di
Roberta Annichiarico
Carlo Caltagirone
1Clinica Neurologica,Università di Roma-Tor Vergata

Introduzione
Il cambiamento demografico, caratterizzato da un prevalente aumento della componente più anziana, ha comportato un profondo cambiamento dei bisogni assistenziali in rapporto ad un sensibile aumento di soggetti malati cronici e disabili1. Il già elevato numero di ultrasessantacinquenni, pari a circa 14 milioni nel 2001, è destinato ad arrivare a quasi 18 nel 2021. Inoltre, mentre negli ultimi 20 anni, l'incremento assoluto medio annuo più elevato si è riscontrato nella fascia di età tra i 60 e gli 80 anni, nei prossimi 20 anni tale incremento riguarderà la popolazione di 80 anni e più, che aumenterà mediamente di 108 mila individui all'anno2. Questa forte crescita degli ultraottantenni, il segmento di popolazione che più necessita di assistenza, rende ovviamente indispensabile una maggiore attenzione al fenomeno della disabilità ed una maggiore disponibilità di mezzi e risorse.

Appare evidente che già oggi la disabilità rappresenta un fenomeno di vaste dimensioni: negli USA, circa 35 milioni di persone presentano una disabilità mentale o fisica che interferisce con le attività della vita quotidiana. In Italia, secondo l'indagine dell'ISTAT 1999-2000, sono circa 2.700.000 le persone disabili. Questo imponente fenomeno rappresenta ormai una realtà che non può essere affrontata solo con i tradizionali sistemi di cura ma che deve avvalersi dell'impiego delle nuove conoscenze in campo tecnologico: il progressivo svilupparsi delle cosiddette "nuove tecnologie" ha aperto nuovi orizzonti in ambito medico. Inizialmente l'utilizzo della tecnologia in medicina ha visto il suo massimo impiego in ambito chirurgico, con l'espandersi delle tecniche di microchirurgia e di endoscopia. Successivamente il grande interesse suscitato nell'ambito del trattamento della disabilità, si è concretizzato nell'uso di strumenti tecnologici, più o meno sofisticati: Assistive technologies (AT).

Disabilità e tecnologia
Le AT possono essere definite come "dispositivi e tecniche che possono eliminare, migliorare o compensare le limitazioni funzionali". Questi strumenti sono in grado di supportare i soggetti con disabiltà rendendo più efficace ed efficiente la interazione dei soggetti stessi con l'ambiente circostante, fisico e sociale3.

Sempre più l'uso di questi dispositivi è divenuto il modo per affrontare la disabilità4. Secondo il National Health Interview Survey (NHIS), più di 13.1 milioni di persone in America (pari a circa il 5.3% della popolazione totale) utilizza uno strumento di AT per compensare la sua disabilità. Deve essere inoltre ricordato che la maggior parte degli utenti, in particolare delle persone con disturbi legati alla mobilità, sono ultrasessantacinquenni5, che come abbiamo già sottolineato rappresentano la fascia di popolazione maggiormente colpita dal fenomeno della disabilità. In ambito riabilitativo è ormai ben noto l'effetto positivo in termini di recupero dell'auto-sufficienza dei soggetti con disabilità grazie all'uso di AT; infatti, sono numerose le normative a riguardo ormai attuate in diverse nazioni. Il Rehabilitation Engineering Research Center on Technology Evaluation and Transfer (RERC-TET) (Buffalo, NY, USA) è riuscito ad individuare le principali necessità e le preferenze degli utenti riguardo a numerose categorie di AT. In accordo con la classificazione di Batavia e Hammer6 sono stati individuati 11 criteri considerati importanti dai soggetti disabili fra i quali ricordiamo l'efficacia, l'affidabilità e soprattutto la facilità di utilizzo, intesa nel senso di adattabilità e flessibilità. Questo aspetto sembra rappresentare una fra le più importanti caratteristiche richieste ad un dispositivo tecnologico.

Il RERC-TET ha individuato, inoltre, una lista di prodotti che, sulla scorta di quanto indicato dai suoi consumatori, necessitano di innovazioni o miglioramenti:

- Prodotti correlati alla mobilità su ruote: sedie a rotelle manuali, cuscini, ricarica delle batterie, sistemi di fissaggio a terra, sollevatori per autobus, rampe di accesso.

- Altri dispositivi: interfacce vocali, dispositivi di lettura ad emissione vocale, rampe portatili, postazioni di lavoro.
Sebbene ormai da numerosi parti si mostri grande interesse verso questi argomenti e nonostante la crescente popolarità di questi strumenti, tuttavia sono ancora solo pochi i dati sull'uso delle AT e sugli obiettivi correlati con il loro utilizzo.

