Space Economy e Sanità

Sanità digitale, dallo Spazio un aiuto per innovarla

Lo Spazio rappresenta una valida risposta alle sfide della medicina. Già oggi, le applicazioni spaziali forniscono importanti strumenti per migliorare la salute e molte sinergie andrebbero intensificate per promuovere le relazioni tra space economy e sanità. Il percorso avviato dall’Osservatorio Space Economy

Pubblicato il 13 Apr 2021

Maria Ludovica Agrò

Esperto di politiche di sviluppo già Direttore Generale dell’Agenzia della Coesione Territoriale

Alessandro Paravano

Ricercatore Osservatorio Space Economy

Paolo Trucco

Responsabile Scientifico Osservatorio Space Economy

La trasformazione digitale della sanità, accelerata dal covid, è oramai irreversibile. La telemedicina può esserne un driver fondamentale, abilitando assistenza diffusa e capillare sul territorio, integrazione delle informazioni nei percorsi di cura e deospedalizzazione, con benefici diretti e indiretti sia per i pazienti sia per il SSN.

Se si considerano driver di natura esclusivamente tecnologica, quali la velocità di trasmissione della rete e la mole di dati (dimensione) necessari per erogare servizi di telemedicina avanzati, appaiono evidenti i benefici che le telecomunicazioni satellitari possono offrire per superare alcuni limiti dell’attuale infrastruttura TLC nazionale.

Facciamo il punto sulle prospettive di sviluppo della sanità digitale e vediamo in che modo le tecnologie satellitari possono potenziare l’utilizzo dei servizi di telemedicina.

Indice degli argomenti

La spesa sanitaria in Italia

La spesa pubblica per l’assistenza sanitaria è in aumento in tutta Europa. E’ stato stimato che nel periodo 2000-2050 l’incidenza della spesa sanitaria sul PIL subirà un incremento compreso tra 0,7 e 2,3 punti percentuali^[1]. Tra le cause principali si hanno l’invecchiamento demografico, la crescita di soggetti affetti da malattie croniche e la pandemia Covid-19.

In Italia i dati confermano le tendenze europee. La spesa sanitaria pubblica italiana (pari a 2.473 euro pro capite nel 2019, a fronte di una media OCSE di 2.572 euro) è tra le più basse in Europa, anche se rappresenta una delle componenti più visibili del bilancio pubblico (con un’incidenza sul PIL pari a 6,8 punti percentuali^[2]; Figura 1).

Figura 1: Spese in sanità a livello globale nel 2019 (% sul PIL) – Fonte Eurostat

A seguito dell’emergenza epidemiologica COVID 19, come confermato dal Documento di economia e finanza 2020 (DEF 2020), il Governo ha adottato misure che, per il 2020, dovrebbero incrementare il fabbisogno sanitario standard a €119.556 milioni nel 2020. Per il 2021 invece è prevista una crescita della spesa statale sanitaria stimata all’1,3% rispetto al 2020, con un’incidenza sul PIL pari al 6,9%.^[3]

Il trend demografico conferma l’Italia tra i paesi più longevi dell’Unione Europea, con un’aspettativa di vita (prima della pandemia) pari a 81,2 anni per gli uomini e 85,6 per le donne^[4] (Figura 2) e la percentuale di over 65enni pari al 21,1%^[5]. La qualità delle prestazioni sanitarie è percepita bassa e in declino, soprattutto per quanto riguarda l’assistenza territoriale, la cura delle cronicità, la prevenzione e l’assistenza farmaceutica territoriale.^[6]

Figura : Speranza di vita alla nascita in Italia – Fonte Istat

Su scala europea e nazionale siamo quindi a un crocevia che richiede capacità di innovare radicalmente i servizi di cura e assistenza, oltre che una maggior efficacia ed efficienza nell’utilizzo delle risorse. Occorre quindi individuare percorsi di innovazione che sappiano conciliare qualità del servizio e controllo della spesa. La telemedicina può esserne un driver fondamentale, abilitando assistenza diffusa e capillare sul territorio, integrazione delle informazioni nei percorsi di cura e deospedalizzazione, con benefici diretti e indiretti sia per i pazienti sia per il SSN.

