This press release is available in German and Italian only.Während des Lockdowns im Frühjahr kam der Forscherin Daniela D’Auria in Gesprächen mit Mediziner*innen in ihrem Bekanntenkreis die Idee, ihre Kompetenzen zur Unterstützung des Gesundheitssystems einzusetzen. Wesentlich war dabei der Aspekt der begleitenden Beobachtung bei zunehmenden Infektionsfällen, damit dem Bettennotstand, von dem jetzt wieder die Rede ist, entgegengewirkt werden könnte. So entstand innerhalb weniger Wochen der erste Prototyp von "reCOVeryaID".
Die Anwendung, die von D'Auria in Zusammenarbeit mit dem Leiter der Smart Data Factory, Professor Diego Calvanese und in der Prototyping-Phase mit Forscher Andrea Janes erstellt wurde, ist ein IT-Tool, das es dem behandelnden Arzt ermöglicht, täglich ein aktuelles, klares und umfassendes klinisches Bild des Krankheitsverlaufs von Patient*innen zu erhalten und gleichzeitig, dank eines eingebauten Nachrichtendienstes, sofortige Rückmeldung zu geben. „Mit reCOVeryaID habe ich versucht, ein intelligentes System zu programmieren, das automatisch jene Informationen sammelt und verarbeitet, die auch das medizinische Fachpersonal jeden Tag einholt, wenn eine an Covid erkrankte Person ins Krankenhaus eingeliefert wird", erläutert D'Auria.
Dabei geht es um die Messung einfacher Parameter wie Herzfrequenz, Körpertemperatur und Sauerstoffgehalt im Blut, allesamt Messungen, die die Menschen auch autonom zu Hause durchführen und über reCOVeryaID übermitteln können: Sie benötigen dazu nur ein Fieberthermometer, das die meisten bereits besitzen, und ein Pulsoxymeter, das den Sauerstoffgehalt im Blut messen und die Herzschläge aufzeichnen kann (Kostenpunkt für das Gerät: 20-30 Euro). reCOVeryaID kann auch von Personen genutzt werden, die sich noch keinem Covid-19-Test unterzogen haben, aber mit infizierten Personen in Kontakt gekommen sind und daher dem Risiko des Ausbruchs der Krankheit ausgesetzt sind.
Wie funktioniert reCOVeryaID?
Die Webanwendung sieht eine Registrierung von positiv auf Covid-19 getesteten Bürger*innen in einer Datenbank der lokalen Gesundheitsbehörde vor. Eine Mobilanwendung von reCOVeryaID befindet sich in der Implementierungsphase. Positiv getestete Personen könnten somit zu Hause bleiben und vom Hausarzt kontinuierlich überwacht werden. Dabei senden sie ihrem Hausarzt über reCOVeryaID einen Screenshot ihrer Messdaten. Das System weist jeder Messung aufgrund eines speziellen Regelsatzes in der Datenbank eine Alarmstufe zu, von grün über orange bis rot. Rot empfiehlt eine sofortige Einweisung des Patienten ins Krankenhaus. Eine weitere Funktion misst den Trend in den aufgezeichneten Werten und schlägt bei einer besorgniserregenden Entwicklung Alarm. Weiters führt das System periodisch detailliertere statistische Analysen der Messungen durch. Diese werden in einer Datenbank gespeichert, in der die Identität aller Patient*innen, das Messintervall und das Ergebnis festgehalten werden. „So können weitere Warnmeldungen übermittelt werden, die sich nicht auf die aktuelle Situation, sondern auf ein größeres Intervall beziehen", so Daniela D'Auria. Teil der Notfallkommunikationen wird es sein, dass die Anwendung automatisch einen Krankenwagen zum Wohnort des Patienten ruft, sollte der Arzt den Bedarf bestätigen.
