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PINCH Sistema per la gestione del dolore cronico Loris Bottello


Tesi di laurea

Corso di laurea specialistica o magistrale in Design (indirizzo Disegno Industriale del Prodotto)

Titolo tesi di laurea

Pinch: sistema per la gestione del dolore cronico

Cognome e nome

Bottello Loris

Matricola n.

274991

Anno accademico

2012/2013

Relatore

Philip Tabor

Firma

Correlatore

Gillian Crampton Smith

Firma

Sessione di laurea

Aprile 2014


PINCH Sistema per la gestione del dolore cronico

UniversitĂ Iuav di Venezia Dipartimento di Progettazione e pianificazione in ambienti complessi Corso di Laurea Magistrale in Design (Disegno Industriale del Prodotto)

Loris Bottello Matricola 274991 Relatore: Philip Tabor Correlatore: Gillian Crampton Smith Sessione di Laurea: Aprile 2014


ABSTRACT

Il progetto Pinch nasce dall’osservazione di un problema di salute che sta diventando sempre più diffuso: quello del dolore cronico. Milioni di persone ne soffrono nel mondo, con gravi ripercussioni a livello sociale, ma nella maggior parte dei casi questa condizione non viene trattata adeguatamente come malattia a sé stante, ma solo come risultato di altre patologie.   È fondamentale, per le persone che soffrono di questa condizione, studiare la propria esperienza di dolore per capire cosa può migliorarla e cosa può peggiorarla, in modo tale da adattare il proprio stile di vita. Al giorno d’oggi, il modo più comune di fare ciò è attraverso diari cartacei, che però presentano notevoli difetti: sono difficili da portare con sé fuori casa, richiedono molto tempo per la compilazione, non consentono un adeguato scambio di informazioni con i medici e un’analisi statistica.   Mi sono quindi chiesto se la tecnologia moderna potesse rendere più semplice e piacevole questo compito.

Pinch è un sistema per la gestione del dolore cronico, formato da un bracciale interattivo, una base per la ricarica e la sincronizzazione e un’applicazione online. Il bracciale consente di registrare il livello di dolore durante il giorno, ogni volta che si vuole e in qualunque luogo, assieme a frequenza cardiaca, assunzione di medicinali, livello di attività fisica e qualità del sonno. Attraverso la base, i dati memorizzati nel bracciale vengono inviati ai server del servizio, e diventano consultabili attraverso un’interfaccia grafica che permette all’utente di analizzare la propria condizione e trarne delle considerazioni, anche grazie alla possibilità di inserire commenti e dettagli su ogni rilevazione di dolore.   I dati raccolti possono essere condivisi con i propri medici e parenti, che in questo modo vengono aggiornati in ogni momento sulle condizioni della persona. Questo fornisce un positivo effetto psicologico al paziente, il quale sa di poter essere contattato dai medici tra una visita e l’altra in caso di situazione particolarmente grave.


The project Pinch started from the observation of a health issue which is becoming more and more spread: chronic pain. Millions all over the world suffer from it, with heavy social implications, but most of the time it is not adequately treated as a disease in its own right, but only as a result of other health problems.   People suffering from this condition should study their experience of pain to understand better what can be good and what can be bad, so that they can adapt their lifestyle to suffer less. Nowadays, the most common way to do this is by using paper diaries, which have many flaws: they can be hard to carry around when you get out of home, require much time to fill with all the information and allow neither easy sharing of the data with doctors nor statistical analysis.   Is it possible to make all of this easier and more pleasant with the use of modern technology?

Pinch is a system for chronic pain management, composed of an interactive bracelet, a docking base for recharging and synchronising, and an online application. The bracelet allows a patient to record the pain level through the day, whenever and wherever is needed, together with pulse rate, drug consumption, physical activity level and quality of sleep. Through the docking base, data recorded in the bracelet is transferred to the servers of the system, and become consultable with a graphic interface which let the user analyse possible patterns and get meaningful insights, thanks to the possibility of adding comments and details to every record of pain.   Collected data can be shared with doctors and relatives, so they can be updated in real time about the condition of the patient. This provides a positive psychological effect to the user, which is reassured that he/she can be contacted by the doctors between physical examinations, if they see that the pain level is getting too high.