Il mercato mondiale della telemedicina è già una realtà, in continua e rapida crescita anche a causa dell’epidemia Covid-19, e BCC Research stima raggiungerà i 104 miliardi di dollari nel 2024, con un tasso di crescita annuale del 19,1%^[7] Secondo uno studio di mercato della Commissione Europea pubblicato nel 2018, l’Europa vale circa il 30% del mercato globale, per un totale di circa 10 miliardi di dollari ^{^[8]}. Il Rapporto Market Data Forecast^[9] stima il valore del mercato europeo a $9.93 miliardi nel 2020, con un valore atteso nel 2025 pari a 19.2 miliardi di dollari.

La maggior parte dei servizi di telemedicina prevede la trasmissione di informazioni e dati di carattere medico nella forma di testi, suoni, immagini o altre forme. Essa è basata su un’infrastruttura di telecomunicazione che deve garantirne la trasmissione sicura a determinati livelli di servizio a seconda dell’ambito di intervento (Tabella 1).

La velocità di trasmissione è uno dei parametri che caratterizza la prestazione della rete di comunicazione e che influisce sulla scelta del miglior canale a seconda della tipologia (dimensione) dei dati, determinandone il tempo di trasmissione. Ad esempio, nell’ambito di un teleconsulto viene condiviso un video in alta definizione (flusso di dati di circa 2MBs), la velocità di trasmissione dei dati dovrebbe essere pari almeno a 50Mbps per assicurare un adeguato livello di servizio. È evidente quindi che la qualità dell’infrastruttura e dei servizi di telecomunicazione siano un presupposto essenziale per lo sviluppo della telemedicina in Italia.

Tipo di dato e dimensione		Velocità di trasmissione della rete
Tipo	Dimensione	4Mbps	10Mbps	20Mbps	50Mbps
Videoconferenza HD	1,9MBs	23,8 sec	9,5 sec	4,8 sec	1,9 sec
Radiografia	10MBs	25 min	10 min	5 min	2 min
Mammografia	160MBs	5 min	2 min	1 min	24,4 sec
ECG	4GBs	2,1 h	50,8 min	25,4 min	10,1 min

Tabella 1: Requisiti tecnologici dei servizi di telemedicina – Fonte: Osservatorio Space Economy

Il ruolo delle telecomunicazioni satellitari per la diffusione della telemedicina

Le attuali reti terrestri assicurano una connessione internet a 30Mbps su tutto il territorio e fino a 100 Mbps al 50% dei cittadini, velocità comunque troppo limitate per la trasmissione di grandi moli di dati (ad esempio, un ECG da 4GBs su rete da 50Mbps impiegherebbe 10 minuti per essere trasmesso, tempo non compatibile per operare in condizioni di emergenza, quali un infarto miocardico acuto). Di contro una connessione satellitare raggiunge fino a 1,2Gbps e consente di superare l’ostacolo dell’“ultimo miglio” in quelle zone in cui non è remunerativo per gli operatori ammodernare l’infrastruttura terrestre (Tabella 2).

Tipologia di servizio		Tipologia di trasmissione
Tipologia di servizio		Rete terrestre Banda Larga (fino a 30Mbps)	Rete terrestre Banda Ultra Larga (fino a 100Mbps)	Rete satellitare (a partire da 1Gbps)
Telemedicina Specialistica	Televisita	Non adeguato	Adeguato	Molto adeguato
	Teleconsulto	Adeguato	Adeguato	Molto adeguato
	Telecooperazione sanitaria	Non adeguato	Non adeguato	Molto adeguato
Telesalute		Non adeguato	Adeguato	Molto adeguato
Teleassistenza		Adeguato	Adeguato	Molto adeguato

Tabella 2: Analisi qualitativa sull’adeguatezza delle infrastrutture di trasmissione dati nell’erogazione di un servizio di Telemedicina – Fonte: Osservatorio Space Economy

