Sviluppo di un sistema di interfaccia web service per un'infrastruttura di monitoraggio da remoto di pazienti anziani

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In relazione a tale punto di partenza, si è deciso di dividere l’elaborato in quattro 
parti.  
Nella prima, dopo una premessa sul contesto che ha portato alla definizione del 
progetto PaDiaMonD e alcuni cenni su come si suppone sia strutturato questo 
sistema, è stata fatta un’indagine di mercato, al fine di valutare le caratteristiche 
dei prodotti già esistenti. Nella seconda parte, sono state analizzate le tecnologie 
software utilizzate per la realizzazione dell’applicazione web. Dopo di ciò, ci si è 
soffermati sull’ambiente di sviluppo, per poi esporre, infine, come è stata 
implementata l’applicazione  e come essa si presenta agli utenti. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capitolo 1 
1.  Analisi del problema 
1.1   Premessa 
Il progressivo invecchiamento della popolazione occidentale, conseguenza 
dell’aumento della speranza di vita, dovuto al miglioramento della qualità stessa 
dell’esistenza, ha fatto emergere la necessità di un impegno crescente delle 
strutture sanitarie, per l’assistenza agli anziani o ai disabili. Ciò ha portato ad 
un’esplosione delle spese sanitarie nazionali, in quanto vi è stato un incremento  
notevole delle persone bisognose di cure.  
L’invecchiamento della popolazione, pertanto, rappresenta uno dei fenomeni 
demografici più rilevanti, sia dal punto di vista economico che sociale, poichè 
solleva notevoli problemi sul piano dell'assistenza sanitaria.   
Anche in Italia, il numero di soggetti anziani è in costante crescita e gli over 65 
rappresentano attualmente il 19.9% della popolazione [Istat, 2007]. 
Le patologie croniche hanno raggiunto numeri notevoli: 
 
- 160 mila persone ogni anno sono colpite da infarto miocardico acuto; 
- circa 500 mila pazienti scompensati; 
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- oltre 2 milioni di diabetici diagnosticati e 500 mila / 1 milione non 
diagnosticati; 
- oltre 2,5 milioni i pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva; 
- oltre 2,5 milioni di pazienti asmatici; 
- circa 15 milioni gli ipertesi di cui solo il 52% è diagnosticato. 
 