INDICE

1 Introduzione

1

2 Ricerca

3

2.1

Il dolore cronico

4

2.2

Come si misura il dolore

6

2.3

Scale unidimensionali

6

2.4

Scale multidimensionali

9

2.5

Casi studio

3 Progettazione

10

23

3.1

Target di riferimento

24

3.2

Parametri da rilevare

25

3.3

Modelli concettuali e metafore d’interazione

30

3.4

Forma

31

3.5

Sistema e gestione dei dati

35

3.6

Estetica ed efficacia

37

3.7

Prototipo

39


4 Design finale

47

4.1

Utilizzo

52

4.2

Tecnologia

64

4.3

Materiali e produzione

67

4.4

Modello di business

72

5 Conclusioni

74

Appendice

76

Ringraziamenti

81

Bibliografia

82

Immagini

84


Capitolo 1

INTRODUZIONE Ho sempre pensato che la caratteristica fondamentale del buon design sia quella di risolvere un problema, per piccolo che sia. Non necessariamente ogni progetto deve puntare a “salvare il mondo”: quando un progettista riesce a rendere più piacevole, semplice e efficiente un compito o un’attività, può essere soddisfatto del proprio lavoro, e questo si applica specialmente nel campo dell’interaction design.   Con la mia tesi, ho deciso di andare a progettare per una categoria di persone, quelle affette da dolore cronico, che certamente incontra notevoli difficoltà nella vita quotidiana, rispetto alle persone in buona salute. Queste persone non sono libere di vivere la vita pienamente, ma devono subordinare ogni scelta al proprio stato di salute, che varia nel tempo secondo vari fattori. Nella maggior parte dei casi, il dolore può essere tenuto sotto controllo con i farmaci, ma non eliminato completamente. È difficile immaginare come deve essere vivere con un dolore costante, che non dà tregua, a cui non ci si abitua mai, se non lo si vive in prima persona.   Il progetto Pinch non ha certo la pretesa di aiutare le persone a liberarsi completamente dal dolore, questo è il lavoro dei medici, ma ho pensato che

l’applicazione dei metodi dell’interaction design potesse aiutare i pazienti a semplificare il processo di conoscenza di sé stessi e della propria condizione. Infatti, tutte le ricerche nel campo del dolore cronico concordano sulla necessità per i pazienti di tenere un diario del livello di dolore e dei sintomi nel tempo, per aiutare a capire come influisce il proprio stile di vita sul dolore e come adattare i trattamenti medici: col tempo, l’organismo tende ad abituarsi ad un determinato tipo di antidolorifico, che va quindi sostituito poichè perde efficacia.   L’utilità del diario quotidiano è duplice: per il paziente, ma anche per il medico. I dottori infatti possono avere una visione distorta della condizione del paziente se si basano solo sulle visite periodiche; è necessario per loro osservare l’evoluzione della patologia ad un livello più allargato (quello che in inglese viene definito the big picture). Il mio lavoro si è focalizzato quindi sul progettare un sistema che rendesse semplice per il paziente tenere traccia dei propri sintomi e rendere semplice l’analisi dei dati raccolti, e allo stesso tempo rendere possibile la condivisione di questi dati con i medici e i parenti, che possono rimanere aggiornati tra una visita e l’altra.

