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Progetto Alzheimer Mantova Finanziatore FONDAZIONE CARIVERONA Project leader MAURIZIO CARISTIA Triennio 2008-2010.

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Presentazione sul tema: "Progetto Alzheimer Mantova Finanziatore FONDAZIONE CARIVERONA Project leader MAURIZIO CARISTIA Triennio 2008-2010."— Transcript della presentazione:

1 Progetto Alzheimer Mantova Finanziatore FONDAZIONE CARIVERONA Project leader MAURIZIO CARISTIA Triennio

2 Il progetto Alzheimer Mantova  Metodologia  Interventi sviluppati

3 Aree di ARTS Lab: Advanced Robotics Technology and Systems Lab Robotica Riabilitativa Robotica Bio-ispirata Bionica Robotica Umanoide Interfaccia Uomo-Macchina Robotica per l’Assistenza Gerontologia Ambient Assisted Living (AAL)

4 Progetto “Movement” Sviluppo di un sistema per la mobilità avanzata modulare e versatile Il centro del progetto è una piattaforma mobile (robotica) intelligente che può agganciarsi a dei moduli applicativi scelti dall’utente (per es. sedia, manipolatore, ICT Terminal) Tulle le tre “dimensioni” della mobilità personale sono possibili: - Movimentazione di Persone - Movimentazione di Oggetti - Movimentazione di Informazioni

5 Progetto “Dedalo” Sviluppo di un sistema meccatronico per la nutrizione per assistere persone con disabilità motoria durante i pasti La progettazione ha seguito un approccio “Human Centred” (“centrato sull’uomo”) al fine di sviluppare un sistema con caratteristiche innovative:  modularità  facilità d’uso  aspetto familiare  prestazioni elevate  basso costo "Self-feeding Apparatus" - Community Design n° filed Oct, 10th, 2006 "Self-Feeding Apparatus" - PCT Patent n° PCT/IT2006/ filed May, 26th, 2006 "Apparecchiatura per la nutrizione di disabili motori e anziani" - Italian Patent n° FI2005A filed May, 27th, 2005

6 Progetto “Sorriso” Sviluppo di un sistema innovativo per l’assistenza domiciliare e il monitoraggio da remoto di persone anziane Il risultato è una “piattaforma demo” composta da:  Ambiente Domotico per l’acquisizione di parametri fisiologici e ambientali  Framework AmI che usa ubiquitous computing, comunicazione wireless and interfacce uomo macchina intelligenti  Sistemi di TV Digitale integrata con il Framework AmI, permette attraverso un Centro Servizi l’interazione del dottore o dell’assistente con il sistema di monitoraggio e assistenza Body Pressure Reader Holter ECG Bluetooth + batteries for Holter ECG Accelerometer + Bluetooth + Batteries Bluetooth + Batteries for Body Pressure Reader Chest Belt for Holter ECG Body Pressure Cuff MONITORING DEVICES

7 Ambient Assisted Living “Ambient Assisted Living” (AAL) denota tutti i concetti, i prodotti e i servizi che collegano e migliorano nuove tecnologie e sistemi sociali, allo scopo di aumentare la qualità della vita di tutte le persone in tutte le fasi della loro vita. AAL può essere definita come “sistemi intelligenti di assistenza per una vita migliore e più sicura nell’ambiente domestico”. Un programma europeo di finanziamento per programmi di ricecra e sviluppo di nuove tecnologie è già partito nell’ambito del FP7. Domotic

8 Ambienti Intelligenti Accesso ubiquitario Conoscenza del contesto Intelligenza Interazioni naturali

9 Ambient Intelligence Accesso ubiquitario In ogni momento, da ovunque e con qualsiasi dispositivo L’utente è nomade:  Dispositivi palmari indossabili  Connessioni wireless (senza fili) Interazioni implicite (computer e connessioni scivolano in secondo piano, lasciando spazio alle interfacce ed ai sensori) Conoscenza del contesto Le informazioni raccolte servono a ricostruire la situazione di un’entità (persona, luogo, oggetto) Il contesto cambia continuamente Dimensioni dell’awareness (consapevolezza della casa):  Localizzazione: il sistema può adattarsi quando l’utente cambia posizione geografica, offrendo servizi diversi  Temporale: capacità di collocare e gestire gli eventi su una linea temporale  Personale: il sistema può adattarsi a bisogni e preferenze dell’utente  Altri aspetti relativi ai dispositivi o all’ambiente fisico