A queste considerazioni di carattere tecnologico è necessario affiancare valutazioni di tipo economico, viste le differenze di costo associate all’utilizzo delle due tipologie di reti. L’infrastruttura satellitare assume un ruolo differente con impatti diversificati a seconda dello specifico servizio di telemedicina. Ad esempio, il mercato della teleassistenza vede forti spinte dovute al grande numero di pazienti e di bisogni a cui risponde, quali la continuità assistenziale di persone affette da patologie croniche o anziane, anche in aree remote. La comunicazione satellitare può contribuire allo sviluppo di questi servizi in termini di:

Accessibilità diffusa, garantendo la raggiungibilità dei pazienti, aumentando quindi la penetrazione di mercato dei servizi di telemedicina. Ad oggi, circa 13 milioni di cittadini vivono nelle cosiddette “aree bianche”, zone a fallimento di mercato per l’infrastruttura terrestre^[10].
Aumento dei volumi di prestazioni sanitarie erogate in telemedicina, in quanto infrastruttura dotata di maggior capacità e maggior pervasività rispetto a quella terrestre. Nella prospettiva di inserimento tra i LEA di alcuni servizi di telemedicina questo contributo è tanto importante quanto l’accessibilità.

Certamente i satelliti non sono l’unica soluzione e non vanno considerati in competizione con un ammodernamento e ulteriore sviluppo dell’infrastruttura terrestre, essi però possono abilitare, in tempi brevi e con minimi sforzi, nuovi servizi di telemedicina e creare nuove opportunità per le imprese.

Il valore dello Spazio per la sanità

Più in generale, lo Spazio rappresenta una valida risposta alle sfide della medicina del futuro. Secondo un rapporto di UNOOSA^[11], redatto in collaborazione con l’Organizzazione Mondiale della Sanità, le tecnologie satellitari di telecomunicazione possono migliorare la fruizione di servizi legati alla telemedicina, alla tele-salute, alla tele-epidemiologia e alla gestione delle emergenze. Le tecnologie di navigazione (quali ad esempio il GPS) possono migliorare il tracciamento delle vie di soccorso, ottimizzare i servizi di assistenza sul territorio e contribuire alla localizzazione e al tracciamento delle infezioni sul territorio. I satelliti di Osservazione della Terra, attraverso il continuo monitoraggio dell’ambiente e dell’atmosfera, favoriscono l’individuazione di fattori di rischio che possono essere legati all’insorgenza di malattie nelle aree geografiche prese in analisi. Da ultimo, lo spazio è sempre stato e sarà sempre il luogo privilegiato per approfondire la conoscenza del corpo umano e degli effetti di protocolli o tecnologie per curarlo, si pensi ad esempio allo studio sull’osteoporosi degli astronauti.

In questo senso, le applicazioni spaziali forniscono già oggi importanti strumenti per migliorare la salute e la vita delle persone:

le telecomunicazioni satellitari permettono di superare il digital divide cui sono soggetti servizi di telemedicina erogati solo da antenne a terra, garantendo così maggior qualità e uguali condizioni di accessibilità ai servizi di cura territoriale per tutti i cittadini.
garantiscono stabilità, continuità, velocità di trasmissione e qualità del segnale oltre a standard di sicurezza e privacy della trasmissione dei dati non altrimenti replicabili.
l’elaborazione di dati satellitari derivanti dall’osservazione della Terra, del suolo e dell’aria, consente misurazioni omogenee e capillari con una conseguente più efficiente pianificazione dei servizi sanitari, soprattutto per l’individuazione e la previsione di malattie legate al territorio.
il trasferimento tecnologico dallo Spazio alla Sanità è un processo già consolidato e da sempre porta valore alla collettività anche attraverso l’innovazione in ambito medico.

