli tecnici, ma anche quelli umani ed organizzativi. Una panoramica sulle sperimentazioni in corso e le prospettive

08 Mar 2021
Giovanni Arcuri

Ingegnere Clinico - Direttore Tecnologie Sanitarie ed innovazione tecnologica – Fondazione Policlinico universitario A.Gemelli I.R.C.C.S.

Rossella di Bidino

Economista Sanitaria - Direzione Tecnologie Sanitarie ed innovazione tecnologica – Fondazione Policlinico universitario A.Gemelli I.R.C.C.S.

robot_anziani

L’invecchiamento può essere migliorato grazie ad un robot? Le prospettive sono interessanti sebbene ancora da studiare e resta il fatto che non basta considerare soltanto gli aspetti tecnologici della questione.

Certo è che, stando alle previsioni secondo cui già nel 2017, il 35% degli italiani era anziano, e che nel 2060 un abitante su tre dell’Unione Europea avrà un’età superiore ai 65 anni e l’11% rientrerà nella fascia dei grandi anziani (>80 anni), il fenomeno ha ed avrà ripercussioni rilevanti sia sulla domanda, sia sull’offerta di servizi sanitari.

Welfare technology, lo scenario

L’invecchiamento può essere associato a fragilità, perdita progressiva di diverse abilità, disabilità e dipendenza. Tutti fenomeni che rendono spesso necessario ricorrere all’assistenza non solo ospedaliera, ma anche residenziale, territoriale e domiciliare. Questo si traduce in una spesa sanitaria, e non solo, crescente.

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Diverse iniziative sono state avviate per promuovere una gestione dei pazienti anziani presso il proprio domicilio, con ripercussioni, però, spesso in termini di ruolo degli informal care giver e della spesa out-of-pocket per l’assistenza privata.

In questo scenario, le welfare technology, ed in particolare i cosiddetti care robot, posso svolgere un ruolo importante. Le prime comprendono tutte le tecnologie in grado di migliorare la vita dei soggetti con bisogni di diverso tipo (sanitari, sociali etc.). Al loro interno, un ruolo chiave è svolto dalla robotica. Con tale termine si identifica sia l’oggetto robot, che i metodi sviluppati affinché il robot possa interagire con l’essere umano grazie a sensori e algoritmi di comportamento. I care robot sviluppati specificamente per gli anziani e/o per i loro care giver, ambiscono a contribuire al mantenimento dell’indipendenza della persona o al recupero delle funzionalità dopo eventi acuti.

Il mercato dei robot per l’assistenza sanitaria (healthcare assistive robot) non è indifferente. Nel 2017 è stato valutato globalmente pari a 359.1 milioni di dollari, con un’aspettativa in termini di CAGR del 19.3% dal 2018 al 2024 [dato Global Market Insights].

Il ruolo dei robot nell’assistenza agli anziani

La robotica per gli anziani potenzialmente può fornire una risposta al bisogno di assistenza prevalentemente in tre ambiti:

  • Fisiologica (movimenti, nutrizioni, igiene etc.);
  • Nelle attività sociali (comunicazione, compagnia, gestione dell’emotività);
  • Per la salute mentale nel caso di problemi cognitivi o di demenza.

Per farlo deve dimostrarsi multi-tasking, o almeno questa continua ad essere l’aspettativa più diffusa. Infatti, nel 2020 Joseph Engelberger, sviluppatore del primo robot industriale, aveva immaginato il “Elderly Care Giver”, un robot caregiver per gli anziani completo e quindi multifunzione. Da allora, diversi prototipi (Wakamaru domestic robot, Care-o-Bot, Hector, Hobbit project) sono stati sviluppati per rispondere a tale ambizioso obiettivo. Nessuno, però, di questi ha raggiunto il mercato. Mentre nel frattempo, soluzioni meno ambiziose hanno raggiunto gli anziani, come il My Spoon della Secom o l’Obi entrambi capaci di supportare l’anziano (e non solo), con problemi di mobilità, nella nutrizione. Oppure l’ElliQ della Intuition Robotics, lanciato sul mercato nel 2019, come il primo robot capace di risponde al bisogno dell’anziano di interazioni “sociali”. Il prezzo con pre-ordine è al momento di 1,499 dollari. Mentre nel 2020, il prezzo di Temi (Roboteam), un robot mobile dall’aspetto non umanoide, ha raggiunto i 3,999 dollari. Temi è stato descritto come una sorta di Alexa con le ruote, capace di interagire in maniera affidabile ed autonoma con l’anziano, guidandolo ad esempio nei movimenti. Tutto questo grazie all’intelligenza artificiale (AI).