Zu den Vorteilen dieser Anwendung der Fakultät für Informatik gehören nicht nur die Entschärfung der Situation an den Krankenhäusern sowie die konstante Überwachung von Covid-19-Patient*innen, die noch nicht auf der Intensivstation behandelt werden, sondern auch der Schutz der Hausärzt*innen selbst. Diese Berufsgruppe zahlte bekanntlich bei der ersten Erkrankungswelle einen sehr hohen Preis, da sie zu den am stärksten Betroffenen zählte. Mit reCOVeryaID können sie ihrer Rolle nachkommen, ohne einer Ansteckungsgefahr ausgesetzt zu sein.
Testphase
D’Auria hofft, die Anwendung im italienischen Gesundheitssystem und darüber hinaus einsetzen zu können. „reCOVeryaID wird vorerst als eigenständige Anwendung genutzt, da sie mit einer systemeigenen Datenbank verbunden ist“, schließt sie. „In naher Zukunft könnte die Möglichkeit bestehen, dass reCOVeryaID auch mit den Datenbanken italienischer Sanitätsbetriebe interagiert.“ Aber auch über eine Zeit nach Covid-19 denkt die Forscherin nach: „reCOVeryaID kann auf Bereiche wie beispielsweise die Überwachung von Patienten mit Diabetes oder Bluthochdruck übertragen werden“, schließt die Ingenieurin aus dem Biomedizin-Bereich.
Smart Data Factory und E-Health
Der Bereich E-Health oder „Vernetzte Gesundheit“ ist einer der Forschungsschwerpunkte der Gruppe Smart Data Factory unter der Leitung von Prof. Diego Calvanese. Er ist Professor für Datenintegration an der Fakultät für Informatik und derzeit Wallenberg-Gastprofessor an der Universität Umeå in Schweden. „Im Bereich Medizin und Gesundheitswesen ist es extrem wichtig, Innovation voranzutreiben, um den Anschluss nicht zu verpassen, vor allem wenn es um den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) und digitaler Technologien geht“, bemerkt Calvanese. Dank KI können Prävention, Diagnose, Behandlung und Überwachung von Krankheiten sowie die Verwaltung der Gesundheit immer effektiver und effizienter gestaltet werden.
Sanitätsbetriebe, die an einer Anwendung von reCOVeryaID interessiert sind, können Professor Diego Calvanese, Daniela D’Auria und die Forscher*innen der Smart Data Factory kontaktieren:
smart@unibz.it.
vic/05.11.2020
Nel gruppo di ricerca della
SDF, il laboratorio per il trasferimento tecnologico della Facoltà di Scienze e Tecnologie informatiche al parco tecnologico NOI di Bolzano, da febbraio 2020, è entrata Daniela D’Auria, ricercatrice specializzata in ingegneria biomedica e robotica medica. Una delle linee di ricerca affrontate dall’équipe diretta dal prof.
Diego Calvanese, docente di Data Integration alla Facoltà di Scienze e Tecnologie informatiche e Wallenberg Visiting Professor all’Umeå University, in Svezia – è infatti incentrata sull’E-Health, o “Sanità in Rete”.
Durante il periodo di confinamento della primavera scorsa, D’Auria si è attivata e ha cominciato a interloquire con medici di sua conoscenza per cercare di recepirne esigenze e suggerimenti su come affrontare al meglio l’emergenza dovuta all’epidemia. Lo scopo della ricercatrice era creare uno strumento che potesse aiutare il sistema sanitario a reggere l’urto dell’aumento dei casi di infezione senza soccombere di fronte all’intasamento dei reparti di cura del coronavirus. Nel giro di poche settimane, è nato il primo prototipo di “ “.
L’applicazione creata da D’Auria con la collaborazione dei colleghi, prof. Diego Calvanese (supervisore) e Andrea Janes (nella fase di prototipazione), è uno strumento informatico che permette al medico curante di avere disponibile, quotidianamente, un quadro clinico aggiornato, chiaro ed esauriente del decorso della malattia nel paziente e, al tempo stesso, di far pervenire ad esso, grazie a un sistema di messaggistica incorporato, un feedback immediato. “Con reCOVeryaID, ho cercato di costruire un sistema intelligente che raccoglie e processa automaticamente quelle informazioni che i sanitari ogni giorno raccolgono quando una persona viene ricoverata in ospedale perché ammalata di coronavirus”, spiega D’Auria.
