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SOLUZIONI IT INNOVATIVE PER LA TELEMEDICINA
IHOSP: un progetto per la Telemedicina finanziato dal PO FESR SICILIA 2014-2020 ( Azione 1.1.5 CUP G59J1800051007 codice Caronte SI_22945) che risponde alle linee del Ministero della Salute e del Pnrr per l'assistenza domiciliare
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Il progetto si ispira ad una idea presentata dall'Università di Catania al CES di Las Vegas nel 2016 e all'esperienza maturata nel campo dell'assistenza domicialiare da SAMOT Scrl. Presentato nel 2017 al POR Sicilia azione 1.1.5 e finanziato tra i primi in graduatoria nel 2019, IHOSP è dal Giugno 2022 operativo nella sua versione 1.0 ed in grado di rispondere al meglio a quanto indicato nel decreto del Ministero della Salute previsto dal Pnrr che contiene le linee guida organizzative per il ‘Modello digitale per l’attuazione dell’assistenza domiciliare”.
Una soluzione IT innovativa per la assistenza domiciliare
IHOSP è una soluzione IT alla assistenza domiciliare in cui il paziente si trova al tempo stesso in luogo fisico molto confortevole, cioè a casa, ed in un luogo virtuale dove può usufruire della stessa assistenza ospedaliera sia in termini di efficienza e tempestività nella cura che di interattività con la struttura medico/infermieristica attraverso specifici sistemi di messaggistica e videocomunicazione.
Caratteristiche Tecniche Generali del servizio
La Piattaforma IHOSP e i Data Bases metrologici utilizzati
IHOSP è anche un progetto di ricerca continuo
IHOSP é un servizio modulare e flessibile, cioè per ogni paziente si possono scegliere i moduli che meglio rispondono alle sue esigenze e ciascun modulo può essere fornito con le funzionalità più adeguate alla situazione del paziente: dal semplice monitoraggio alla diagnostica e prognostica in tempo reale. Il servizio si basa su accordi con diversi importanti produttori di dispositivi di misura medici certificati tra i quali Viatom, Berry e IHealth e collaborazioni pluriennali con società di riferimento nel campo dell'Edge computing intelligente quali NVIDIA e di recente con CSS Electronics per i Data Loggers in tempo reale.
IHOSP ha una propria piattaforma telematica ed informatica che consente di inviare i dati raccolti dai dispositivi di misura attraverso i propri gateways verso servers in cloud per essere memorizzati sui data bases (DBs) del progetto. I DBs utilizzati sono sia i classici DBs relazioali di tipo gestionale che DBs capaci di memorizzare in tempo reale misure temporali provenienti (anche con frequenze di campionamento elevate) da sistemi IoT remoti, cioè i cosi detti DBs metrologici o Time series DBs. In particolare il progetto utilizza il DB metrologico InfluxDB e la tecnologia GRAFANA per la visualizzazione in tempo reale dei dati raccolti.
IHOSP è un servizio ed un progetto di ricerca che sarà continuato anche dopo che IHOSP passerà dalla fase pre-competitiva a quella competitiva con l'obiettivo di supportare sia i partners tecnologici che i soggetti che collaborano all'iniziativa a sviluppare sistemi hardware e software che possano facilitare la raccolta dei dati nel campo Healthcare e la loro elaborazione con algoritmi di intelligenza artificiale con un approccio che integra l'Edge Computing e le Body Sensor Networks. Numerosi sono già i contributi presentati da partners del progetto su questa tema a convegni specializzati del settore IoT ed Ai organizzati dall'IEEE.
I PARTNERS
Partners tecnologici sono le società GEST SRL (capofila del progetto IHOSP), AREA Scrl e REvoo SpA che in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica ed Informatica dell'Università di Catania per gli aspetti scientifici e con Certyceq srl per gli aspetti di modellazione e standardizzazione di dati e processi, si occupano di definire e sviluppare tutta la piattaforma infomatica e telematica. In particolare, la raccolta ed elaborazione dei dati è curata da GEST ed AREA, mentre la gestione dei dati in cloud da REvoo.