Per quanto riguarda i requisiti “di salute” significativi input provengono da indagini condotte coinvolgendo i principali carers degli anziani. Ad esempio, dallo studio di Lukasik et al. 2020 emerge che la personalizzazione dell’assistenza che il robot è in grado di fornire è un requisito fondamentale. Ogni persona anziana ha esigenze specifiche in merito al tipo e all’intensità di supporto che richiede. Aperta invece è la questione di chi può decidere ed intervenire sulla personalizzazione. Medici ed infermieri ritengono che l’anziano non debba intervenire sulle impostazioni (setting) al fine di evitare involontari errori, considerando che possono avere ripercussioni cliniche.La lista dei desiderata “di salute” e “tecnici” per la robotica rimane comunque molto articolata.

Inoltre, i requisiti richiesti non sono legati solamente a chi assistono, ma anche al particolare tipo di supporto offerto.

Sotto l’aspetto più tecnico, la Multi-Annual Roadmap [SPARC The Partnership for Robotics in Europe. Robotics 2020 Multi-Annual Roadmap For Robotics in Europe ] richiede esplicitamente che la tecnologia robotica rispetti i seguenti criteri:

  • Affidabilità, ossia abilità del sistema di svolgere i propri compiti senza errori sistematici. A questa va aggiunta la necessità di poter contare su un robot in grado di correggere i propri errori in tempi accettabili [Vercelli et al. 2018];
  • User acceptability dell’interazione con la soluzione robotica;
  • Abilità nella gestione del rapporto Uomo-Robot. La maggior parte dei robot ad oggi disponibili sono in grado di svolgere in maniera autonoma solo compiti pre-definiti. Sono in fase di sviluppo, invece, robot affidabili capaci di anticipare lo specifico bisogno di assistenza;
  • Autonomia decisionale. Questo si traduce nella necessità di poter contare su un robot capace di gestire l’incertezza che può sorgere nella vita quotidiana di un anziano (e non solo). Ad oggi, l’adattabilità di un robot a diverse condizioni ambientali e comportamentali si forma tramite lo sviluppo di scenari immaginari o test condotti su contesti reali, ma che coinvolgono pochi casi/soggetti [Van Aerschot et al. 2020] Gli algoritmi di apprendimento e probabilistici potenzialmente sono in grado di fornire una soluzione, la cui affidabilità deve essere, però, ancora testata soprattutto nel lungo termine.

Combinando tutte queste richieste e guardando alle soluzioni già disponibili sul mercato, se ne deduce che la robotica per la popolazione anziana ha una maturità tecnologica bassa. Tale percezione è confermata dal fatto che nel 2015 sulle 107 soluzioni robotiche identificate da una revisione sistematica, solo 6 risultavano in vendita. La restante parte era in fase di sviluppo o addirittura ancora di concettualizzazione [Bedaf et al. 2015].

Circa i possibili scenari futuri, dalla letteratura scientifica [Shishehgar et al. 2018] emerge che le soluzioni robotiche in corso di studio si concentrano soprattutto sull’esigenza di ridurre l’isolamento sociale degli anziani ed in maniera nettamente minore la dipendenza o l’imparement fisico o cognitivo. Mentre risultano poche le soluzioni in corso di studio e sviluppo per prevenire le cadute.

