Modelling the business structure of a digital health ecosystem

[EN]The current trend in digital solutions for the health sector is to move from fragmented services to progressively more integrated services provided by multiple stakeholders through technological ecosystem platforms. However, the business model is scarcely taken into account at the early stages of development of this type of ecosystems specially in the health sector. In the present paper a general approach towards the exploitation of a technological ecosystem focused on caregivers is presented. It follows the Business Process Model and Notation (BPMN) in order to develop different ecosystem’s exploitation alternatives, taking into account the ecosystem stakeholders and their main value propositions. This serves as a starting data model in the software development process from which different business exploitation alternatives can be elaborated

Trends in European research projects focused on technological ecosystems in the health sector

Over the past decade, the health domain has grown at a fast pace. The stakeholders are not only limited to patients, but also include formal and informal careers, doctors, research institutions and technological solution providers. As such, different technological ecosystems of interconnected health communities have arisen to adopt the best practices to improve the wellbeing and health of patients. In order to identify the lacks and opportunities in this area, this paper aims at providing a comprehensive overview of the ecosystems in the health domain, presenting a systematic mapping study of research projects developed in Europe and related to the field. The systematic mapping review was conducted on the AAL Programme, CORDIS and KEEP databases. The paper describes the methodology employed for conducting such a review, and provides an analysis of results that give an overview of the evolution of related European projects until today along with the conclusions obtained from the study

Assessment of ambient assisted living systems for patients with mild cognitive impairment

