The post COVID-19 phase will accelerate the emergence of new models for managing public health system at national level and in Tuscany. The results of the performance assessment in 2019 explored alignment of indicators with objectives of the health system at the Tuscany regional level while the recent health emergency  exposed actual problems that need to be debated for further development of the system towards a “new normality”.

Sant’Anna School Rector Sabina Nuti, professor Milena Vainieri as the director of the Mes Lab, and researchers discussed the results of the performance assessment 2019 in a conference call with Director Carlo Tomassini, and analysts of Tuscany Region authority healthcare department.

• The Public Health System in Tuscany before Covid-19

In May 2019, a set of 255 performance indicators covered the Tuscany Region health system objectives and levels of care. The performance of the health system overall in Tuscany is good. The study reported positive results:  dots show the results obtained in the target diagram (image 1 - photo gallery). Data based on quantitative and qualitative information show improvement (avoiding emergency or unplanned hospital admissions) in the reduced hospital admission rates (C1) for acute conditions, in the efficiency of pharmaceutical spending (F12) as drug prices decrease significantly after patent expiry, and the appropriate use of medicines (C9). This data-driven approach identified improved expenditure efficiency in the antibiotics consumption: 19 DDD (daily doses) per 1,000 inhabitants in 2018 decreased to 15 DDD per 1,000 inhabitants; more specifically, antibiotics consumption decreased from 17 to 13 DDD per 1,000 infants and children.

A more effective strategic planning was performed in e-prescriptions (B24). In 2019, 80 percent of prescriptions were issued electronically. In Ausl Nord Ovest 60 percent of prescriptions were issued electronically while the Fondazione Monasterio achieved 95 percent.

The average length, or gradual reductions in length of stay in hospital (C2) as a measure of efficiency, shows that the Tuscany’s average length of stay is confirmed over three years 2016-2019.

Findings suggest that policies undertaken in Tuscany show that there is significant variation in performance compared to other Italian hospitals. Cross-region comparisons allowed a detailed analysis on hospitals and other types of care settings such as home care or intermediate care.

Overall, in 2019 the Fondazione Monasterio and Ispro (Istituto per lo Studio e la Prevenzione Oncologica)   have produced a larger number of  scientific publications.  

In 2019, the Emergency Room visits rate increased slightly while it has dropped dramatically during the lockdown. Considering the COVID-19 pandemic, health systems faced significant financial challenges and experts have raised concerns about the mental health programs performance. Using forecasts of annual earnings, experts find that future profitability in 2020 could have negative margins because of the lockdown.

The comparison of the health care management across different areas in Tuscany present disparity in the health care services and health outcomes by geographic locations even if, despite the geographic variation,  data help to identify patterns showing the extent to which variation seems to have decreased  of 35 percent  and provide evidence about the impact of policy on a regional basis (image 2 – photo gallery).

Variability among the Tuscany geographical areas decreased in the ratio for elderly people (age 75 and older -R3) admitted to nursing homes (B28.3.10) and in-home care (B28.2.11 e B28.2.12). In contrast, the Healthcare Initiative is not performing at acceptable levels. In fact, implementation of (e-) health initiatives failed to demonstrate predicted benefits.

Successful implementation, embedding, and integration of (e-)health initiatives led to improved outcomes and quality in the oncology care (C28.3 e C28.2B).  More recent initiatives aim to improve waiting times introducing early and rapid diagnosis for cancer patients and providing rapid access to treatment and surgery.

The Tuscany health system efficiency metrics will be useful to develop targeted post Covid-19 policy and management levers to improve areas that could benefit from “new normal” medical care.

Sign up for free and get access to the key-indicators used to measure the performance: https://performance.santannapisa.it/pes/start/start.php

Every surface in hospitals can be sanitized using “MoVer-1”, a mobile robot that can play a valuable role in the second phase of the fight against Covid-19 emergency.  Today, mobile robots are deployed to safeguard public health, protect hospital personnel and patients. This month, a team of researchers coordinated by Filippo Cavallo, the founder of Sant’Anna School spin-off company Co-Robotics, have been working to retool the robot with UV-C lights to perform disinfecting tasks, reduce and prevent the spread of infectious microorganisms.