Tabella 2. Esempi di robot specifici per l’assistenza agli anziani

Bisogno principaleNomeFunzionalitàPaeseTrialIn vendita Prezzo

(indicativo)

AssistenzaDemenzaMyloCompagnia – Ricordare la terapia – Monitoraggio dello stato dell’anzianoIrlandaSunhill Nursing Home Mylo Trial€270.00/mese
Qualità di vita in casa di riposoSaraSupporto al piano di assistenza – Attività fisica – Compagnia – Stimola interazioni –OlandaFiel trialsStart upGratuito per ospedali e case di riposo per 1 mese
SupportoDomesticoRomeoSupporto nelle attività quotidiane – Stimola interazioni – Gestione emozioniFranciaTestato in case di riposoIn sviluppo
MonitoraggioTerapieEvondosMonitoraggio e somministrazione delle terapieFinlandiaIkäOTe project€ 2.400-2.900/anno
CompagniaDemenza

Isolamento sociale

ParoCompagnia – Stimola interazioniGiapponeDiversi in case di riposo, ospedali, abitazioni€ 5.000

Aspetti tecnologici dei robot

Le funzionalità di un robot per l’assistenza agli anziani riflettono anzitutto i bisogni della popolazione anziana. La Figura 1 riporta la percentuale di anziani che presentano le diverse tipologie di problemi [Sun 2018].

Tabella 1. Bisogni di assistenza della popolazione anziana

La grande variabilità di bisogni ed esigenze specifici, la necessità di flessibilità e personalizzazione, la disponibilità di soluzioni tecnologiche con differenti livelli di maturità tecnica rende l’evoluzione tecnologica difficile in assenza di un paradigma evolutivo chiaro e preciso.

La possibilità di integrazione con sistemi di intelligenza artificiale sta dando alla robotica, in ogni settore applicativo, una grande spinta evolutiva, garantendo il richiamo significativo di forti investimenti.

Il tema primario da affrontare è la definizione un paradigma di riferimento e di utilizzo che renda possibile instradare l’evoluzione tecnologica su una linea evolutiva chiara.

Per rispondere al complesso e variegato bisogno di assistenza, anche non prettamente clinica, sono stati sviluppati o si stanno sviluppando robot in grado di garantire:

  • La continua assistenza grazie a soluzioni mobili;
  • Il controllo del movimento degli anziani, per anticipare ad esempio le cadute o supportarli nei loro movimenti;
  • L’adeguamento dell’assistenza alle specifiche caratteristiche dell’anziano tramite la personalizzazione di parte della programmazione del robot. In questo ambito stiamo assistendo allo sviluppo di sistemi adattivi che usano intelligenza artificiale.
  • L’integrazione con altre soluzioni tecnologiche mobili capaci di supportare l’anziano, ovvero di integrarsi in soluzioni domotiche o di interagire in modo collaborativo con altri sistemi;
  • In grado di interfacciarsi con gli altri eventuali device medici di cui l’anziano può essere fornito. Questo aspetto, di straordinaria importanza negli scenari assistenziali, racchiude temi di integrazione e certificazione specifici;
  • Una verifica della qualità del supporto tramite la registrazione delle interazioni uomo-macchina;
  • La possibilità di interazione anche verbale, tramite sistemi di comunicazione anche vocale;
  • La disponibilità di un robot sicuro sulla l’aspetto più prettamente informatico.

Robot e processi di assistenza

La robotica per gli anziani può rappresentare un’opzione in diversi setting assistenziali che vanno dall’ospedale, alle residenze per gli anziani, fino al domicilio. In particolare, l’assistenza presso l’abitazione dell’anziano viene percepita come l’area applicativa a cui dare priorità dati i benefici attesi e le preferenze verso tale setting assistenziale.