La domanda di salute, per tali tipologie di pazienti, richiede un’assistenza diversa 
da quella tradizionalmente fornita nell’ambito ospedaliero, caratterizzata da nuove 
modalità di erogazione, basate sul principio di continuità delle cure. 
In tale contesto, si inserisce l’utilizzo delle nuove tecnologie informatiche e delle 
telecomunicazioni, che permettono di alleggerire la struttura della sanità, 
delocalizzando talune cure mediche a domicilio, in modo da riservare posti letto a 
pazienti particolarmente gravi. Ciò consente di avere un notevole 
ridimensionamento dei costi sanitari e un ritorno del peso sociale della sanità a 
limiti accettabili. Basti pensare, infatti, che il costo di una giornata di degenza 
all’interno di una struttura ospedaliera, senza interventi e terapie puntuali, è pari a 
400 euro, cifra che è, in generale, addebitata al Servizio Sanitario Nazionale. 
Inoltre, la cura di un paziente a domicilio comporta non solo dei benefici nei 
confronti della sanità pubblica, ma anche per il paziente stesso, in quanto 
l’impatto traumatico della vita d’ospedale gli viene risparmiata ed il disagio di 
essere lontano dai propri cari, di frequentare un ambiente sconosciuto e di vivere 
una vita diversa dal solito gli viene evitato. Il degente può, quindi, continuare a 
vivere nell’ambiente che conosce meglio, senza rinunciare ad un monitoraggio 
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costante e affrontando la convalescenza o la malattia con uno spirito meglio 
disposto. 
La sanità, pertanto, sta attraversando un'epoca di profonda evoluzione, 
caratterizzata dall'aumento della domanda di prestazioni, dovute anche 
all’incremento delle capacità curative. 
L'insieme delle strutture e quello degli operatori sanitari va, pertanto, interpretato 
come una risorsa e una ricchezza che però è necessario mettere in rete, in modo da 
utilizzare al meglio la sinergia fra le componenti per poter realizzare iniziative ed 
azioni orientate all'equità e al miglioramento della salute e della qualità della vita 
della popolazione. 
L'applicazione alla sanità e alla medicina delle tecnologie dell'informazione e 
della comunicazione consente di rendere operative, prescindendo dalla distanza 
fisica, modalità di cooperazione e di condivisione di conoscenze che in passato 
erano impensabili. In questo ambito, e in un prossimo futuro, la Home Care avrà, 
un ruolo sempre più rilevante, al fine di assicurare servizi mirati e a basso costo 
sotto il profilo dell'efficacia (evitando ricoveri impropri, mantenendo il soggetto 
nel suo ambiente di vita e a contatto con i propri elementi sociali di riferimento, 
assumendo una valenza preventiva, ecc.) e dell'efficienza (attraverso un 
contenimento dei costi). 
Il Dipartimento della Salute del Regno Unito ha recentemente avviato 
un’iniziativa (Preventive Technology Grant) finalizzata alla promozione di una 
infrastruttura di telemonitoraggio e telesalute. L’ “inventory”, durata due anni, ha 
riguardato un ampio studio su sistemi di telemonitoraggio e servizi globali per la 
sanità offerti da differenti strutture (dalla New Church Housing alla Philps 
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Medical System). L’iniziativa è stata finalizzata a rispondere alla realtà delle 
società occidentali che vedono l’innalzarsi dell’età media con un conseguente 
aumento delle patologie croniche e con una sempre maggiore richiesta di servizi 
sanitari continui. 
Tale indagine riassume requisiti tecnici e tecnologici cui un sistema di 
telemonitoraggio deve rispondere: 
- sfruttare le caratteristiche delle strutture di telecomunicazioni esistenti in 
quanto non è né pensabile né economico realizzare specifiche strutture 
anche se esiste un canale etere dedicato alle applicazioni mediche; 
- minimizzare le misure e l’invasività dei sistemi di misura: un eccessivo 
numero di parametri può generare confusione nell’informazione e 
comunque incrementare i costi del sistema; 
- minimizzare e semplificare l’hardware: hardware complessi o fortemente 
integrati fanno lievitare i costi di sviluppo, di produzione e manutenzione 
creando problemi di training per gli utenti siano essi personale sanitario 
che utenti finali. 
- realizzare sistemi non limitanti il paziente e silenziosi: in mancanza di tali 
requisiti il paziente ha forti difficoltà a utilizzare i sistemi proposti. 
Attualmente sono proposte numerose realizzazioni commerciali di sistemi di 
telemonitoraggio per pazienti anziani o disabili (cfr. allegato A). Tali sistemi 
monitorano alcuni parametri fisiologici, come la pressione sanguigna o il peso, ed 
inviano questi dati ad una centrale di feedback clinico. Tuttavia, per tutti questi 
prodotti, si sente la mancanza dell’integrazione con la diagnostica remota delle 
condizioni del paziente. 
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Per questo aspetto, sono oggi allo studio sistemi avanzati di telemedicina 
collaborativa, secondo un approccio di virtual enterprise [Snee et al, 2004]. 
Secondo tale approccio, mediante una tecnologia di interfacciamento di sistemi 
informativi eterogenei e remoti di case farmaceutiche, aziende sanitarie, studi 
medici, ecc., biblioteche mediche on-line, ecc., viene costituita una “azienda 
virtuale”, dove tali informazioni vengono messe a sistema per la telemedicina e la 
diagnostica medica. Tuttavia, tali proposte non sono ancora penetrate 
commercialmente, né hanno trovato fattiva integrazione con sistemi di 
telemonitoraggio per pazienti disabili o con sistemi di diagnosi intelligente. 
 