1


Capitolo 2

RICERCA 2.1

Il dolore cronico

2.2 Come si misura il dolore 2.3 Scale unidimensionali 2.4 Scale multidimensionali 2.5 Casi studio

3


2 It may be difficult to believe that studying your pain experience can transform your life [...] Consider how much of your suffering comes from uncertainty. I’ve heard of many people who are frustrated with the seemingly random nature of their symptoms; this unpredictability undermines their ability to make plans or feel in control, presents a confusing picture to others and can lead to self-doubt. - Deborah Barrett, Pain tracking: your personal guide to living well with chronic pain

2.1 Il dolore cronico L’algologia, detta anche terapia del dolore, è una branca della medicina che si occupa dell’approccio terapeutico e scientifico al trattamento del dolore. In particolare, impiega un approccio interdisciplinare per alleviare il dolore dei pazienti e migliorarne la qualità della vita, indipendentemente dalle cause che causano sofferenze.   Normalmente, quando una persona si rivolge a un medico lo fa perché è affetta da qualche tipo di disturbo che generalmente è fonte di dolore più o meno grave, o comunque ha ripercussioni che ne peggiorano la qualità della vita. Il medico quindi

1. Legge 38/10 su cure palliative e terapia del dolore 2. Wells N, Pasero C, McCaffery M, “Improving the quality of care through pain assessment and management”. In Hughes RG, a cura di, Patient safety and quality: an evidence-based handbook for nurses.

4

tramite la disposizione di esami e analisi può identificare la causa del disturbo e trattarla nel modo adeguato. Solitamente, una volta curata la causa scatenante anche il dolore sparisce in breve tempo. Ci sono casi però dove la cura può richiedere un lungo periodo per eliminare la patologia, oppure il paziente è affetto da una malattia terminale; altre volte il dolore persiste a lungo anche dopo che la causa scatenante è stata curata, come nel caso del decorso postoperatorio. In queste circostanze, il ruolo della medicina è quello di trattare il dolore come una malattia a sé stante: la legge italiana sancisce il diritto per tutti i cittadini di essere curati per la malattia dolore.1 È stato dimostrato che un dolore continuo e non trattato adeguatamente può portare alla soppressione del sistema immunitario,

Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US); 2008, cap. 17 3. Hill L, Schug SA, “Recent advances in the pharmaceutical management of pain”. In Expert Review of Clinical Pharmacology 2(5), 2009, pp. 543–557


avere effetti negativi sul sistema cardiovascolare e gastrointestinale, nonché ripercussioni a livello psicologico, come lo sviluppo di stati d’ansia e depressione.2   Secondo le dichiarazioni del simposio “Societal Impact of Pain” (SIP) 2013, circa il 9% degli adulti in Europa prova dolore giornalmente; secondo il sondaggio “Health in the European Union” di Eurobarometer del 2007, un terzo degli intervistati ha dichiarato di soffrire di dolori ai muscoli, alle articolazioni, al collo o alla schiena che interferiscono con le loro attività giornaliere e il 25% dichiara di aver avuto esperienza di dolore cronico, ovvero dolore costante per 3 mesi o più.   Indipendentemente dalla natura del dolore, studi dimostrano che la mancanza di trattamenti adeguati ha un enorme impatto sociale oltre che sulla salute dei pazienti. In primo luogo sui costi della sanità, poiché i pazienti continueranno a richiedere visite mediche finché non ricevono la giusta terapia o avranno bisogno di rimanere per un periodo più lungo ricoverati in ospedale, ma anche indirettamente sotto forma di ridotta produttività sul posto di lavoro. Si stima che nel 2005 in Europa siano stati richiesti oltre 500 milioni di giorni di permesso per malattia dovuti a dolore cronico, con un costo per l’Unione Europea di oltre 34 miliardi di euro.3 Inoltre, il dolore cronico è una delle ragioni principali per cui le persone sono costrette ad uscire prematuramente dal mercato del lavoro.4 Alla luce di questi dati, il SIP 2013 ha elaborato un piano d’azione che si basa sui fattori di successo

di programmi tenuti in Francia, Germania, Olanda, Regno Unito e Svezia per la reintroduzione nel mondo del lavoro di pazienti affetti da dolore cronico. Tra i vari punti si legge:

4. Phillips C, Main C, Buck R, Aylward M, Wynne-Jones G, Farr A, “Prioritising pain in policy making: the need for a whole systems perspective”. In Health Policy 88, 2008, pp. 166–175

SIP Proposal for action: using european best practices for the reintegration of chronic pain patients into the workforce, 2013, p. 7