According to the World Health Organization, about 50 million people worldwide suffer from dementia. Ten million new cases added every year. Mild Cognitive Impairment (MCI) affects more than 15% of the population aged 65. Technological solutions, such as smart home technology with ubiquitous computing devices, 24/7 telemedical observation and support can alleviate the growing problem and lower pressure on the healthcare system. This approach is also preferable for homecare patients in distant and rural areas. MCI patients are mostly home-based. Ambient Assisted Living (AAL) systems provide tools for automatic registration of vital signs and other medically and socially important information. AAL system for MCI patients is a logical answer to the problem. At the same time, many of the proposed AAL systems are proprietary, technically complicated and have a high price tag for implementation and service. Also, some proposed technical solutions not entirely reflect the opinion of healthcare stakeholders. The current study was proposed as a way to bridge the possible differences in the positions. An online anonymous questionnaire for healthcare professionals was created to prove or disprove the number of interconnected hypotheses about the necessity and feasibility of AAL system for MCI patients. The main focus was made on the hypotheses: "There is necessity of AAL systems for the healthcare" and "AAL systems are capable of providing assistance for patients with Mild Cognitive Impairment". The questionnaire was presented to more than three hundred potential respondents. Around a hundred and twenty agreed to fill it, and sixty completed the whole questionnaire. Results were analyzed to produce some directions guideline for future technical applications of AAL systems for MCI patients and future research. Descriptive statistics show support for the implementation of general AAL and variants for MCI patients. Comparative analysis of ordinal data for specific groups of respondents is done with help of non-parametric tests. Mann–Whitney–Wilcoxon test and Kruskal-Wallis test are applied. Table questions results are analyzed with chisquare for frequency tables. Group analysis demonstrated relative positive uniformity in of responses in the support of AAL of MCI patients.Segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de 50 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de demência. Dez milhões de novos casos adicionados a cada ano. O comprometimento cognitivo leve (MCI) afeta mais de 15% da população com 65 anos. Soluções tecnológicas, como tecnologia de casa inteligente com dispositivos de computação onipresentes, observação e suporte telemédico 24 horas por dia, 7 dias por semana, podem aliviar o problema crescente e diminuir a pressão sobre o sistema de saúde. Essa abordagem também é preferível para pacientes de cuidados domiciliares em áreas distantes e rurais. Os pacientes com CCL são, em sua maioria, domiciliares. Os sistemas Ambient Assisted Living (AAL) fornecem ferramentas para registro automático de sinais vitais e outras informações médicas e socialmente importantes. O sistema AAL para pacientes com MCI é uma resposta lógica para o problema. Ao mesmo tempo, muitos dos sistemas AAL propostos são proprietários, tecnicamente complicados e têm um alto preço para implementação e serviço. Além disso, algumas soluções técnicas propostas não refletem inteiramente a opinião das partes interessadas na área da saúde. O presente estudo foi proposto como forma de colmatar as possíveis diferenças nas posições. Um questionário anônimo online para profissionais de saúde foi criado para comprovar ou refutar o número de hipóteses interligadas sobre a necessidade e viabilidade do sistema AAL para pacientes com CCL. O foco principal foi feito nas hipóteses: "Há necessidade de sistemas de AAL para a saúde" e "Os sistemas de AAL são capazes de prestar assistência a pacientes com Comprometimento Cognitivo Leve". O questionário foi apresentado a mais de trezentos respondentes potenciais. Cerca de cento e vinte concordaram em preenchê-lo e sessenta preencheram todo o questionário. Os resultados foram analisados para produzir algumas diretrizes para futuras aplicações técnicas de sistemas AAL para pacientes com MCI e pesquisas futuras. Estatísticas descritivas mostram suporte para a implementação de AAL geral e variantes para pacientes com CCL. A análise comparativa de dados ordinais para grupos específicos de respondentes é feita com a ajuda de testes não paramétricos. Aplicam-se os testes de Mann-Whitney-Wilcoxon e Kruskal-Wallis. Os resultados das questões da tabela são analisados com qui-quadrado para tabelas de frequência. A análise do grupo demonstrou relativa uniformidade positiva nas respostas no suporte de AAL de pacientes com CCL.Selon l'Organisation mondiale de la santé, environ 50 millions de personnes dans le monde souffrent de démence. Dix millions de nouveaux cas ajoutés chaque année. Les troubles cognitifs légers (MCI) touchent plus de 15 % de la population âgée de 65 ans. Les solutions technologiques, telles que la technologie de la maison intelligente avec des appareils informatiques omniprésents, l'observation et le soutien télémédicaux 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, peuvent atténuer le problème croissant et réduire la pression sur le système de santé. Cette approche est également préférable pour les patients en soins à domicile dans les régions éloignées et rurales. Les patients MCI sont pour la plupart à domicile. Les systèmes Ambient Assisted Living (AAL) fournissent des outils pour l'enregistrement automatique des signes vitaux et d'autres informations importantes sur le plan médical et social. Le système AAL pour les patients MCI est une réponse logique au problème. Dans le même temps, bon nombre des systèmes AAL proposés sont propriétaires, techniquement compliqués et ont un prix élevé pour la mise en oeuvre et le service. De plus, certaines solutions techniques proposées ne reflètent pas entièrement l'opinion des acteurs de santé. L'étude actuelle a été proposée comme un moyen de combler les différences possible dans les positions. Un questionnaire anonyme en ligne destiné aux professionnels de la santé a été créé pour prouver ou réfuter le nombre d'hypothèses interconnectées sur la nécessité et la faisabilité du système AAL pour les patients MCI. L'accent a été mis principalement sur les hypothèses: "Il existe une nécessité de systèmes AAL pour les soins de santé" et "Les systèmes AAL sont capables de fournir une assistance aux patients atteints de troubles cognitifs légers". Le questionnaire a été présenté à plus de trois cents répondants potentiels. Environ cent vingt ont accepté de le remplir, et soixante ont rempli tout le questionnaire. Les résultats ont été analysés pour produire des lignes directrices pour les futures applications techniques des systèmes AAL pour les patients MCI et l'avenir de la recherche. Les statistiques descriptives montrent un soutien à la mise en oeuvre de l'AAL général et des variantes pour les patients MCI. L'analyse comparative des données ordinales pour des groupes spécifiques de répondants est effectuée à l'aide de tests non paramétriques. Le test de Mann-Whitney-Wilcoxon et le test de Kruskal-Wallis sont appliqués. Les résultats des questions de tableau sont analysés avec le chi carré pour les tableaux de fréquence. L'analyse de groupe a démontré une uniformité positive relative dans les réponses à l'appui de l'AAL des patients MCI