The project “MoVer-1” received funding from the Fondazione Marmo di Carrara through the Sant’Anna School Philanthropic Foundation Il Talento all'Opera. Starting today in Massa Heart Hospital “G. Pasquinucci” - Fondazione Toscana Gabriele Monasterio, “MoVer-1” will show its effectiveness through tests involving all kinds of bacteria and viruses.

 Consistent with the Sant’Anna School third mission activities, this robotic application is an important technology to assist patients and workers as well as minimize risks associated with the exposure to infected environments. To encourage public and private measures in  response to  the Covid-19 pandemic, this closer relation between the Fondazione Marmo di Carrara and the Philanthropic Foundation Il Talento all'Opera will enhance the resilience of the healthcare sector and strengthen its capacity to reduce the risk into hospitals.

The four-wheel teleoperated robot “MoVer-1” can quickly and safely disinfect hospital rooms with UV light. The robot can move over every surface and the operator can control the UV light right time and intensity at any time to avoid adverse health effects depending on the duration and the wavelength.  Coronavirus on a surface can be killed when exposed to UV light of sufficient intensity for an appropriate amount of time. Researchers of the spin-off company Co-Robotics claimed that “MoVer-1” can change our negative perceptions about service robots as it will be in the front-line battle against Covid-19.

Sabina Nuti, Rector of Sant’Anna School, said: “We are very proud of  being a leading contributor to philanthropic campaigns in Pisa and in Tuscany communities for reshaping priorities and strategies for the next phase of Covid-19 crisis. This project has demonstrated that robotics research can play a pivotal role in this health emergency. The challenge for us is to expand the practices that emerged during the pandemic.”

Paolo Dario, as the Rector’s Delegate for Third Mission activities, said: “Today, universities have adopted a more results-driven and rigorous approach to research and education activities. We have launched community-based projects for economic growth and sustainable development. Philanthropy and the Third Mission can address the issues exacerbated by this crisis over a longer term. The ‘Samaritan’ project starts from research results published in prestigious journals and accelerates the pace and volume of robotics innovation. Institutional philanthropy and foundations Fondaz,ione Marmo di Carrara and the “Il Talento all’Opera”, increased their engagement as the pandemic demands an extraordinary response. We were happy our mobile robot could interact in healthcare settings such as the Heart Hospital “G. Pasquinucci” - Fondazione Toscana Gabriele Monasterio. We believe we can build supportive relationships with other organizations who protect our communities."

Gina Giani, as the President of the Foundation “Il Talento all’Opera”, said: “In Pisa, our most recently established Philanthropic Foundation  ‘Il Talento all’Opera’  is strongly committed to contributing to research projects that enhance the quality of life in our communities. This project ‘Samaritan’ can play a valuable role in the second phase of the Covid-19 emergency. The pandemic response has demanded a different approach at the national and local levels to deploy funds rapidly, through collaborative funding initiatives. We were able to provide support to hospitals working to prevent the effects of COVID-19.”

Anselmo Ricci, a representative of the Fondazione Marmo di Carrara, said: “Our Fondazione Marmo is happy to partner with two of the most vital institutions in Tuscany - Sant’Anna and the Ospedale Pediatrico Apuano. We have the expertise and the capacity to manage emergency responses and local resources mobilization so we are confident this project can serve as the basis for further development in Tuscany community. We are investing in the future of our community: capacity building, social intelligence, and solidarity economy can be used to leverage internal and external resources.”

Marco Torre, director general of Fondazione Monasterio, said: “The project ‘Samaritan’ demonstrates how robotics innovation can respond to areas of concern that hospitals and healthcare workers may have. Moreover, I would like to thank the Fondazione Marmo for promoting community solidarity on a more substantive level”.