Indipendentemente dal luogo in cui l’anziano si trova a vivere, vi è la necessità di integrare al meglio le soluzioni robotiche nel complessivo percorso di cura e assistenza dell’anziano. Il robot, sebbene riduca il carico di lavoro per gli operatori sanitari ed il burden dei care givers, non potrà e non dovrà mai sostituirli completamente. Il robot non può sostituire il contatto umano, pur potendo rispondere all’esigenza di stimolare le interazioni sociali (o simil-sociali) dell’anziano. In un percorso di cura ed assistenza ideale, il robot diventa una sorta di ulteriore figura di supporto. Tale integrazione degli attuali percorsi richiede di definire compiti e ruolo del robot e degli altri operatori (sanitari e non sanitari) e richiede anche di valutare i risultati del loro contributo.

I benefici

Pur se è singolare ed affascinante pensare alla robotica in questa declinazione, di fatto i benefici attesi in questo ambito dipendono dal disegno di un processo assistenziale nel quale l’interazione fra uomo e robot è continua ed integrata.

I benefici attesi delle diverse soluzioni robotiche devono essere verificati. E questo rappresenta un’area di ricerca ulteriore per il futuro. Ad oggi si può contare su trial basati su campioni limitati di utenti o su studi pilot. Rimane, comunque, da verificare la robustezza dei risultati e la loro generalizzabilità ad altri contesti (nazionali o assistenziali).

Affinché, comunque avvenga l’integrazione dei percorsi assistenziali con i robot, devono essere identificate e superate le barriere alla loro introduzione.

Gli ostacoli

Le barriere possono essere legate al contesto o connesse alla fase di implementazione del robot nell’assistenza [Servaty et al. 2020]. Più nel dettaglio, le sfide da affrontare [Hohansson-Pajala, Gustafsson 2020] riguardano sia le attitudini verso la robotica di clinici, infermieri, assistenti sociali, sia la loro formazione circa l’impostazione delle funzionalità del robot e l’interpretazione dei suoi feedback. In aggiunta, i timori quali la deumanizzazione del trattamento, la maggiore solitudine degli anziani o il pensiero che il robot si vada a sostituire alle persone devono essere gestiti con i vari stakeholders a livello, non solo, locale [Coco et al. 2018].

È chiaro che in una valutazione complessiva anche aspetti etici devono essere affrontati.

Infine, un framework valutativo e regolatorio chiaro per le soluzioni tecnologiche aiuterebbe l’adozione e la diffusione dei robot.

La seguente immagine [Papadopoulos et al. 2020] dà una lettura più immediata delle barriere ed facilitatore individuati specificatamente per l’adozione dei robot nell’assistenza sociale.

Figura 1. Barriere e facilitatori per l’adozione di soluzioni robotiche nell’assistenza sociale [Papadopoulos et al. 2020]

Valutazione dei robot per gli anziani

Ad oggi, come in parte già anticipato, l’utilizzo delle soluzioni robotiche nella pratica clinica/assistenziale viene studiato tramite studi pilot o di fattibilità. Ancora pochi risultano i trial veri e propri condotti. Da cui le evidenze disponibili tendono a riferirsi a campioni ristretti di soggetti.

Significativa è l’esperienza in corso dello studio CARESSES (acronimo di Culture-Aware Robots and Environmental Sensor Systems for Elderly Support) [Papadopoulos et al. 2020] finalizzata alla valutazione dell’impatto in termini di salute e benessere degli anziani, che vivono in casa di riposo, qualora abbiano accesso ad un robot. Si tratta di uno studio a gruppi paralleli, controllato e di tipo before-after.

Si tratta di un progetto internazionale multidisciplinare il cui obiettivo è sviluppare il primo robot di assistenza agli anziani in grado di adattare il modo in cui parla e si comporta alla cultura della persona assistita.

La tecnologia studiata è il Pepper robot della SoftBank Robotic, un robot umanoide da compagnia capace di riconoscere i volti e le emozioni umane (vedi riquadro). Gli indicatori di esito valutati sono sia la valutazione della competenza nell’utilizzo del robot da parte degli operatori (tramite la scala Cultural Competence Assessment Tool –Robotics), sia la qualità di vita dell’anziano. Essendo uno studio controllato, gli esiti raggiunti dagli anziani che utilizzano la versione AI-base del Pepper robot vengono confrontati con quelli degli utenti che hanno accesso solo a una versione precedente del robot e con quelli degli anziani che non utilizzano alcuna soluzione robotica.