Arquitetura de serviços do Living Usability Lab

Mestrado em Sistemas de InformaçãoO aumento da esperança média de vida tem vindo a ser acompanhado por um aumento da quantidade de iniciativas AAL (Ambient Assisted Living). O Living Usability Lab (LUL) pretende o desenvolvimento de uma arquitetura inovadora para o desenvolvimento e teste de novos serviços e tecnologias AAL, incentivando um estilo de vida ativo e saudável para a população sénior ou com necessidades especiais. A presente dissertação propõe-se a descrever o trabalho desenvolvido no âmbito do projeto LUL, com especial ênfase na definição da arquitetura global de serviços. Após analisada a evolução das arquiteturas AAL é apresentado o modelo conceptual do projeto e a arquitetura definida para o desenvolvimento de novos serviços, promovendo aspetos como a disponibilidade e modularidade, explorando ainda uma perspetiva em Cloud Computing. De seguida, serão destacados os desenvolvimentos ao nível do Servidor Principal do LUL bem com alguns dos serviços nele disponibilizados. Fazendo uso das capacidades da arquitetura definida, o projeto culmina com o desenvolvimento de duas aplicações, uma para os Idosos e outra para os Profissionais de Saúde. A curto prazo, as aplicações e serviços desenvolvidos poderão ser testados num contexto real, por intermédio do Laboratório de Gerontologia (em fase final de construção) e da participação de algumas entidades relacionadas com a prestação de cuidados de saúde.The increase in life expectancy has been followed by an increased amount of AAL (Ambient Assisted Living) initiatives. The Living Usability Lab (LUL) aims to develop an innovative architecture for the development and testing of new AAL services and technologies, encouraging an active and healthy lifestyle for senior citizens or with special needs. This thesis intends to describe the work done under the project LUL, with particular emphasis on the definition of the services global architecture. After analyzing the evolution of AAL architectures is presented the conceptual model and the architecture defined for the development of new services, promoting aspects such as availability and scalability, also exploiting a Cloud Computing perspective. Then, the developments at the LUL Main Server will be highlighted along with some of its services. Making use of the capabilities of the defined architecture, the project culminates with the development of two applications, one for the Elderly and other for the Health Care Professionals. For the short term, applications and services developed can be tested in a real context, through the Gerontology Laboratory (in final stage of construction) and the participation of certain entities related to the provision of health care services

Home gateway do Living Usability Lab

Mestrado em Sistemas de InformaçãoA população sénior tem crescido exponencialmente nos últimos anos, o que leva a que haja uma procura de recursos de prestação de serviços de saúde que é maior do que a oferta. De forma a resolver este problema surgiu o Ambient Assisted Living para apoiar seniores no seu quotidiano, dentro das suas habitações. Neste documento é descrito o desenvolvimento do Home Gateway para apoio aos serviços Ambient Assisted Living, do projeto Living Usability Lab, e respetiva arquitetura. O Home Gateway é a entidade responsável por gerir todos os recursos oferecidos na habitação do sénior. A arquitetura deste sistema é baseada na arquitetura orientada a serviços, utilizando o OSGi. Os recursos são todos disponibilizados através de serviços Web pelo que são descritos alguns dos serviços implementados. O Home Gateway desenvolvido responde eficientemente à necessidade de este ser autónomo, de interoperabilidade, de segurança, de escalabilidade, de conter monitorização, de personalização, de adaptação, de ser embebido e distribuído, de providenciar interação explícita, entre outros. O sistema desenvolvido é passível de ser expandido a outras áreas de saúde e a outros leques etários, para além do apoio à população sénior na própria habitação. Em suma e tendo em conta as conclusões e limitações do trabalho desenvolvido torna-se evidente a possibilidade de trabalhos futuros focados em soluções que podem vir a ser implementadas.The elder population has been growing exponentially in the last years, which results in a greater search of provision of health care resources comparing to the provision of that services. In order to solve this problem the Ambient Assisted Living emerged to support the elderly in their daily life, within their homes. In this document, it’s described the development of the Home Gateway to support the services of Ambient Assisted Living, of Living Usability Lab project and its architecture. The Home Gateway is the entity responsible for managing all the resources available in the elderly's house. The Home Gateway architecture is based on service-oriented architecture using OSGi. The resources are all available through Web services, hence some of the implemented services are described. The developed Home Gateway responds effectively to the needs of being autonomous, of interoperability, security, scalability, monitoring, customization, adaptation, being impregnated and distributed, providing explicit interaction, among others. The system that has been developed may be used in other health areas and with different age ranges in addition to supporting the elderly in their own homes. In brief, and taking into account the conclusions and limitations of the developed work, it becomes clear the possibility of future work on the field focused on solutions that can be implemented

Integração de usabilidade no paradigma de IoT em telesaúde: Automatização ao serviço da usabilidade