Si tratta di misurazioni di parametri semplici: frequenza cardiaca, temperatura corporea e livelli di ossigenazione del sangue. Tutte rilevazioni che le persone possono fare agevolmente anche autonomamente da casa loro e trasmettere tramite reCOVeryaID: è sufficiente dotarsi di un termometro, che dovrebbe essere già presente in tutte le case, e di un pulsossimetro, un dispositivo da poche decine di euro che permette di valutare il livello di ossigeno nel sangue e di registrare i battiti del cuore. reCOVeryaID può essere però utilizzato anche da quella parte della popolazione a cui non è stato somministrato il test da Covid-19 ma costituita da possibili soggetti asintomatici o pre-sintomatici: ad esempio, perché entrati in contatto con soggetti risultati poi positivi e quindi a rischio di sviluppare la malattia.
Come funziona reCOVeryaID
L’applicazione web e mobile – quest’ultima ancora in una fase di realizzazione – prevede la registrazione dei cittadini risultati positivi alla Covid-19 in un database dell’autorità sanitaria locale. Questi, invece di essere trasportati e ricoverati in ospedale, rimangono a casa loro dove sono comunque costantemente in contatto con il loro medico di famiglia. I medici di base che utilizzano reCOVeryaID, a loro volta, hanno accesso a una schermata in cui vengono riportati i dati che i pazienti spediscono loro attraverso lo smartphone. Il sistema, sfruttando un insieme di regole memorizzate in una apposita base di conoscenza, assegna un livello di allerta ad ogni misurazione. L’interfaccia dal lato medico visualizza quindi i dati ricevuti con un colore che comunica automaticamente tale livello di allerta: da verde ad arancione fino a rosso, situazione che consiglia l’ospedalizzazione del malato. L’applicazione dispone inoltre di una funzione che invia un allarme rosso anche in base all’andamento dei valori registrati. In pratica, il sistema effettua periodicamente analisi statistiche più dettagliate delle ultime misurazioni di ogni singolo paziente. “Tali controlli saranno memorizzati in una base di dati, che terra` traccia dell’identità del paziente, dell’intervallo di misurazione e dell’esito, e potranno generare ulteriori allerte non più legate all’ultimo riferimento temporale ma ad un intervallo più` ampio”, puntualizza la ricercatrice. Tra le diverse comunicazioni di urgenza, è presente anche la circostanza in cui l’applicazione chiama automaticamente un’ambulanza al domicilio del paziente, dopo che il medico ne abbia confermata la necessità.
Tra i vantaggi che comporta l’utilizzo dell’applicazione creata nella SDF non va annoverata solo l’ottimizzazione delle risorse ospedaliere e la prevenzione dell’aggravamento dei pazienti Covid-19 non ancora ricoverati in terapia intensiva ma anche la protezione dei medici di medicina generale. Questa categoria ha pagato un prezzo altissimo durante la prima ondata. Sono stati tra i sanitari più colpiti dal virus e con reCOVeryaID hanno l’opportunità di continuare a svolgere un ruolo essenziale senza essere esposti ad un possibile contagio.
Utile anche nel post Covid-19
D’Auria auspica un utilizzo dell’applicazione nel sistema sanitario italiano e non solo anche a quando la Covid-19 sarà ormai un ricordo. In quel momento, la sua applicazione non sarà condannata all’obsolescenza. Sarà infatti possibile adattarla al monitoraggio di altre patologie, che attualmente sono percepite come meno insidiose ma che comunque condizionano la vita di migliaia di persone. “reCOVeryaID è facilmente traslabile ad altri campi, non strettamente connessi all’emergenza COVID”, conclude l’ingegnere bio-medico, “penso, ad esempio, soprattutto al monitoraggio di pazienti con patologie quali il diabete o l’ipertensione”.
Daniela D’Auria e i ricercatori della SDF sono a disposizione delle Aziende Sanitarie interessate a sperimentare l’utilizzo dell’applicazione reCOVeryaID (
smart@unibz.it).
zil/05.11.2020