Il Digi-HTA viene già utilizzato nei processi valutativi finlandesi. Ad esempio, è stato impiegato per il Evondos, un robot per la dispensazione dei trattamenti farmacologici al domicilio dell’anziano. Si tratta di un device di Classe I certificato. La valutazione basata sul Digi-HTA evidenzia i benefici attesi come una maggiore aderenza ai trattamenti, ma anche alcune limitazioni non secondarie. L’Evondos non è, infatti, adatto per tutti gli anziani ed inoltre può presentare dei problemi per la gestione dei trattamenti che richiedono specifici device. Le evidenze a disposizione sono limitate in termini di campioni studiati di anziani e di indicatori di esito considerati. L’impatto a livello economico per il NHS, viene specificato nel report Digi_HTA, è legato non solo al costo del robot (canone annuale di leasing pari a € 2.400-2.900], ma anche alle visite al domicilio o in ospedale che permette di evitare. Ma i dati a disposizione non consentono di trarre conclusioni in tal senso.La prassi di condurre valutazioni di HTA (Health Technology Assessment) delle soluzioni robotiche non è diffusa. Uno dei contesti più virtuosi in tal senso è quello della Finlandia, dove è stato sviluppato e testato un framework di HTA specifico per la mHealth, AI, ed i robot: il Digi-HTA. Con riferimento a tali specifiche tecnologie sono stati identificati tutti gli aspetti rilevanti in sede di valutazione [Haverinen et al. 2019].

Open question della robotica

Diversi sono gli aspetti ancora da investigare o da approfondire relativamente alle soluzioni robotiche per la popolazione geriatrica. Vi sono alcuni aspetti più prettamente tecnici-tecnologici, altri più relativi alla raccolta di evidenze scientifiche in contesti real-life, ed altri più di sistema.

Si ritiene cruciale la condivisione di un modelloper la regolamentazione, la valutazione, le eventuali modalità di rimborso e l’implementazione dei processi di assistenza con i robot. Determinante è il coinvolgimento di tutti gli stakeholder interessati da ciascuna di queste problematiche.

D’esempio si ritiene la soluzione adottata dalla Finlandia, dove il Digi-HTA pare un elemento di un approccio globale, di sistema. Infatti, nel 2017 è stata definita una roadmap relativa all’utilizzo dei robot nei servizi di cura ed assistenza. Tale roadmap si affianca al progetto ROSE (Robots and the future of welfare services). Questo testimonia, non solo un’attenzione verso il tema, ma anche il coinvolgimento di diversi portatori di interessi per giungere alla definizione di una primordiale politica sanitaria specifica per i robot con particolare attenzione per l’utilizzo nella popolazione anziana.

Sullo sfondo rimangano, inoltre, le questioni etiche e legali, qui non approfondite.

Conclusioni

Figura 2. Implicazioni della robotica per gli anziani

La robotica per l’assistenza agli anziani è un settore in sviluppo sia dal punto di vista tecnologico, sia di quello delle evidenze di efficacia ed esperienze di utilizzo. Da più parti è riconosciuto che la maturità tecnologica bassa e l’ecosistema di business è immaturo persino in realtà, come quella finlandese, attente da tempo al tema.

Ponendosi l’obiettivo di integrare con i robot la cura ed assistenza degli anziani bisogna considerare non solo gli aspetti tecnici, ma anche quelli umani ed organizzativi. Il coinvolgimento dei diversi stakeholder è un aspetto cruciale, come la definizione di un contesto regolatorio chiaro, che copra sia la fase di certificazione, sia quella di definizione della sostenibilità economica (alias rimborso) dei robot per gli anziani.

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