Durante os últimos anos os países desenvolvidos têm sofrido um shift demográfico fomentado pelo aumento da população idosa e pela redução da taxa de natalidade. A proeminência destes fatores nas sociedades atuais despoletou desafios de natureza societal, técnica e económica em várias áreas de atuação. Nessas áreas, destaca-se a área de saúde pela sua sensibilidade e relevância para o quotidiano de utilizadores com necessidades especiais (pessoas idosas, deficientes motores, entre outros). Nesse sentido, para mitigar os desafios impostos nos sistemas de saúde, têm-se adotado tecnologias de informação e comunicação para o dimensionamento de soluções dedicadas, que visam satisfazer necessidades específicas – os ecossistemas AAL (Ambiente de Vida Assistida). Apesar do seu atual estado de desenvolvimento, enfrentam múltiplos desafios relacionados com a autonomia, robustez, segurança, integração, interação humano-computador, armazenamento de dados e usabilidade, que condicionam a sua aceitação junto dos principais intervenientes [1][2][3][4]. O foco do desenvolvimento desta tipologia de ecossistemas sobre o paradigma tecnológico fomentou o desenvolvimento de aplicações específicas centralizadas sobre a mitigação de lacunas técnico-científicas [5][6][7][8], e é apontado como um dos motivos para os seus atuais níveis de adesão. A maximização da sua introdução no mercado impõe que o seu dimensionamento se centralize sobre o utilizador final, em termos de design, requisitos funcionais e não funcionais; e contemple o contexto de integração e continuidade de cuidados inseridos num sistema complexo, por contabilização da diversidade multidimensional dos utilizadores, da natureza das tarefas, do contexto de utilização e das plataformas tecnológicas [5]. Neste contexto, a usabilidade e a utilidade percecionada adquirem um papel de destaque, devido à sua estreita relação com o público-alvo. A necessidade crescente a nível empresarial de minimização do tempo necessário à colocação de produtos no mercado tem motivado a colocação da usabilidade do produto dimensionado em segundo plano [9][10][11]. Fator que aliado à morosidade do processo de análise e ao número de dependências, existência de profissionais na área, de utilizadores finais disponíveis para testar os protótipos dimensionados, entre outras, inviabiliza um estudo extensivo da usabilidade do produto antes, durante e após o seu desenvolvimento. No sentido de mitigar as lacunas identificadas no processo em termos de tempo de execução e dependências explícitas, visar-se-á dotar equipas de desenvolvimento de uma ferramenta que analise o produto dimensionado em tempo real ao nível das linhas orientadoras definidas na literatura. Para quantificar as linhas orientadoras especificadas, impor-se-á a sua parametrização baseada na informação existente na literatura. Nesse sentido, a tese visa compilar os parâmetros necessários a quantificar as linhas orientadoras definidas na literatura: Jakob Nielsen, Gerhardt‐Powals, Shneiderman, Weinschenk e Barker, e Tognazzini. Através da parametrização definir-se-á a base para traduzir linhas orientadoras em lógica a utilizar no dimensionamento de uma ferramenta de análise de usabilidade em tempo real das interfaces. Ferramenta que conferirá aos intervenientes diretos no ciclo de desenvolvimento, os programadores, uma forma objetiva de analisar a usabilidade do produto dimensionado sem requerer a intervenção de entidades externas a título inicial.In the past few years there has been a significant growth of the elderly population in both developing and developed countries. This event provided new economic, technical and demographic challenges to current societies in several areas and services. Among them the healthcare services can be highlighted, due to its impact in people daily lives. As a natural response an effort has been made by both the scientific and industrial community to develop alternatives, which could mitigate the current healthcare services bottlenecks and provide means in aiding and improve the end-user life quality. Through a combination of information and communication technologies specialized ecosystems have been developed, however multiple challenges arose, which compromise their adoption and acceptance among the main stakeholders, such as their autonomy, robustness, security, integration, human-computer interactions, and usability. As consequence an effort has been made to deal with the technical related bottlenecks, which shifted the development process focus from the end-user to the ecosystem’s technological impairments. Despite there being user related issues, such as usability, which remains to be addressed. Therefore, this thesis focuses over the ecosystem’s usability through the analysis of the process used to check the ecosystem’s compliance level with the usability guidelines subset from Jakob Nielsen and Rolf Molich, from Ben Shneiderman, from Weinschenk and Barker and from Tognazzini; and the identification of the quantifiable parameters for each principle that could aid in the heuristics evaluation process by maximizing its objectivity improve its overall accuracy. Through this quantification the base ground is set up to translate the broad guidelines defined in the literature to business rules that can be used to create a tool to check an interface usability overall status in real time. Tool which will provide the main entities in the development cycle an objective approach to check the usability of the product/service created without the intervention of real users in the initial stage of the project