1.2   Il progetto PaDiaMond [Filia, 2008] 
PaDiaMonD (Patient Diagnosis and Monitoring at Domicili) è un progetto di 
ricerca, che nasce dalla domanda di salute per quelle tipologie di pazienti, come 
possono essere i pazienti anziani con insufficienza cardiache o respiratorie, che 
richiedono un’assistenza diversa da quella tradizionalmente fornita nell’ambito 
ospedaliero, cioè caratterizzata da nuove modalità di erogazione basate sul 
principio di continuità delle cure. 
L’obiettivo del progetto è, quindi, la realizzazione di un sistema integrato di tele-
monitoraggio domiciliare, basato sull’analisi dei parametri fisiologici 
dell’ammalato e delle sue abitudini di vita. Si presume che esso utilizzi  
dispositivi indossabili dal paziente o disposti nell’ambiente domestico, per la 
misura di parametri, da trasmettere ad un centro di controllo. 
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In una fase successiva dello sviluppo del progetto, si pensa che a quest’ultimo 
sistema saranno aggiunti un modulo di telemedicina collaborativa, mirato 
all’integrazione di competenze diagnostiche distribuite, remote ed eterogenee, ed 
un modulo di diagnosi intelligente, per la valutazione in tempo reale dello stato 
del paziente. 
L’output finale potrà, dunque, essere applicato ad ogni realtà clinica, che richieda 
il monitoraggio a distanza dei pazienti critici, per controllarne costantemente lo 
stato di salute. Il sistema è stato ideato per consentire, a tutti coloro che, per 
maggior sicurezza personale (es. anziani) o per un controllo prescritto dal medico 
(es. cardiopatici, asmatici, ipertesi), necessitano di essere monitorati in qualunque 
momento della giornata e in qualunque luogo si trovino. La realizzazione del 
sistema di telemedicina proposto rappresenta una significativa applicazione dei 
modelli cooperativi, in un settore di strategica importanza, quale quello della 
sanità. 
Il PaDiaMonD consentirà di erogare un servizio alle aziende sanitarie pubbliche e 
private per la riduzione significativa dei costi legati all’ospedalizzazione di 
pazienti disabili o necessitanti di assistenza continua. Un monitoraggio 
domiciliare, capace di “avvertire” il medico curante di sopraggiunte disautonomie 
o instabilizzazioni, diminuirebbe drasticamente i costi di gestione e cura della 
patologia. 
Il sistema presenta, inoltre, dei vantaggi anche dal punto di vista della sostenibilità 
ambientale. Si possono evidenziare diversi punti in cui il prodotto finale può 
contribuire in questo senso. 
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Il progetto propone un sistema di monitoraggio domiciliare di pazienti critici. Tale 
tipologia di pazienti necessita di continui accertamento medici e strumentali. Il 
monitoraggio remoto e la possibilità di accesso ai dati da parte dei medici di 
medicina generale e dei medici specialisti, diminuirà drasticamente gli 
spostamenti sia del paziente, sia del personale medico. Poiché in genere tali 
trasporti avvengono in automobile, risulta evidente come il progetto porterà ad un 
decremento del traffico veicolare, specialmente nelle vicinanze di poliambulatori, 
ospedali, studi di medici, zone che spesso rappresentano dei veri colli di bottiglia 
nel flusso normale del traffico veicolare. Le ricadute di tale aspetto del progetto, 
sull’impatto ambientale di tali insediamenti, saranno sia dirette (meno mezzi 
circolanti) che indirette (meno traffico). 
Il monitoraggio continuo di pazienti cronici porterà, poi, ad un consumo più 
razionale dei farmaci. Ciò consentirà di avere una riduzione dei loro consumi 
(meno produzione di sostanze chimiche) ed una finalizzazione nell’acquisizione 
dei farmaci, evitando sprechi ed il loro successivo smaltimento (i farmaci sono 
rifiuti speciali altamente inquinanti). 
 
1.3   Obiettivi del lavoro di tesi 
Le linee guida del progetto PaDiaMonD presumono un’architettura basata su 
quattro blocchi, di seguito descritti. Occorre rimarcare che, al momento, il sistema 
è ancora in una fase embrionale e, pertanto, quanto qui esposto è da vedersi come 
un’idea di progetto. 
 
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- Sistema di misura: è costituito da vari sottosistemi, i quali permettono di 
effettuare misure sulle grandezze di interesse mediante opportuni sensori. 
Il setup di misura è composto da un insieme di sensori ambientali e di 
parametri fisiologici, distribuiti nell’ambiente e sulla persona, che 
comunicano in maniera wireless con un sistema di pre-elaborazione dati.  
- Sistema di pre-elaborazione dei dati: si trova a valle del sistema di 
misura; dopo aver acquisito e memorizzato i dati provenienti dai sensori, 
attua una prima verifica su questi e li predispone alla trasmissione. 
- Sistema di trasmissione: permette di trasferire ad un sistema di 
diagnostica i dati prodotti dal sistema di pre-elaborazione.  
- Sistema di diagnostica: consente di archiviare e visualizzare i dati 
ricevuti, provenienti dai sistemi a monte, e di riscontrare e segnalare 
automaticamente eventuali anomalie. 
 
Si prevede, quindi, che il sistema sia costituito da quattro sottosistemi, operanti in 
cascata. Tale lavoro di tesi si è concentrato sull’ultimo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1 -  Architettura sistema PaDiaMonD 
SISTEMA DI MISURA
SISTEMA DI  DIAGNOSTICA
SISTEMA DI PRE-ELABORAZIONE DEI DATI 
SISTEMA DI TRASMISSIONE