La nascita del tavolo di lavoro “Space Economy e Sanità” dell’Osservatorio Space Economy

Il Convegno del 14 dicembre 2020 dell’Osservatorio Space Economy del Politecnico di Milano ha visto l’apprezzato intervento del dottor Giovanni Leonardi, DG Ricerca e Innovazione in Sanità presso il Ministero della Salute, il quale ha sottolineato che, seppur fino ad oggi lontani, Spazio e Salute generano molte sinergie da sviluppare utilmente che andrebbero intensificate. Nel primo semestre del 2021 il Ministero della Salute pubblicherà un bando per manifestazioni di interesse sulle Specializzazioni intelligenti che “aprirà ampi spazi di collaborazione e sperimentazione, soprattutto per le aree tematiche relative a: invecchiamento attivo e social housing, creazione di istituti virtuali e medicina di prescrizione”. Per promuovere una logica di cross-fertilizzazione sarà sempre più necessario superare una visione settoriale, favorendo l’effetto di spillover tra le aree, in quanto: “il Paese cresce se crescono tutte le aree della specializzazione intelligente, non solo una di queste”. Concludendo il proprio intervento, il Leonardi ha lanciato un messaggio importante agli oltre 300 partecipanti, affermando che dovremo sempre più lavorare nell’interazione tra il mondo dello spazio e quello della Sanità e che il nuovo piano della ricerca sarà anche un punto di partenza per costruire filiere intersettoriali, in un primo momento contraddistinte in modo più spiccato dalla fase di ricerca, e poi sempre più verso l’erogazione di nuovi servizi ai cittadini.

È un percorso ancora nelle sue fasi iniziali e che quindi deve essere incentivato e sostenuto. Occorre innanzitutto promuovere una sempre maggior consapevolezza delle molteplici relazioni tra Space Economy e Sanità, per poter individuare e coglierne appieno le opportunità tecnologiche. Sono poi necessarie competenze trasversali e intersettoriali, una domanda pubblica intelligente e conoscibile, e l’abilità strategica di capire quali filiere siano già presenti nello scenario produttivo e dei servizi e come esse possano entrare in contatto per crescere e svilupparsi.

È in questo contesto che l’Osservatorio Space Economy ha deciso di avviare un tavolo di lavoro su “Space Economy e Sanità”, certi che l’approccio partecipativo e precompetitivo che lo caratterizza potrà essere di stimolo e di grande valore per uno scambio cross-istituzionale e cross-settoriale. Diversi protagonisti e decision maker della Salute e dell’Aerospazio troveranno un luogo per dialogare e definire insieme le azioni da intraprendere oggi per superare le sfide di domani.

Il caso SMEETH

SMEETH[12]

supporta il processo decisionale per un efficace controllo delle epidemie e la definizione di campagne di prevenzione di successo grazie all’uso combinato di dati satellitari e sanitari all’interno di modelli predittivi sulla diffusione di malattie ed infezioni sul territorio.

SMEETH è un sistema informativo standardizzato, contenente informazioni georeferenziate di Air Quality (AQ) e cartelle cliniche da utilizzare per l’analisi da parte del settore sanitario. Il servizio (in sperimentazione) combina i dati delle cartelle cliniche con parametri di inquinamento atmosferico (e.g. PM2.5, PM10, NO2 e ozono) e variabili climatiche. Il sistema eroga dunque mappe epidemiologiche giornaliere e mensili (con risoluzione spaziale di 3 km). La figura 3 riporta un esempio di mappa generata dal sistema.

Il valore aggiunto dello spazio

I dati sugli inquinanti a livello superficiale vengono misurati in modo standardizzato e omogeneo su tutto il territorio, superando i limiti fisici delle stazioni di terra che, essendo locali, non coprono necessariamente l’area di interesse. I dati satellitari, che provengono principalmente dal sistema Copernicus Atmosphere Monitoring, sono gratuiti, accessibili a tutti e sempre aggiornati. In sintesi, i dati ottenuti da satelliti di osservazione delle Terra integrano i dati in loco, aggiungendo valore alla copertura spaziale, alla risoluzione spaziale e alla precisione.