Università Politecnica delle Marche

Riabilitazione post-covid con la robotica: si può fare, ecco come

La situazione emergenziale può dare un forte impulso all’utilizzo di piattaforme per la gestione in remoto del paziente in riabilitazione. Ne è un esempio il programma di educazione terapeutica dell’Università Politecnica delle Marche, per le persone in convalescenza dopo infezione da Covid-19. Ecco di che si tratta

19 Mag 2020
Sauro Longhi

professore ordinario di Automatica presso la facoltà di Ingegneria dell'Università Politecnica delle Marche

Photo by Franck V. on Unsplash

Tecnologie digitali e robotica possono avere un impatto molto importante in campo riabilitativo. Ne è un esempio il progetto appena avviato da un gruppo di ricercatori dell’Università Politecnica delle Marche, coordinati dalla professoressa Maria Gabriella Ceravolo, finalizzato a un programma di educazione terapeutica per le persone in convalescenza dopo infezione da Covid-19, per rispondere così ad una seconda emergenza indotta dalle azioni di contenimento sociale che hanno portato ad un drastico ridimensionamento dell’assistenza riabilitativa domiciliare o ambulatoriale.

Il progetto ha visto la collaborazione del personale della Clinica di Neuroriabilitazione dell’Azienda Ospedaliera Universitaria, della Scuola di Specializzazione in Medicina Fisica e Riabilitativa e del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università Politecnica delle Marche.

Il programma, prevalentemente basato su contenuti multimediali per esercizi con i muscoli respiratori, arti superiori e inferiori, è accessibile gratuitamente collegandosi ad una piattaforma web, tramite qualsiasi dispositivo (smartphone, tablet, laptop) e con ogni sistema operativo (Android, Windows, iOS). Un esempio sviluppato in pochissimi giorni e frutto dell’attività di ricerca in questo settore.

Tecnologie digitali e riabilitazione

Le tecnologie digitali possono essere agevolmente utilizzate in questo contesto sia per illustrare e motivare le esercitazioni proposte che per monitorare a distanza gli esiti della riabilitazione. La raccolta dati generati dalle attrezzature utilizzate, la fusione tra vari sensori e dispositivi consentono di realizzare in campo riabilitativo semplici sistemi di monitoraggio del paziente durante l’esecuzione di esercizi motori direttamente nelle proprie abitazioni, permettendo una valutazione della correttezza del movimento. La valutazione oggettiva si ottiene attraverso una traduzione in termini algoritmici di quanto normalmente osservato e valutato dal clinico.

Il tutto integrato in una piattaforma aperta – Tech For Care, dell’Istituto per la Robotica e le Macchine Intelligenti – in grado di aiutare il clinico nella gestione del paziente seguendo quest’ultimo direttamente nella propria abitazione.

La situazione emergenziale può dare un forte impulso e accelerazione l’utilizzo di queste piattaforme. Quelle già sviluppate possono permettere di gestire le attuali esigenze di monitoraggio e tele-assistenza presenti nell’emergenza Covid-19. In questo contesto, l’utilizzo di tecnologie di visione RGB-D, come il sensore Kinect, consentono un monitoraggio non invasivo della respirazione della persona.

Robot assistivi e Ambient Assisted Living

Questi dati integrati in cloud con altri raccolti da dispositivi differenti, come ad esempio smartwatch o il semplice saturimetro, soluzioni ampiamente sviluppate nell’Ambient Assisted Living, permettono una completa mappatura del quadro clinico del paziente a costi relativamente bassi. Tali soluzioni costituiscono un valido aiuto alla medicina territoriale e alla medicina generale per seguire efficacemente e da remoto gli utenti affetti da Covid, e andrebbe pertanto incentivato il loro sviluppo ed utilizzo.

Tutte le tecnologie sviluppate nell’Ambient Assisted Living saranno molto utili contro la diffusione del virus. I robot assistivi, sviluppati per garantire una maggiore autonomia dell’individuo, possono comporre sistemi di monitoraggio e di pronto intervento in caso di riscontro di anomalie o situazioni di pericolo. Sono infatti già stati ampiamente sviluppati e testati, sistemi ed algoritmi per la rilevazione di cadute da parte dei pazienti, in contesti domestici o ambienti di vita indoor. Semplici robot umanoidi, in virtù del loro aspetto antropomorfo riescono ad essere maggiormente accettati dall’utente con una maggiore predisposizione all’interazione. E’ pensabile un loro impiego anche nell’assistenza di pazienti Covid, per una raccolta di parametri clinici in termini affidabili e sicuri, riducendo anche i possibili rischi di contagio.

Attualmente la sperimentazione è stata sviluppata per assistere persone con fragilità motoria, con possibili estensioni anche all’ambito riabilitativo, integrando sistemi robotici assistivi con dispositivi di electronic consumer, o i semplici robot domestici come i robot aspirapolvere. Strumenti di costo contenuto, grazie alla loro ampia diffusione, ma allo stesso tempo capaci di svolgere utili servizi assistenziali e di monitoraggio in ambito domestico a persone con fragilità motoria e cognitiva. Sistemi per loro natura facilmente “accettabili” dalle persone e integrabili nell’ambiente domestico. Tra gli ausili alla mobilità sono ormai disponibili robot mobili e carrozzine intelligenti ed autonome, che permettono in una struttura residenziale protetta la gestione automatica di percorsi Covid e non-Covid attraverso sistemi di localizzazione indoor, di pianificazione delle traiettorie e aggiramento degli ostacoli fissi e mobili. Tutti strumenti utili per combattere e contenere i probabili contagi nella ripresa delle molte attività previste nella cosiddetta Fase 2.