10 Ambient Intelligence Intelligenza Può adattarsi alle persone Apprende dal comportamento dell’utente Prova a risolvere ambiguità Riflessione: il sistema modifica se stesso attraverso:  Ispezione  Adattamento Interazioni naturali Linguaggi naturali: voce, gesti, etc. Facile individuazione ed utilizzo dei servizi Facilità di apprendimento L’accessibilità deve essere garantita per ogni tipo di utente

11 AAL: Lavoro in ARTS Lab Sistemi di monitoraggio:  Sensori pervasivi in ambiente domestico  Tecnologie varie Interfacce utente uomo-macchina:  Commutatori  Controllo remoto  Comunicazione  Intrattenimento  Computer Sistemi di attuazione  Porte, Finestre  Interruttori, prese  Mobili, arredamento  Mobilità Tecnologie Wireless  ZigBee  Bluetooth Modelli computazionali per elaborazione complessa di eventi

12 Event Stream Processing Event Stream Processing (ESP – Elaborazione di flussi di eventi) è una tecnologia software che permette di monitorare flussi multipli di eventi, analizzare essi in termini di indicatori di efficienza e generare in tempo reale risposte agli eventi elaborati.

13 Progetto “Alzheimer” Mantova Scopo :  Favorire la permanenza domiciliare e facilitare l’assistenza di persone affette da gravi forme di Demenza, come la sindrome di Alzheimer, grazie all’aiuto di sistemi domotici intelligenti Partners :  Fondazione Cariverona  Comune di Mantova  ASPeF, Mantova  Fondazione Mazzali  Provincia di Mantova  Azienda Ospedaliera Mantova  ASL Mantova  ARTS Lab - Scuola Superiore S. Anna, Pisa

14 Approccio al Problema 1 Gruppo di lavoro Operatori domiciliari Ingegneri Psicologi Fisioterapisti Educatori Clinici Sinergia

15 Approccio al Problema 2 Fasi di Lavoro Attività Luogo 1 Identificazione preliminare dei potenziali utenti ASPeF (MN) 2 Interviste con potenziali utenti e con i loro principali caregiver (stile di vita, abitudini e bisogni) e analisi delle peculiarità delle case dei pazienti Patients’house (MN) 3 Per tutti i potenziali utenti, analisi degli interventi necessari ASPeF (MN) ARTS Lab (PI) 4 Identificazione degli utenti finali e delle soluzioni tecnologiche da adottare ASPeF (MN) ARTS Lab (PI) 5 Progettazione e sviluppo di ausili domotici ARTS Lab (PI) 6 Sviluppo di un protocollo per la validazione degli interventi tecnologici (usabilità e soddisfazione d’uso) ARTS Lab (PI)

16 Approccio al Problema 3 Fasi di Lavoro Attività Luogo 7 Discussione sul protocollo di validazione con esempi concreti ASPeF (MN) 8* Discussione sugli interventi tecnologici ASPeF (MN) 9* Definizione di come installare i sistemi sviluppati nelle case dei pazienti ASPeF (MN) 10* Installazione degli interventi tecnologici Patients’house (MN) 11* Validazione degli interventi tecnologici sviluppati e degli ausili secondo i protocolli ASPeF (MN) ARTS Lab (PI) 12* Report e Pubbliazioni dei risultati ASPeF (MN) ARTS Lab (PI) * Da concludere

17 Identificazione dei bisogni degli utenti (scheda) Bisogni Scenari di Assistenza Ideali Funzioni Soluzioni Tecnologiche Punteggio basato su:  Priorità dei Bisogni  Fattibilità degli interventi Cognome e nome pazienteTizio Caio BisognoLa paziente esce quotidianamente per partecipare alla Messa; è solita avvisare i familiari con una telefonata quando rientra a casa, ma capita che se ne dimentichi, e questo genera ansia nei familiari stessi. ScenarioIn caso di uscita ed ingresso in casa della paziente, il caregiver (badante, parente o altro operatore) riceve sul proprio telefono cellulare un messaggio che comunica il fatto che la paziente sia uscita (o rientrata) e a che ora. Funzioni  Rilevamento dell’ingresso/uscita della paziente dall’appartamento o Rilevamento del transito da parte della paziente o Riconoscimento del verso di attraversamento (in/out)  Segnalazione dell’uscita (e dell’ingresso) della paziente al caregiver/alla badante attraverso messaggio di testo su telefono cellulare Soluzione  Nodo di acquisizione sensoriale ed elaborazione con: lettore RFID (Radio Frequency IDentifiers) in corrispondenza della porta di ingresso; oppure microcontrollore e interfaccia di comunicazione wireless su protocollo ZigBee  Transponder RFID indossabili (braccialetto, scarpe, altro da identificare) per l’identificazione della paziente in prossimità della porta oppure modulo ZigBee  Fotocellule per il riconoscimento del verso di transito attraverso la porta  Unità centrale di elaborazione degli eventi (PC con software dedicato) dotata di interfaccia GSM (o altri standard di telefonia cellulare) per l’invio di messaggi di testo. Priorità12345

