smart city e smart health

Nelle città intelligenti, anche la salute è sostenibile: progetti e scenari

Le città intelligenti del futuro si propongono di trasformare gli oggetti di comune utilizzo in dispositivi medici. Saranno città provviste di sistemi in grado di aumentare la qualità di vita di tutti i cittadini, in particolare delle categorie più a rischio. Ecco i progetti già avviati e le prospettive

02 Dic 2021
Monica Torriani

Editor, Consulente scientifico, Wellness4good founder

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Negli ultimi anni fattori come il traffico cittadino, l’inquinamento atmosferico, lo stress che il vivere in città comporta hanno contribuito a ridurre significativamente la qualità di vita nei grandi centri urbani. L’impatto delle cronicità sulla spesa sanitaria sta ponendo in seria discussione la sostenibilità dei sistemi sanitari, soprattutto per quanto riguarda le malattie respiratorie croniche (BPCO in primis), la cui incidenza è in continuo aumento.

Questi fenomeni, oltre a incentivare gli spostamenti dell’abitazione principale nelle zone di campagna e il turismo rurale, ha generato la richiesta di ambienti più compatibili con il benessere umano. In quest’ottica, le smart city possono essere interpretate come enormi bacini di raccolta, gestione e condivisione dei dati, basati sull’esistenza di sensori posizionati negli ambienti comuni e personali, reti di comunicazione wireless, allo scopo di promuovere processi intelligenti e aumentare la qualità dei servizi offerti ai cittadini.

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In particolare, sono allo studio sistemi innovativi in grado di supportare le iniziative di salute pubblica, studiare i comportamenti anomali correlati all’insorgenza delle malattie di grave impatto sociale, mettere a punto metodiche di prevenzione e diagnosi precoce, supportare il decision making clinico, la riabilitazione e la vigilanza post market di farmaci e dispositivi medici. Queste specifiche finalità ben si interfacciano con la definizione di salute pubblica, che è considerata una scienza finalizzata alla promozione della salute, alla prevenzione delle malattie e al prolungamento della vita attraverso gli sforzi organizzati della società. Da qui la nascita del concetto di smart health (s-health).

Il nuovo concetto di dispositivo medico

Nelle smart city, i cittadini collaborano fra loro e con le infrastrutture messe a disposizione dalla città per aumentare gli standard di vita individuali e collettivi. Un risultato reso possibile dall’introduzione della tecnologia IoT, che ha mostrato in molti setting sperimentali di rappresentare l’infrastruttura appropriata per la realizzazione dei modelli di smart city orientati all’healthcare, dotati di case e ospedali intelligenti.

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Gli avanzamenti nell’implementazione dell’IoT e la digitalizzazione estensiva possono essere sfruttati, in vista di future emergenze globali di carattere sanitario, per supportare la rilevazione del contagio nelle malattie trasmissibili (che si candidano, loro e nostro malgrado, ad essere fra i maggiori problemi di salute del prossimo futuro), nel monitoraggio dei trattamenti e nella gestione della riabilitazione.

Le città intelligenti del futuro si propongono di trasformare gli oggetti di comune utilizzo in dispositivi medici: l’innovazione non andrà nella direzione di costruire e rendere disponibili saturimetri e termometri sempre più sensibili e affidabili, tanto per citare i device che hanno accompagnato la gestione dell’attuale contesto sanitario, ma in quella di sviluppare portoni di ingresso, cestini della spazzatura ed ascensori capaci essi stessi di rilevare i sintomi a rischio (tosse, starnuti, febbre) nella popolazione.

Sensori in ogni angolo delle città

Saranno città provviste in ogni angolo di sensori, programmati per monitorare in continuo e in tempo reale i parametri di interesse: la temperatura atmosferica, il tasso di umidità, la luminosità, i livelli di inquinanti ambientali e allergeni e altre variabili utili.

Potranno essere tenuti sotto osservazione anche fattori quali l’esposizione alla radiazione ultravioletta, strategica per individuare persone a rischio per patologie quali la fragilità ossea (da carenza di vitamina D) o la miopia e le aree nelle quali implementare iniziative aggiuntive di diagnosi precoce dei tumori della pelle. Un obiettivo raggiungibile mediante lo sviluppo di applicazioni per smartphone basate sull’uso di tecniche di modellizzazione avanzata per stimare i livelli di esposizione di ogni individuo in un dato momento e per una certa localizzazione. Questa tecnica possiede il grande vantaggio di non richiedere un hardware specifico, ma di utilizzare una combinazione di localizzazione accurata wireless e di un mapping di propagazione della luce solare weather-terrain informed, un esempio di modalità economicamente sostenibile e potenzialmente capillare.

Per tagliare i costi delle cure evitabili, verranno impiegati sistemi di deep learning in grado di analizzare i big data disponibili in letteratura per formulare diagnosi tempestive e impostare terapie appropriate. Nulla sarà lasciato al caso: lo stesso lay out cittadino sarà studiato in maniera tale da ottimizzare l’organizzazione territoriale delle strutture sanitarie, per rendere pienamente fruibili i servizi e decongestionare gli ospedali.