Soluzioni per la gestione sanitaria di anziani e malati cronici

Questi esempi sono parte di un vasto settore che ha visto tante soluzioni tecnologicamente avanzate destinate alla protezione della salute e orientate a favorire l’invecchiamento attivo e quindi capaci di contribuire alla gestione sanitaria degli anziani e malati cronici all’interno delle proprie case.

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Oltre ai sistemi orientati alla rilevazione di condizioni critiche, con il costante monitoraggio di molti parametri vitali con sensori ambientali e indossabili per identificare situazioni pericolose e richiedere interventi immediati, sono in fase di sviluppo sistemi orientati alla prevenzione con capacità predittive personalizzate capaci di proporre azioni utili ad anticipare e quindi evitare il verificarsi di problematiche acute, ad esempio fornendo alla persona, al medico curante o ai familiari delle segnalazioni o delle informazioni che possano suggerire la necessità di controlli più frequenti o specifici, un cambiamento nello stile di vita, o segnalare una condizione di potenziale rischio.

Il Cluster Tecnologico Nazionale “Smart Living Technologies (SMILE)”

Tutte queste attività sono state avviate alcuni anni fa in risposta a una problematica da tempo evidenziata e relativa al cambio demografico in atto che vede più persone anziane in assoluto, con meno familiari che possano prendersi cura e meno forza lavoro che possa contribuire a finanziare i servizi sociali e medici, anticipando ancora prima del Coronavirus la necessità di importanti innovazioni nell’organizzazione dei servizi medici e sociali verso una medicina distribuita sul territorio e più integrata con l’assistenza sociale. Su questi ambiti da anni svolge azione di coordinamento e sviluppo delle attività di ricerca il Cluster Tecnologico Nazionale “Smart Living Technologies (SMILE)”, il cluster delle tecnologie per gli ambienti di vita. Nei contesti di Home & Building Automation, Ambient Assisted Living e Ambient Intelligence, il Cluster con le proprie attività contribuisce allo sviluppo di soluzioni tecnologicamente avanzate per la realizzazione di prodotti e servizi capaci di ridisegnare gli ambienti di vita in modo da garantire l’inclusione, la sicurezza, l’assistenza, la salute, l’ecosostenibilità.

Silver economy: quanto vale il mercato

Il settore produttivo di riferimento è molto attivo, recentemente aziende come Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft hanno iniziato la produzione di soluzioni per “smart home” con particolare riferimento alla Home & Building Automation (comfort, sicurezza degli ambienti, risparmio energetico). Prima della pandemia si prevedevano in questi ambiti incrementi importanti, ad esempio a livello europeo del 52%. Questo settore è inserito nel più ampio della “silver economy” orientata a coprire le esigenze quotidiane di salute e di vita degli anziani.

Per i beni e i servizi associati a questo settore dell’economia è previsto un aumento di circa il 5% all’anno fino al 2025, arrivando a 6,4 trilioni di euro di PIL e 88 milioni di posti di lavoro, coprendo secondo queste previsioni il 31,5% del PIL dell’UE e al 37,8% dell’occupazione dell’unione europea. Gran parte di questi beni e servizi si basano su innovative tecnologie digitali. I cambiamenti che questa pandemia sta introducendo nei nostri stili di vita cambieranno queste previsioni in un ulteriore aumento.

Telelavoro e teleassistenza sanitaria per contrastare il covid-19

Il telelavoro, la teleassistenza sanitaria e sociale sono oggi gli unici strumenti sostenibili che ci permettono di contrastare il virus.

Sono sempre più convinto che l’uso delle nuove tecnologie digitali ci permetterà di riprendere le nostre attività in sicurezza e in efficienza, non solo in ambito produttivo, ma soprattutto in ambito sanitario e sociale.

Quanto fin qui richiamato ne è un esempio. L’ambito di riferimento è quello delle tecnologie degli ambienti di vita, chiamate tecnologie domotiche, capaci di garantirci un comfort domestico maggiore ed un ridotto consumo di energia, e se integrate con innovativi servizi sanitari e sociali, ci permetteranno di vivere più a lungo, in salute, in sicurezza e con una qualità di vita più elevata.

Molte sperimentazioni sono state avviate e consolidate, per rendere più concreta questa prospettiva ora occorre indirizzare investimenti significativi con una politica di public procurement per orientare parte della spesa pubblica all’acquisto di beni e servizi basati su queste nuove tecnologie di Ambient Assisted Living da integrare nell’attuale sistema sanitario e assistenziale, in modo da assistere persone con specifici bisogni senza il ricovero presso strutture ospedaliere o residenziali assistite, garantendo la stessa qualità del servizio, anzi migliorandola, e riducendo di fatto i costi sociali e soprattutto quelli ambientali. Si avrebbe in questo modo la possibilità di gestire l’attuale pandemia, così come la cronicità di alcune malattie che arrivano invecchiandoci, come si fa con i vaccini e l’influenza annuale: in modo semplice ed efficace.

Risulta pertanto necessario iniziare ad investire su medicina del territorio e medicina generale con servizi socio-assistenziali ad elevato contenuto tecnologico. In questo modo, verranno stimolate anche le attività produttive e economiche dei settori coinvolti con conseguente creazione di occupazione, come evidenziato dalle previsioni in precedenza richiamate. Come spesso affermo, se l’energia è stata nel passato l’asse di sviluppo strategico, nel futuro lo sarà l’informazione e la capacità di acquisire e interpretare i dati. “Se nulla sarà come prima” è bene fare in modo che questi cambiamenti arrivino.

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