Tecnologie per l'assistenza e Intelligenza Artificiale
Come abbiamo visto, all'interno della definizione di AT - letteralmente Tecnologie per l'assistenza - rientra un numero enorme di tecniche e dispositivi che vanno dai bastoni e le sedie a rotelle tradizionali, fino a dispositivi molto più complessi che prevedono l'utilizzo dell'Intelligenza Artificiale. Attualmente si dispone di diversi tipi di tecnologie integrative per la creazione di dispositivi tecnologici intelligenti per l'assistenza studiati per soddisfare i bisogni di individui anziani e disabili che, partendo dalle più semplici AT, attraverso l'impiego degli Agenti Intelligenti (Software Agents) e della robotica, giunge fino alle reti informatiche integrate nell'ambiente, che rendono facile l'accesso ad una serie di servizi grazie all'uso di interfacce easy-to-use. Proponiamo di seguito una breve rassegna delle principali e più nuove tecnologie utilizzate nell'ambito dell'assistenza ai pazienti con disabilità.
Agenti Autonomi. Gli agenti intelligenti autonomi sono in grado di riconoscere l'ambiente circostante, possono prendere decisioni in maniera indipendente e ragionare su come utilizzare le proprie risorse in modo da ottenere lo scopo prefissato7; questo tipo di agenti può essere fisico (robot) o composto da software. Gli agenti intelligenti fisici sono robot autonomi che, a differenza dei robot classici non hanno sequenze prefissate di azioni da svolgere o azioni pre-programmate, ma possiedono un set di possibilità che vengono scelte a seconda dell'obiettivo da raggiungere e/o a seconda delle informazioni possedute sull'ambiente circostante. Nel caso dei robot, l'autonomia è spesso correlata alla mobilità; di conseguenza il principale compito per un robot autonomo mobile è in genere quello della navigazione. Diverse tecniche vengono utilizzate per assolvere questo compito e variano a seconda della natura e delle differenti caratteristiche dell'ambiente circostante (interno, esterno, ecc.), delle informazioni disponibili (mappa conosciuta o sconosciuta) e del livello di controllo sull'ambiente (ambiente stabile o dinamico). Il robot interagisce con l'ambiente attraverso i suoi effettori e sensori; pertanto le tecniche di navigazione dipendono anche dai sensori di cui il robot è fornito (laser, sensori a ultrasuoni e ad infrarossi per misurare la distanza; interruttori a pressione e paraurti per individuare le collisioni; Global Positioning System per la localizzazione; sistemi visivi per il riconoscimento di obiettivi).
Gli agenti software intelligenti sono delle entità che interagiscono con un ambiente virtuale per ottenere informazioni e scambiarle con altri agenti. La loro capacità di ragionamento permette di eseguire compiti complessi come la ripartizione delle risorse, il coordinamento dell'azione di sistemi eterogenei o l'integrazione di informazioni da fonti differenti.

Machine Learning. Si tratta di tecniche di IA grazie alle quali le persone disabili hanno la possibilità di imparare a svolgere nuovi compiti o a migliorare le proprie prestazioni. Al momento attuale il Case-Based Reasoning sembra essere la soluzione più interessante, in quanto in grado di aiutare nell'apprendimento di nuove esperienze, capace di prevedere alcuni problemi e di ri-progettare, in grado di adattare vecchi programmi a nuove situazioni e di recuperare o riparare un programma difettoso.

Affective Computing. Questa tecnica - che tenta di riprodurre gli aspetti emotivi della cognitività umana8 - è in grado di costruire modelli che possono avere una o più capacità, quali riconoscere, esprimere, rispondere, sollecitare, influenzare: in altri termini, "avere" delle emozioni. La ricerca in questo campo è stata molto attiva negli ultimi anni, sviluppando numerose applicazioni9,10,11. I potenziali benefici dell'integrazione di elementi di affective computing nella tecnologia per l'assistenza sono ad ampio raggio e possono essere suddivisi in due grandi gruppi: miglioramento delle condizioni emotive dell'utente e uso delle emozioni come aiuto per le funzioni cognitive. Nel primo caso, si tiene conto del fatto che gli utenti sono inclini a percepire esperienze negative come la solitudine, l'ansia, la frustrazione; le AT sono in grado di riconoscerne e controllarne lo stato emotivo, rispondendo in maniera appropriata e provando a sollecitare reazioni e sensazioni positive. Nel secondo caso, alcuni aspetti emozionali rilevati da bio-sensori possono essere utilizzati per influenzare e facilitare compiti cognitivi per mezzo di interfacce personalizzate. Ad esempio, le emozioni possono essere utilizzate come rinforzi di memoria e per ridurre il sovraccarico cognitivo; i "markers affettivi" possono integrare il sistema di supporto mnesico rendendolo più efficiente.

