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Smart Hospital
Come funzionerà un ospedale nel 2040? Per esempio, indumenti con sensori per il monitoraggio della salute del paziente.
Un tour nel sistema sanitario del futuro.
Quando Karla si è improvvisamente accasciata a pranzo, i suoi colleghi si sono naturalmente allarmati. Ma non hanno chiamato un'ambulanza, si sono limitati a far sedere Karla con attenzione. Questo perché indossava un dispositivo di primo soccorso proprio sul suo corpo. L'abbigliamento intelligente utilizza sensori intrecciati per misurare le informazioni dell'elettrocardiogramma, la frequenza cardiaca e la conduttanza cutanea, quindi utilizza un software per tenere conto delle informazioni sulla salute di Karla, come le condizioni preesistenti e le caratteristiche genetiche. Il software rileva una situazione di pericolo (un attacco cardiaco) e invia questa valutazione allo smartwatch di Karla, che lampeggia in rosso come un semaforo. L'ambulanza è in arrivo.
Karla è una persona immaginaria. Vive nel 2040 in una città dell'Europa centrale e ha 45 anni. Non fuma, è attiva nello sport e segue una dieta corretta. Eppure in futuro le persone soffrono ancora di stress. Karla ha anche una predisposizione genetica che aumenta il suo rischio di malattie cardiovascolari. E ora è arrivato: un attacco cardiaco. Luci di emergenza. Ricovero ospedaliero. Ma come funziona per una persona malata nel 2040? Il sistema sanitario funziona esattamente come oggi? Faremo un tour con Karla dell'ospedale del futuro.
“Sono un ottimista. Ritengo che un problema importante del sistema sanitario sia scomparso tra dieci-venti anni", afferma Burkhard Rost, professore di bioinformatica presso l'Università Tecnica di Monaco di Baviera, ricercatore nel campo della biologia computazionale. Al momento, le rigide leggi sulla privacy dei dati impediscono ancora il collegamento in rete di tutti gli attori del sistema sanitario. "Ospedali, medici e persino singoli reparti all'interno dell'ospedale sono a malapena in grado di comunicare e scambiare dati tra loro", afferma Rost. Ma ritiene che presto sarà possibile attingere alla grande quantità di dati attualmente esistenti: risultati degli esami del sangue, predisposizioni ereditarie, dati provenienti da esperimenti, studi o app per smartphone. "Nel campo della medicina molecolare, nel 2015 sono stati generati più dati rispetto all'intero periodo dal 1990 al 2005", osserva Rost.
Ogni anno il volume di tutti i dati medici aumenta in modo esponenziale, ricercatori e medici possono scoprire interconnessioni e cure se sono stati in grado e autorizzati a utilizzare i dati. Oggi i pazienti devono quindi sottoporsi più volte a test. "Per questo motivo, perdiamo tempo e risorse preziose mentre un paziente ne soffre", afferma Rost.
“Se nel 2040 i dati potranno circolare, con adeguate protezioni contro gli abusi e saranno disponibili per medici e operatori sanitari in qualsiasi momento, questo cambierà quasi tutto in campo medico.”
Karla è arrivata in ospedale. Non è necessario fermarsi per compilare elenchi o creare un record paziente. I medici hanno già esaminato tutte le informazioni importanti su Karla sul loro tablet o smartphone prima ancora dell'arrivo, compresa un'analisi completa dell'ECG che il dispositivo di Karla sta monitorando da mesi. Nel 2040, ogni struttura sanitaria non salva più singolarmente i propri dati su un paziente. Un file digitale del paziente è disponibile per i medici in qualsiasi momento e ovunque. I medici utilizzeranno anche software speciali e database globali per ottenere informazioni, come un registro oncologico. Qui possono confrontare la loro diagnosi con altri casi in tutto il mondo. Anche il paziente ne può beneficiare. La maglietta aveva già avvertito Karla di un possibile infarto due giorni prima perché i sensori registravano dei cambiamenti nel suo ECG. Il fatto che non si sia recata dal medico è stata sua negligenza personale.
"Oggi i radiologi trascurano l'11-14% dei casi di cancro alla prostata nel primo test radiologico", afferma Maximilian Waschka, fondatore della start-up Fuse-AI. "Con un software che utilizza l'intelligenza artificiale, il tasso di errore può essere ridotto all'1%". Il 25enne Waschka sta sviluppando con i suoi colleghi un software che passa attraverso immagini MRT di carcinomi prostatici e pre-marca gli accumuli cellulari che giudica cancerosi. L'anno prossimo il software sarà disponibile sul mercato e renderà le diagnosi più affidabili. "Oggi un radiologo deve esaminare migliaia di immagini singole per ogni scansione MRT prima di eseguire una diagnosi. Questa operazione richiede circa 30 minuti".