Partners del settore medico sono SAMOT Scrl specializzata nell'assistenza domicilaire ed il laboratorio di analisi cliniche CSM Scrl. Il loro apporto è prezioso per far sì che il progetto non si limiti ad offrire un mero servizio tecnologico ma offra invece un modello operativo di assistenza a distanza in grado di rispondere alle esigenze espresse dal Ministero della Salute. Certyceq approfondirà anche i temi della certificabilità dei vari aspetti dell'iniziativa e dei brevetti nelle forme ritenute idonee a proteggere la proprietà intellettuale dei singoli sviluppatori e del progetto nella sua strutturazione complessiva.
Misura in tempo reale dei parametri vitali
La misura a distanza dei parametri vitali è un modulo di base che consente di tenere sotto controllo con campionature ad intervalli regolari di tempo o anche in tempo reale i parametri vitali principali e cioè: temperatura corporea, ossigenazione del sangue SpO2, battito cardiaco, pressione diastolica e sistolica, concentrazione di glucosio ed il peso. A secondo delle esigenze specifiche del paziente a queste misure ne potranno essere aggiunte altre tra cui: l'elettrocardiogramma on line, la misurazione dell'HRV (Heart Rate Variability) e del conseguente grado di stress, la disidratazione, la frequenza di respirazione, l'efficienza polmonare ed indagini ecografiche. In più potranno essere fatti a domicilio diverse analisi cliniche senza che il paziente debba recarsi presso i laboratori di analisi o debba inviare provette.
Misura della temperatura corporea
Termometro Bluetooth con sensore a contato del polso
Termometro ottico Bluetooth Viatom AOJ-20A
Termometro Ottico T101 multifunzione Shenzhen Tech
Misura del grado di ossigenazione SpO2 e bpm
Ossimetro Berry 1300
Ossimetro Berry 1000
Ossimetro Viatom PC - FW
Misura della pressione diastolica, sistolica e bpm
Ossimetro multifunzione Berry 1300 (SpO2, bpm + Blood Pres.)
Sfigmomanometro da polso BP7 della IHealth
Sfigmomanometro da braccio GW132 della Shenzhen Tech
Misura di HRV, ECG, PPG, DISIDRATAZIONE e CALORIE
Berry 1000 con protocollo per la misura di RR intervals per HRV
Viatom DuoEK - ECG a due canali per la misura di ECG e PPG
GoBe3 Watch per la misura di di disidratazione, consumo calorie, e grado di stress
Misura del grado di glucosio
Glucometro G427B Bioland
Glucometro IHealth BG1
Glucometro senza puntura Free Style Libre 2 Abbott
Alcune Piattaforme proposte dal mercato per la Telemedicina: pro e contro
Di seguito si riportano alcune soluzioni che sono state proposte per la Telemedicina negli ultimi anni. Esse sono essenzialmente di due tipi: basate su un HUB o Gateway da installare a casa del paziente (le due in alto) oppure basate su una APP installata sul cellulare o su un dispositivo mobile del paziente (le due in basso). Entrambi i tipi hanno punti di forza e debolezza. Le prime non riescono ad integrare applicazioni su web di tipo specialistico (ad esempio ecografia e accertamenti polmonari), le seconde fanno un uso improprio del cellulare e non consentono di raccogliere dati da dispositivi di misura che li producono con un flusso continuo e per un lungo periodo (ad esempio ECG ed EEG).