Dispositivi wireless. Le tecnologie wireless costituiscono una rivoluzione non soltanto in termini di sviluppo tecnologico ma anche di comportamenti sociali. L'evoluzione dei canali di comunicazione (per inviare e ricevere il massimo delle informazioni con la minima larghezza di banda) si è accompagnata all'evoluzione della capacità computazionale di piccoli dispositivi (PDA, computer portatili, ultima generazione di telefoni mobili). Tali tecnologie sono utilizzate quotidianamente per il controllo remoto di apparecchiature, per una comunicazione diffusa e ubiquitaria (telefonia mobile, cerca-persone) o per fornire servizi a distanza (canali di connessione wireless).

Conclusioni
Appare ormai innegabile che la disabilità rappresenta un fenomeno di entità notevole, con il quale dovranno fare i conti non soltanto gli ambienti strettamente medici, ma anche le istituzioni preposte alla programmazione e alla realizzazione degli indirizzi di politica e di economia sanitaria.

Tra i principali ostacoli che le nuove tecnologie - come i Software Agents - trovano nella reale applicazione in ambito medico, dobbiamo menzionare: le aspettative dell'utente e la accettabilità, la sicurezza, la mancanza di standard e la integrazione con i sistemi informatici pre-esistenti. Tuttavia è ragionevole pensare che l'accettabilità di questi sistemi aumenterà nei prossimi anni, così come è plausibile immaginare che gli anziani di domani avranno maggiore dimestichezza con la tecnologia e risulterà più semplice l'interazione con i nuovi dispostivi.

Molti dispositivi tecnologici sono già utilizzati nella vita di tutti i giorni, basti pensare alla diffusione dei navigatori satellitari, ai micro-chip inseriti all'interno dei telefonini. Questo largo impiego della tecnologia all'interno di ambiti di largo consumo serve a sfatare il mito degli alti costi necessari per l'impiego in campo medico. Alcuni studi12 iniziano a rivelare che l'uso di dispositivi tecnologici per la cura della salute, soprattutto se calcolato nel lungo periodo, non comporta una spesa superiore ai metodi tradizionali, ed è accompagnato dalla riduzione dei costi dovuta alla minore istituzionalizzazione di questi soggetti. Inoltre, l'integrazione dei diversi dispositivi e la formulazione di standard probabilmente troveranno una soluzione in tempi brevi in considerazione del sempre crescente interesse da parte della comunità scientifica a queste problematiche.

Infine, ciò che riteniamo importante sottolineare è che l'uso di AT può facilmente risolvere problemi - all'apparenza semplici - ma che in realtà possono pesantemente peggiorare la qualità della vita.

Bibliografia
1 Senin U, Cherubini A, Mecocci P. Impatto dell'invecchiamento della popolazione sull'organizzazione socio-sanitaria: necessità di un nuovo modello di assistenza continuativa. Ann Ital Med Int 2003;18:6-15.
2 Golini A, Basso S, Reynaud C. L'invecchiamento della popolazione negli ultimi 20 anni e nei prossimi 20 anni. G. Gerontol.2002;50:177-80.
3 Pope AM, Tarlov A. "Disability in America: Toward a national agenda for prevention," Washington DC: National Academy Press, pp. 225, 1991.
4 Manton KG. Epidemiological, demographic, and social correlates of disability among the elderly. Milbank Q 1989;67(Suppl 2, Part 1):13-58.
5 Russel JN, Hendershot GE, Le Clere F et al. Trends and differential use of assistive technology devices: United States, 1994. Adv Data 1997;292:1-9.
6 Batavia AI, Hammer GS. Toward the development of consumer-based criteria for the evaluation of assistive devices, Journal of Rehabilitation Research and Development. 1990;27:425-436.
7 Wooldridge M. Intelligent agents. In G. Weiss, editor, Multiagent Systems.. MIT Press, 1999:27-77.
8 Picard RW. Affective Computing. The MIT Press, Cambridge, MA, 1997.
9 Fox J, Das S. Safe and Sound: Artificial Intelligence in Hazardous Applications. AAAI Press/MIT Press, 1st edition, 2000.
10 Beer MD, Bench-Capon T, Sixsmith A. Using agents to deliver effective integrated community care. In V. Shankararaman (Eds). Workshop on Autonomous Agents in Health Care. ACM-AAAI, ACM Press. 2000:35-45.
11 Cortés U, Annicchiarico R, Vázquez-Salceda J, et al. Assistive technologies for the disabled and for the new generation of senior citizens: the e-Tools architecture. AI Comm 2003;16:193-207.
12 Gosman-Hedstrom G, Claesson L, Blomstrand C, et al. Use and cost of assistive technology the first year after stroke. A randomized controlled trial. Int J Technol Assess Health Care. 2002;18(3):520-7.