5. Kletzko H, Laroche F, Lyttle J, Reneman M, Wiholm C,

Development and implementation of chronic pain patient education programmes and chronic pain patient activity/work programmes to keep patients involved and active and strengthen optimal pain management.5 Raccomandazioni simili si trovano in studi sul trattamento del dolore derivante da malattie oncologiche: il problema dell’inadeguato sollievo del dolore in pazienti affetti da cancro è infatti dovuto in parte alla mancanza di una continua valutazione della loro esperienza con il dolore. Per un completo ed efficiente trattamento del dolore, ogni paziente dovrebbe avere nella propria cartella clinica una valutazione ripetuta e continua del livello di dolore, a partire dalla diagnosi attraverso tutto lo sviluppo della malattia.6 Uno studio condotto su 1612 pazienti affetti da cancro e in cura presso un centro di cure palliative rivela che oltre la metà di quelli con dolore da moderato a grave non ha avuto benefici dalla prima terapia somministrata, e addirittura un terzo di quelli con dolore moderato

6. Jensen MP, Karoly P, “Measurement of cancer pain via patient self-report”. In Chapman CR, Foley KM, a

5


erano progrediti allo stato di dolore grave alla seconda visita presso il centro.7 Risulta quindi estremamente importante che i pazienti siano coinvolti in prima persona e che ci sia un controllo molto frequente del livello di dolore tra una visita e l’altra per determinare gli stati di avanzamento della malattia e l’efficacia della cura somministrata.

tenere in considerazione per determinare il trattamento più adeguato.8 Per far sì che il paziente dia una valutazione il più possibile consistente tra le varie misurazioni sono stati sviluppati diversi metodi; la scelta di quello più appropriato da parte del medico va fatta in collaborazione con il paziente e in relazione alla condizione psicofisica dello stesso.

2.2 Come si misura il dolore

2.3 Scale unidimensionali

In medicina, spesso il dolore viene considerato come il “quinto paramento vitale”. A differenza dai primi quattro però, che sono temperatura corporea, frequenza cardiaca, pressione sanguigna e frequenza respiratoria, il dolore è più una sensazione soggettiva influenzata anche da fattori psicologici: non esiste uno strumento per misurare in modo oggettivo e automatico il dolore provato da una persona. L’unico modo che i medici hanno a disposizione per conoscere il dolore di un paziente è quello di chiederlo al paziente stesso, e registrare ciò che dice. L’importanza di sottostare alle affermazioni dei pazienti è stata messa in luce per la prima volta nel 1968 dall’infermiera Margo McCaffery, pioniera nel campo della gestione del dolore, che l’ha definito “whatever the experiencing person says it is, existing whenever and wherever the person say it does”. Ciò significa che le affermazioni del paziente sono il parametro principale da

Sono il modo più semplice e veloce per avere una valutazione del dolore del paziente. Si assume che il punto dove il paziente prova dolore rimanga invariato tra una rilevazione e l’altra e sia già noto al medico. Per la loro semplicità sono adatte ad essere usate anche mentre le procedure mediche vengono messe in atto.

cura di, Current and emerging issues in cancer pain: research and practice. New York, Raven Press, 1993, pp. 193-218

in patients with advanced cancer and cancer pain”. In Journal of pain and symptom management 44(3), 2012, pp. 340-350

7. Yennurajalingam S, Kang JH, Hui D, et al., “Clinical response to an outpatient palliative care consultation

8. Acute Pain Management Guideline Panel, “Process of pain assessment and reassessment”. In Acute pain

6

Verbal Rating Scale (VRS) È la più semplice forma di valutazione del dolore e permette al paziente di esprimerlo attraverso una descrizione qualitativa (figura 1). Per la sua semplicità è la preferita dai pazienti, ma risulta poco sensibile alle variazioni poiché è composta da pochi valori (generalmente da 4 a 6); inoltre i dati generati non possono essere analizzati con metodi statistici. Dopo che gli aggettivi vengono posizionati in una sequenza ascendente, a ognuno di essi viene associato un numero, ad esempio nessun