Utilizzando il suo software, sarebbe bastato un quarto d'ora. Per Karla questo significa soprattutto che la sua diagnosi poggia su basi molto più solide di oggi. Inoltre, riceve più rapidamente il trattamento giusto, il che influisce notevolmente sulle possibilità di guarigione, soprattutto in caso di malattie come il cancro o l'infarto. Poiché Karla è stata ricoverata in ospedale in tempi così brevi, ci sono ottime probabilità che il tessuto del muscolo cardiaco che muore sia minimo e che non soffra in seguito di insufficienza cardiaca cronica.
Gli ospedali sono spesso come enormi labirinti, dove la maggior parte delle persone si sente persa. Infinite sale, luce al neon fredda, cinque ascensori diversi e nessuno sa dove si trova il reparto di chirurgia. Ma per infermieri, medici e progettisti è importante anche che persone e materiali giungano dal punto A al punto B il più rapidamente possibile. Il tempo è un fattore estremamente importante nel sistema sanitario. "Ora costruiamo ospedali in modo che il flusso di persone e merci possa muoversi nel modo più rapido ed efficiente possibile", afferma Carolina Lohfert Praetorius. Lohfert, dottore e progettista ospedaliero, ha già costruito ospedali in Scandinavia, Germania, Austria e Svizzera con la sua azienda Lohfert - Praetorius A/S e conosce sia i vecchi che i nuovi standard.
"I vecchi ospedali hanno spesso una struttura a padiglione: I reparti sono ampiamente sparsi su piccoli edifici singoli nell'area dell'ospedale", afferma il medico di Copenhagen. "Ma è inefficiente. Spesso bisogna passare da un reparto all'altro in auto." Inoltre, spesso vi sono anche punti problematici in cui i flussi di prodotto e persone si concentrano. Se le cose vanno come previsto, le possibili fonti di errore e il tempo sprecato non esisteranno più nell'ospedale del futuro. Entro pochi minuti dall'arrivo in pronto soccorso, Karla sta andando in sala operatoria e non deve cambiare edificio. "I reparti e gli ospedali sono progettati in modo più compatto, in modo che tutto ciò che deve essere collegato possa essere trovato in un unico edificio", afferma Lohfert Praetorius. "Per motivi di costi ed efficienza, la tendenza è verso la centralizzazione." Nel 2040 ci saranno probabilmente meno ospedali.
“Tuttavia, l'ideale è che questi centri siano in grado di funzionare in modo più efficiente e di specializzarsi in aree specifiche. In questo modo si migliora la qualità del trattamento.”
Karla è arrivata in sala operatoria a grande velocità. Per un osservatore di oggi, la stanza sarebbe incredibilmente vuota. La sala operatoria del futuro sarà dotata di un numero significativamente inferiore di dispositivi. Non sono disponibili monitor di grandi dimensioni, ad esempio per immagini MRT o tubi radiogeni. Il chirurgo potrebbe essere praticamente da solo. Sullo schermo integrato di un paio di occhiali intelligenti, i chirurghi saranno in grado di ingrandire il paziente e le singole parti del corpo e di avere tutte le informazioni importanti davanti a loro su un'unica schermata. Poiché il software aveva già decodificato il genoma di Karla anni fa, i medici sono stati in grado di selezionare il metodo operatorio che era chiaramente migliore per il suo tipo genetico. Prima di iniziare, il chirurgo di Karla controlla la programmazione del robot chirurgico.
“In futuro i medici lavoreranno di routine con robot chirurgici completamente automatizzati in molti ambiti clinici.”
"Vedremo un tipo routinizzato di lavoro di squadra tra uomo e macchina." Anche oggi il sistema operatorio robotico Da Vinci sta sostituendo sempre più il tradizionale metodo di prostatectomia chirurgica. Gli esseri umani controllano Da Vinci con un joystick, che traduce questo input in incisioni estremamente delicate. L'obiettivo è che i pazienti avvertano meno dolore e incontinenza dopo tali interventi e perdano meno sangue. Anche i tempi di esercizio dovrebbero essere notevolmente ridotti in futuro. "Inoltre, nel 2030 gli impianti come le articolazioni artificiali saranno combinati con sensori che, ad esempio, informeranno il paziente del picco di sforzo durante diverse attività sportive o, se necessario, erogheranno farmaci in caso di risposte infiammatorie locali", afferma Sternberg. "Le stampanti 3D modulano gli impianti su misura per i singoli pazienti." Per Karla questo significa: Lo stent stesso, che un sistema operatorio inserisce con la massima precisione e con una minima perdita di sangue, rilascia agenti attivi e, in caso di complicanze, invia un messaggio allo smartphone del medico.