La protezione delle categorie fragili

In generale, i sistemi cittadini intelligenti possono fare molto per aumentare la qualità di vita di tutti i cittadini, in particolare delle categorie più a rischio, per età o condizioni di salute. Con strumenti analoghi a quelli sopra analizzati per la quantificazione dell’esposizione alla radiazione UV possono essere tenute sotto osservazione le modalità di impatto personalizzato di altri fattori ambientali nello sviluppo di determinate forme patologiche, un aspetto che riveste particolare interesse dal punto di vista epigenetico.

E può essere stimato il rischio specifico in determinate fasce della popolazione, soprattutto quelle più fragili. City4age è un progetto messo a punto per misurare in continuo il rischio specifico per la salute della popolazione anziana, che ha lo scopo di facilitare l’attività dei servizi socio-sanitari, soprattutto nelle persone affette da declino cognitivo e forme lievi di demenza. Il monitoraggio del rischio da parte degli esperti di medicina geriatrica permette di individuare i punti chiave su cui intervenire per disegnare soluzioni di prevenzione.

Il consorzio City4Age, che fa capo al Politecnico di Milano e comprende l’Università di Pavia, il Comune di Lecce, l’Università del Salento e altre realtà internazionali prevede la raccolta dei dati sia a livello degli spazi pubblici che delle singole abitazioni e la loro gestione personalizzata, al fine di raggiungere obiettivi quali l’identificazione dei comportamenti tipici di gruppi o individui, la rilevazione dei cambiamenti che possono essere correlati ai rischi tipici legati alla fragilità e al declino cognitivo, lo sviluppo di interventi ICT per prevenire questi rischi e la promozione di uno sviluppo urbano sostenibile per le popolazioni fragili.

La smart mobility

I livelli di inquinamento atmosferico ormai fuori controllo nelle metropoli uccidono, direttamente e indirettamente, più di 8 milioni di persone al mondo ogni anno. Numeri impressionanti, che si aggiungono a quelli dei decessi causati da incidenti stradali, che sono circa 1,35 milioni.

Implementare soluzioni di mobilità intelligente potrebbe salvare molte vite e migliorare la qualità di tante altre, se si pensa all’incidenza delle conseguenze, irreversibili e non, di queste condizioni di salute pubblica, che richiedono trattamenti fisici e farmacologici cronici. Non è un caso, dunque, che fra i primi sistemi sviluppati ci siano quelli per la modellizzazione del traffico cittadino finalizzati alla limitazione delle emissioni e del numero degli incidenti.

Per quanto riguarda questi ultimi, si tratta di meccanismi alimentati con i dati raccolti in termini di tipologia di evento, condizioni di luce, gravità dell’impatto, velocità e consumo di alcol alla guida che permettono di identificare le cause primarie degli eventi e contribuiscono a mettere in luce anche alcune cause nascoste.

Negi studi effettuati finora, le informazioni sono state ricavate da sensori posizionati all’interno dell’abitacolo delle vetture e sistemi GPS. Eventuali applicazioni aggiuntive possono comprendere il reporting in tempo reale alle autorità di polizia giudiziaria e alle strutture sanitarie sia di primo soccorso che di degenza e l’implementazione di misure protettive per garantire la sicurezza delle strade, in particolare per le persone anziane e i bambini.

Neom, il nuovo futuro

Il mondo arabo si sta preparando a ridurre la propria dipendenza dalle fonti fossili, anche attraverso la progettazione di ambienti cittadini smart, economicamente sostenibili ed environmental friendly.

Più che una smart city, Neom è un hub industriale, commerciale e residenziale totalmente indipendente dal punto di vista delle risorse energetiche. Presentato al mondo dall’erede al trono saudita Mohammed Bin Salman nel 2017, questo progetto si propone come un acceleratore dello sviluppo umano, un ambito nel quale molto virtuosamente il benessere del singolo coincide con quello della comunità. Uno scopo illuminato e quanto mai prezioso, vista la viralità (il termine non è casuale) con cui i problemi dei nostri tempi si propagano dall’individuo alla collettività e dal singolo Stato all’intero pianeta.

Secondo il progetto, Neom (che in arabo significa nuovo futuro) si estenderà su un’area di 26.500 km quadrati e comporterà costi di realizzazione stimati intorno ai 500 miliardi di dollari. La tabella di marcia la vuole terminata per il 2030, ma, anche a causa dei tentennamenti di alcuni investitori, sembra che i tempi di realizzazione si allungheranno.

Questo moderno paradigma di città ideale sarà in grado di consentire il raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile promossi dalle Nazioni Unite. Potrebbe, addirittura, essere la prima capitale health tech nel mondo e un hub globale per la cooperazione nella tecnologia della salute e del wellness. D’altra parte, l’Arabia Saudita è la nazione nella quale più persone si sono espresse a favore dell’introduzione dell’intelligenza artificiale anche in ambiti delicati della sanità, come la relazione medico-paziente. Almeno stando a quanto emerso dal report What doctor? Why AI and robotics will define New Health, stilato nel 2017 da PwC.

Fra le iniziative previste, la costruzione di laboratori specializzati nella terapia cellulare, centri dedicati allo studio del genoma umano, reti per l’impiego della telemedicina e del remote monitoring e piattaforme AI-powered per la diagnosi e la terapia.

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