La disinfezione di ambienti e superfici è stata indicata come una delle azioni più efficaci per limitare la circolazione e la persistenza del virus, durante questa nuova fase dell’emergenza provocata dal Covid-19. La robotica può dare un contributo significativo, per svolgere questa operazione nella maniera più efficace: da oggi, una nuova possibilità è offerta dal progetto “Samaritan”, nell’ambito del quale è stato sviluppato un robot mobile, considerato il primo esempio di una nuova generazione di robot collaborativi.

“Samaritan” è il progetto sostenuto dalla Fondazione Marmo di Carrara, realizzato attraverso la Fondazione filantropica “Il Talento all’Opera”, promossa dalla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. A Massa, da oggi, presso l’ospedale del cuore “G. Pasquinucci” della Fondazione Monasterio, inizia il suo utilizzo sperimentale questo nuovo robot mobile, il cui obiettivo è sanificare e disinfettare ambienti e superfici, attraverso l’impiego di lampade a raggi ultravioletti UV-C. Il robot potrà essere usato per la disinfezione all’interno di sale operatorie, sale di attesa, pronto soccorso e in qualunque altro luogo dove si possono creare assembramenti, con il conseguente aumento del rischio di trasmissione del virus.

Il nuovo progetto si affianca a quello condotto presso il Laboratorio di Robotica Percettiva dell’Istituto TeCIP (Tecnologie della Comunicazione, Informazione, Percezione) della Scuola Superiore Sant’Anna, sempre grazie alla Fondazione filantropica “Il Talento all’Opera”. Anche la sperimentazione presentata oggi a Massa per il progetto “Samaritan”, con il coordinamento scientifico di Filippo Cavallo, come Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, rientra nelle attività di “terza missione”. Queste attività danno risposte concrete in tempi rapidissimi alle sfide presentate dall’emergenza Covid-19, confermando la possibilità di costruire alleanze virtuose fra la ricerca scientifica, la sua applicazione e i soggetti interessati a sostenere azioni di interesse generale, come la Fondazione Marmo di Carrara.

Il robot mobile, ribattezzato “Mover-UVC”, alla cui sperimentazione a Massa collabora Co-Robotics, azienda spin off della Scuola Superiore Sant’Anna, è in grado di spostarsi in sicurezza, grazie alle sue quattro ruote, e può essere comandato a distanza da un operatore. Le lampade UV-C garantiscono una sanificazione efficace e, grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale, può svolgere le operazioni rispettando un’assoluta sicurezza per operatori e pazienti.

Questo nuovo robot mobile può essere tele-operato, ovvero mosso a distanza da un operatore ed è in grado di muoversi in sicurezza, evitando ostacoli e urti contro persone e oggetti. Il sistema robotico è dotato di una telecamera 3D che, con l’utilizzo di algoritmi intelligenti di visione, è in grado di riconoscere la presenza di persone e di caratterizzare gli ambienti di lavoro, garantendo l’incolumità delle persone e l’ottimizzazione della disinfezione. Il controllo e l’automatizzazione delle operazioni da parte degli operatori sarà reso più facile e intuitivo attraverso una opportuna app che si collega al robot.

Sabina Nuti, rettrice della Scuola Superiore Sant’Anna: “Siamo molto orgogliosi della capacità che la Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa sta dimostrando nel riuscire a ‘mettere insieme’ le migliori energie filantropiche, l'esame attento della difficile situazione post Covid-19 e il potenziale di ricerca sviluppato nel corso del tempo. I risultati ottenuti con questo progetto costituiscono un nuovo passo avanti di un percorso, ancora lungo, ma che intendiamo percorrere con decisione e con mete sempre più ambiziose”.