La Piattaforma IHOSP: Monitoraggio Dati Vitali, Diagnosi specialistiche, Visite mediche virtuali e Videosorveglianza
Per i motivi prima evidenziati la piattaforma IHOSP (delineata nella figura seguente) ha non solo un proprio HUB mobile e facilmente portabile per raccogliere le misure dei parametri vitali di base ma integra anche nel proprio DB metrologico InfluxDB installato sul proprio server in cloud anche dati che provengono da misurazioni raccolte via smartphone da altre soluzioni e perfino dati raccolti con altri HUB proprietari a condizione che sia possibile trasportare con sicurezza e con API affidabili le suddette misure dai DB proprietari al DB di IHOSP. I dati raccolti sono visualizzabili su postazioni fisse e mobili con sistemi grafici messi a punto da IHOSP ovvero utilizzando la tecnologia GRAFANA particolarmente utile per le visualizzazioni in tempo reale. Inoltre nella piattaforma è implementata la videocomunicazione per la televisita ed il teleconsulto attraverso il sistema Jitsi Meet già utilizzato in varie Regioni italiane per questo scopo. Jitsi meet è integrato in IHOSP il cui software provvede a gestire gli appuntamenti per le visite mettendo a disposizione del dottore durante la visita tutti i dati del paziente. La videosorveglianza è invece attuata attraverso una piccola telecamera collegata all'HUB e/o attraverso braccialetti che segnalano eventuali cadute del paziente.
I Gateways di IHOSP
IHOSP ha due gateways: il primo costituito da una piccola scheda sviluppata nell'ambito del progetto incentrata sul chip ESP32 ed il secondo implementato su NVIDIA Jetson Nano. Il firmware dei due gateways, sviluppato nell'ambito del progetto, attua le stesse funzioni di base e cioè identificazione nelle vicinanze dei dispositivo indicato dal paziente avvio della fase di misurazione ed invio tramite Wifi o canale 4G/5G dei dati raccolti al DB di IHOSP residente nel cloud di Revoo. La differenza tra i due sono il costo, la potenza di elaborazione e le dimensioni. Il gateway su ESP32 ha un costo basso e può svolgere semplici calcoli sui dati raccolti in grado di fare scattare allarmi tempestivi ed altrettanto semplici riconoscimenti di patterns di dati indicativi dell'emergere di qualche patologia a rischio. Il gateway su Jetson Nano è di poco più costoso ma è in grado di fare riconoscimenti più complessi e di memorizzare i dati su un InfluxDB locale che può consentirgli di esaminare lunghe sequenza temporali con scopi predittivi. Entrambi sono stati testati e sono disponibili per le sperimentazioni sul campo. Attualmente hanno dimensioni comparabili e cioè di circa 10 cm quadrati, però nella prossima versione il primo gateway sarà di qualche cm quadrato e consentirà quindi misurazioni in mobilità.
Le Web APPs per l'assistenza domiciliare
IHOSP ha due Web APPs, entrambe sviluppate nell'ambito del progetto, e cioè IHOSP+ e IHOSP@. Tutte e due le Web APPs consentono ai dottori di accedere ai dati dei propri pazienti e sono in grado di fare scattare allarmi nel caso in cui i valori anomali dei parametri vitali persistono per un tempo significativo. La prima ha una parte gestionale molto ridotta ed è pensata per fornire ai dottori una visualizzazione dei parametri vitali per qualsiasi finestra temporale e con frequenze di campionamento anche di centinaia di Hz. La seconda è pensata per la gestione complessiva di tutti i dati dei pazienti e della videocomunicazione tra dottori e pazienti. In genere le frequenze di campionamento sono su base oraria o giornaliera.
Web APP IHOSP+
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L'ecosistema di IHOSP e l'interoperabilità dei dati
Oltre ai parametri vitali, IHOSP punta ad integrare nella piattaforma tutti i dati che riguardano la salute del paziente come ad esempio le cartelle ospedaliere e gli esami effettuati nei laboratori di analisi clinica. Per questo, IHOSP ha messo a punto una interfaccia con diversi gestionali che operano a livello di laboratorio o di reparto ospedaliero per memorizzare per quanto possibile da un punto di vista tecnico-amministrativo tutti i dati del paziente in formato XML o JSON in modo da consentire ai pazienti di muoversi nell'ecosistema Healthcare avendo a disposizione i loro records sanitari in forma comprensibile. IHOSP intende tenere conto degli standards del settore come ad esempio lo standard HL7 - per l'interoperabilità veloce dei dati sanitari (Fast Healthcare Interoperability Resources - FHIR®).
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