18 Funzioni FUNZIONE TOT. Uscita da Casa & Avviso XXXXX 5 Assunzione di Farmaci XXXX 4 Telefonare X 1 Agitazione Notturna X 1 Alzata dal Letto & Avviso XXX 3 Illuminazione Automatica XXXX 4 Supporti e Adattamenti della casa XXXXX 5 Controllo accesso ad armadi XX 2 Rilevazione Cadute & Avviso XXX 3 Stimolazione Multimediale Cognitiva XXXX 4 Controllo di Elettrovalvole a Gas e Acqua XX 2 Localizzazione all’esterno XX 2 Comunicazione Multimediale X 1

19 Tipologia di Interventi Già Presenti sul MercatoProgettati e Sviluppati all’ARTS Lab (R&D) Identificazione dei prodotti Contatto con le aziende Preventivi Istallazione Tecnica Progettazione hardware and software Produzione in laboratorio Produzione da terze parti Assemblaggio Sperimentazione preliminare

20 Interventi sull’Ambiente Domestico (soluzioni commercializzate) Adattamenti Domestici  Corrimano e supporti  Strisce anti-scivolamento  Adattamenti per la messa in sicurezza di finestre, balconi e terrazze Ausili Domestici  Sollevatori  Sistemi per l’entrata nella vasca da bagno Supporti per l’Assunzione di Farmaci  Dispositivi automatici temporizzati

21 R&D Interventi Sistemi di Monitoraggio e di Allerta  Rilevazione dell’uscita da casa (EXIT)  Rilevazione dell’alzata dal letto (BED)  Rilevazione delle cadute (FALLS)  Attivazione automatica delle luci in caso di abbandono del letto  Sistema GSM per avvertire coloro che hanno in carico i pazienti tramite un SMS inviato al loro cellulare  Sistema wireless per la connessione sia della rilevazione dell’uscita da casa che delle cadute al sistema GSM di allerta  Sistema di allerta in ambiente domestico relativo alla rilevazione dell’alzata dal letto Localizzazione Esterna  Sistemi di monitoraggio basati su GPS  Localizzazione su mappe Web Sistemi per la Sicurezza  Sistemi per la sicurezza di armadietti ed elettrovalvole basati sul riconoscimento delle impronte digitali

22 Ambiente domestico Visione generale del sistema: Assistenti Cellulare, Palmare Dispositivi Riconoscitore impronte digitali Dispenser medicinali Telefono accesso facilitato Software Stimolazioni cognitive multimediali Localizzazione su mappe web Rete ZigBee Unità Centrale Sistema Elaborazion e Eventi Interfaccia Grafica Sensori indossabili Sensore poltrona Sensore Letto Modulo Micro GSM Dispositivo segnalazione acustica

23 Introduzione alla Reti ZigBee 1 Termine ZigBee Il termine “ZigBee” ha origine dal metodo di comunicare delle api quando trovano una fonte di cibo. La comunicazione tra nodi avviene in modo “zig-zag” tra di loro e possono condividere informazioni sulla locazione, distanza, direzione e e nuove fonti di cibo.

24 Interfaccia Grafica Pannello di Gestione degli Eventi Pannello con Mappa della Casa Pannello di Attivazione

25 Processamento degli Eventi 1 Letto Attiva Segnale Sonoro “Non sul letto” Unità Centrale Se (Monitoraggio Letto Attivo) No Si Postura Invia SMS “Fuori di casa” Unità Centrale Se (Monitoraggio Uscita Attivo) No Si Rilevazione “Uscita da Casa ” Rilevazione “Alzata dal Letto”

26 Processamento Eventi 2 Rilevazione cadute Letto Invia SMS “Posizione distesa” Unità Centrale Se (Posizione “In piedi”) No Si Postura Se (Non sul letto) No Se (Monitoraggio Cadute Attivo ) “Caduto” No Si