Karla non ne è a conoscenza. È ancora sotto anestesia. In caso contrario, non si accorgerebbe di un enorme cambiamento tra una visita ospedaliera odierna e una nel 2040. "Per un paziente, i cambiamenti non saranno molto evidenti, come nel caso di un passeggero aereo che non è a conoscenza di tutti i processi che si svolgono durante un volo atlantico", afferma Jochen Werner, CEO e Direttore Medico dell'Ospedale universitario Essen. Ha sviluppato un master plan per il suo ospedale e lo sta attualmente trasformando in un ospedale smart. "La maggior parte dei pazienti potrebbe notare che ci sono meno interruzioni, tempi di attesa e problemi", afferma Werner.
Dott. Habil. Katrin Sternberg, ingegnere medico ed ex membro del Consiglio di Amministrazione di R&S presso B. Braun Aesculap
Quando Karla si sveglia nel letto dell'ospedale, è da sola in una stanza spaziosa, con un'ampia finestra rivolta a sud. Nel 2040 ci saranno molte più camere singole e alloggi più confortevoli rispetto a oggi. "Quando le persone hanno molta luce, sono indisturbate e dormono bene, si riposano più rapidamente", afferma il progettista ospedaliero Lohfert Praetorius. "E i ricoveri più brevi in ospedale sono vantaggiosi sia per il paziente, perché può tornare a casa prima, sia per il sistema sanitario".
L'ospedale del futuro dispone di un sistema operativo completamente nuovo. Questo perché i moderni metodi di trattamento, le strutture ricettive generose e migliori e i farmaci moderni e individuali hanno naturalmente il loro prezzo. "Ma sono certo che con la digitalizzazione, l'introduzione del file elettronico del paziente, tempi operativi e ospedalieri più brevi e diagnosi errate meno frequenti dalle analisi genetiche, ci saranno risparmi sui costi sufficienti per rendere possibili questi miglioramenti", afferma il direttore ospedaliero Jochen Werner. Gli studi dimostrano che, con le risorse già disponibili oggi, è possibile risparmiare fino a 35 miliardi di euro, semplicemente grazie all'uso coerente delle risorse digitali già esistenti. Presso l'ospedale universitario di Essen, per esempio, molti progetti vengono combinati utilizzando l'intelligenza artificiale basata su sistemi IT moderni per creare un "cloud medico", che come elemento centrale dell'ospedale smart include anche l'intera area di pre- e post-trattamento.
“Sono convinto che la digitalizzazione aiuterà i medici a svolgere il loro compito chiave: aiutare e curare le persone.”
Karla prova dolore, si sente ansiosa, non sta bene. Chiama un infermiere professionista. Questi appare immediatamente, su uno schermo. Una telecamera riprende Karla e anche l'infermiere la vede. "Cosa posso fare per lei?", le chiede. "Sento dolore. Dove mi trovo?", chiede Karla. L'infermiere rassicura la paziente. Osserva le condizioni di Karla sul suo tablet, controlla la somministrazione dei farmaci e a Karla vengono somministrati altri antidolorifici. "Il dottor Kluge sarà presto da lei, ci vorranno solo pochi minuti", assicura l'infermiere.
“In futuro, l'uso di app e telemedicina sarà completamente comune.”
Il professore di psicologia sanitaria presso l'Università Leuphana di Lüneburg è esperto nel campo dell'eHealth e sviluppa app e programmi online per pazienti con malattie psicologiche. I pazienti nel 2040 avranno degenze ospedaliere molto meno frequenti e più brevi rispetto al 2019. I programmi online, le app e gli smart watch li aiuteranno a prevenire le malattie e a riprendersi da loro, a concentrarsi sui progressi, secondo Lehr. Nel caso specifico di Karla, ciò potrebbe significare imparare a ridurre lo stress. In una realtà virtuale che ricostruisce il suo ambiente di lavoro, potrebbe esercitarsi in situazioni in cui negozia con il suo capo per avere più tempo libero e definire più efficacemente i limiti.
Nel 2018, il 50% dei 3,4 miliardi di utenti di smartphone in tutto il mondo ha scaricato un'app per la salute. (cfr. Petersen C, Adams SA, DeMuro PR: mHealth: non dimenticate tutti gli stakeholder nel Business Case.)
C'è la possibilità che per il paziente del futuro le cose siano migliori in ospedale rispetto a oggi. Perché è trattato meglio, perché le probabilità di una cura saranno maggiori, perché medici e infermieri saranno più responsabili delle sue esigenze personali. "Ciò si nota anche nei dettagli, come la privacy e gli alimenti", afferma il progettista ospedaliero Lohfert Praetorius.
Karla ha fame. Accede alla rete ospedaliera sul suo tablet e guarda le diverse opzioni di menù. Chiunque abbia mai mangiato in ospedale, conosce già il passo in avanti.
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