Paolo Dario, delegato alla Terza Missione: “Le università sono oggi sempre più impegnate in attività che vanno oltre la ricerca e l’educazione, con l’obiettivo di valorizzare e mettere a disposizione della società e del territorio i migliori risultati ottenuti. Queste attività costituiscono la cosiddetta Terza Missione. Il progetto ‘Samaritan’ è un buon esempio di questo processo: si parte da ricerche di alta qualità sviluppate per anni nel corso di vari progetti europei coordinati dalla Scuola e i cui risultati sono stati pubblicati in importanti riviste internazionali; si prosegue con il contributo di numerosi giovani ricercatori formati in corsi di laurea e di dottorato; si validano e si brevettano le tecnologie più innovative; si valorizzano persone e brevetti mediante imprese spin-off; e infine si applica la conoscenza così accumulata nell’interesse di utenti e iniziative locali, in particolar modo in caso di bisogno (è il caso dell'emergenza dovuta al Covid-19). Sono lieto che questo percorso di sviluppo di un sistema robotico innovativo svolto presso la Scuola possa essere messo rapidamente a frutto grazie alla Fondazione Marmo di Carrara e alla Fondazione filantropica “Il Talento all’Opera”, e essere messo a disposizione di un utilizzatore clinico di grande esperienza come l’ospedale del cuore “G. Pasquinucci” della Fondazione Monasterio. Siamo anche fiduciosi che questa esperienza virtuosa possa essere replicata in altri settori."

Gina Giani, presidente del CdA della Fondazione filantropica “Il Talento all’Opera”: “La Fondazione filantropica ‘Il Talento all’Opera’, di recente costituzione, intende costituire una cerniera fra imprenditoria e università, collaborando nella ricerca di risorse da mettere a disposizione di progetti di ricerca che abbiano una immediata e concreta applicazione per il miglioramento della vita della comunità. Anche con l’iniziativa ‘Samaritan’, ‘Il Talento all’Opera’ sta dando un significativo contributo alla ripresa nel post Covid-19”.

Anselmo Ricci, CdA della Fondazione Marmo di Carrara: “Per la Fondazione Marmo è una grande soddisfazione aver potuto partecipare a questo progetto perché abbiamo fatto da collettore di due delle migliori realtà della Toscana: il Sant’Anna e l’Ospedale Pediatrico Apuano. Ma soprattutto perché, a mio avviso, da questa sinergia potrà venire un grande contributo a tutta la Toscana e all’Italia che si trovano un momento di passaggio molto difficile, sia sociale che economico, a seguito dell’Emergenza Covid 19. Scuola Superiore Sant'Anna e Opa, infatti, stanno investendo su leve che saranno decisive per il nostro futuro: la capacità e l’intelligenza e la solidarietà e la cura degli altri. Questo progetto cioè dimostra che se teniamo insieme le grandi qualità della ricerca scientifica italiana e con i principi di solidarietà e umanità potremo non solo risollevarci dalla crisi causata dal Coronavirus, ma anche costruire un Paese migliore”.

Marco Torre, direttore generale della Fondazione Monasterio: “Con il progetto ‘Samaritan’ la Fondazione Monasterio apre le porte del proprio ‘Ospedale del Cuore’ a un nuovo ambito di sperimentazione, la robotica, con un partner di eccellenza quale la scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e con l'ambizione di continuare ad applicare nella pratica quotidiana le tecnologie più innovative per il benessere dei pazienti e degli operatori. Voglio, in particolare, ringraziare la Fondazione Marmo per la solidarietà manifestata a riprova di quanto questo territorio sia vicino alla nostra attività”.

Filippo Cavallo, coordinatore scientifico del progetto “Samaritan”: “In Italia, e in particolare in Toscana, ci sono tutte le prerogative per far emergere l’indotto della robotica. Sappiamo costruire e programmare robot per diverse applicazioni: bisogna sostenere in modo continuativo e concreto la sinergia tra istituzione regionale, università, aziende e investitori perché è una occasione importante di sviluppo del territorio con un forte impatto sociale”.