27 Ambiente domestico Visione generale del sistema: Assistenti Cellulare, Palmare Software Stimolazioni cognitive multimediali Localizzazione su mappe web Rete ZigBee Unità Centrale Sistema Elaborazion e Eventi Interfaccia Grafica Sensori indossabili Sensore poltrona Sensore Letto Modulo Micro GSM Dispositivo segnalazione acustica Dispositivi Riconoscitore impronte digitali Dispenser medicinali Telefono accesso facilitato

28 Dispositivi Domestici 1 Distributore Temporizzato Farmaci Telefono ad accesso facilitato

29 Dispositivi Domestici 2 Rilevatore di impronte digitali per il controllo dell’apertura di armadietti Rilevatore di impronte digitali per il controllo di elettrovalvole per acqua e gas

30 Ambiente domestico Visione generale del sistema: Assistenti Cellulare, Palmare Dispositivi Riconoscitore impronte digitali Dispenser medicinali Telefono accesso facilitato Software Stimolazioni cognitive multimediali Localizzazione su mappe web Rete ZigBee Unità Centrale Sistema Elaborazion e Eventi Interfaccia Grafica Sensori indossabili Sensore poltrona Sensore Letto Modulo Micro GSM Dispositivo segnalazione acustica

31 Stimolazione Multimediale Cognitiva Video, Film Musica Album fotografici Stimolazione automatica giornaliera Stimolazione controllata dall’utente Il sistema ha bisogno di sensori per la valutazione della stimolazione

32 Sistemi Web per la Localizzazione dell’Utente Richiesta tramite SMS delle coordinate geografiche Identificazione della posizione dal sito web GoogleMaps

33 Ambiente domestico Visione generale del sistema: Assistente Cellulare, Palmare Home Device Riconoscitore impronte digitali Dispenser medicinali Telefono accesso facilitato Software Stimolazioni cognitive multimediali Localizzazione su mappe web Rete ZigBee Unità Centrale Sistema Elaborazion e Eventi Interfaccia Grafica Sensori indossabili Sensore poltrona Sensore Letto Modulo Micro GSM Dispositivo segnalazione acustica

34 Cellulare, Palmare Palmare HTC

35 Sistemi di sorveglianza per RSA Monitoraggio letto pazienti Altro numero di pazienti Messa in sicurezza e riduzione rischi Riduzione costi

36 Sperimentazione e Validazione di ausili tecnologici per il sostegno di soggetti affetti da demenza Alzheimer Mantova

37 Sperimentazione del Sistema per la nutrizione Validazione del prototipo confrontato con dispositivi commerciali Valutazione dei parametri funzionali e tecnici per la progettazione del II Prototipo  Per la sperimentazione abbiamo sviluppato uno specifico protocollo:  Valutazione delle capacità dell’utente e della sua predisposizione alle tecnologie e, in particolare, agli ausili  Misurazione dei parametri “oggettivi” dei robot (Usabilità: efficacia ed efficienza)  Valutazione dell’interazione utente/ausilio  Questionario di valutazione dell’accettabilità dell’utente nei confronti dei robot; Handy 1 Neater Eater

38 Obiettivi della Sperimentazione Obiettivi generale Valutare il miglioramento della qualità di vita del paziente affetto da demenza e del caregiver (in relazione al suo carico assistenziale), nell’ottica di favorire e prolungare la permanenza del paziente a casa propria grazie all’adozione di puntuali soluzioni tecnologiche a supporto dell’autonomia e della sicurezza del paziente Obiettivo specifico Valutare le tipologie di soluzioni tecnologiche identificate attraverso fasi di sperimentazione in contesti di vita reale, con il fine di stabilire il grado di accettabilità (adeguatezza) delle soluzioni in funzione del profilo utente

39 Profilo Utente Il profilo dell’individuo che a vario titolo interagisce e/o utilizza la soluzione tecnologica individuata Il profilo utente è costituito dalle seguenti classi di attori: il paziente affetto da demenza il caregiver o assistente personale l’operatore, perché può facilitare l’inserimento della soluzione tecnologica nel contesto di vita domestica

40 Obiettivo finale della sperimentazione Dispositivo Utente tipo Profilo Caregiver Precauzioni d’uso Controindicazioni Il risultato finale della sperimentazione è la costruzione di una griglia di identificazione di dispositivi e sistemi tecnologici. La classificazione terrà conto del profilo utente, del profilo dei suoi assistenti e permetterà agli operatori delle strutture di individuare i sistemi tecnologici in base ai bisogni espressi dall’utente e dai suoi assistenti.


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