Nessun dolore

Dolore leggero

Dolore moderato

Dolore intenso

Dolore molto intenso

Peggior dolore possibile

Fig. 1 - Verbal Rating Scale

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Fig. 2 - Numerical Rating Scale

Nessun dolore

Fig. 3 - Visual Analog Scale

Peggior dolore possibile

management: operative or medical procedures and trauma. Rockville (MD): Agency for Health Care Policy and Research (AHCPR), 1992, cap. 2

7


dolore = 0, dolore leggero = 1, ecc. Il vantaggio di questa scala è che gli aggettivi possono essere presentati ai pazienti in ordine sparso: ciò incoraggia a scegliere un descrittore basandosi sul significato semantico piuttosto che sulla disposizione spaziale; in questo modo si riduce l’inesattezza che può derivare dall’uso di scale con estremi definiti.9   D’altra parte una critica frequente a questo metodo è che la distanza tra un descrittore e l’altro viene considerata sempre uguale e pari a un punto, mentre in realtà la differenza tra “nessun dolore” e “dolore leggero” può essere diversa da quella tra “dolore moderato” e “dolore intenso”. L’efficienza di questa scala dipende molto dai descrittori utilizzati e da come vengono interpretati dai pazienti: ognuno può avere un’idea diversa di cosa sia un “dolore moderato” o un “dolore intenso”.

Numerical Rating Scale (NRS) È una scala composta da 11 valori, da 0 a 10 (figura 2). Al paziente viene chiesto di associare, a voce on in modo scritto, l’entità del dolore con uno dei valori, specificando che 0 corrisponde a “nessun dolore” e 10 a “il peggior dolore possibile” Questa scala permette un’analisi statistica dei dati raccolti e una maggiore sensibilità alle variazioni. I valori tra 1 e 3 vengono considerati come dolore leggero, tra 4 e 6 come dolore moderato e tra 7 e 10 come dolore intenso.   È la scala più comunemente utilizzata, ed è molto efficace grazie alla sua facilità di comprensione e velocità di utilizzo.

9. Gracely RH, “Evaluation of multi-dimensional pain scales”. In Pain 48, 1992, pp. 297-300 10. Hjermstad MJ, Fayers PM, Haugen DF, Caraceni A, Hanks GW, Loge JH, Fainsinger R, Aass N, Kaasa S, European Palliative Care Research Collaborative

8

Visual Analog Scale (VAS) Questa scala di misurazione si presenta come una linea, solitamente della lunghezza di 10 cm, i cui estremi sono contrassegnati come “nessun dolore” da un lato e “peggior dolore possibile” dall’altro (figura 3). La scala viene presentata su un foglio e viene richiesto al paziente di fare un segno con una penna o una matita nel punto corrispondente al livello di dolore. In seguito viene misurata con un righello e registrata la distanza in millimetri dall’estremo sinistro al segno. La procedura di valutazione è veloce per il paziente, ma può risultare di più difficile comprensione rispetto alle altre modalità e richiede maggior tempo e passaggi per il rilevamento dei dati.   Numerosi studi sono stati condotti per determinare quale scala unidimensionale sia la migliore da usare, ma non esiste ad oggi una risposta univoca10,11,12,13. Ciò che è interessante notare è che in tutte e tre le scale il paziente è chiamato a scegliere un valore compreso tra due estremi. Il primo, ovvero “nessun dolore”, è una condizione familiare e ben conosciuta, mentre il secondo, “peggior dolore possibile”, è una condizione che non è possibile provare. Ovvero, come si può sapere se un dolore provato è il peggiore possibile? L’unico modo che abbiamo per valutare l’entità di un dolore è in relazione ad un altro provato precedentemente. Secondo questa considerazione, la scala VAS sembra essere meno efficace in quanto non fornisce punti di riferimento, e quindi non consente al paziente di fornire una misura che sia relativa a quelle

(EPCRC), “Studies comparing numerical rating scales, verbal rating scales, and visual analogue scales for assessment of pain intensity in adults: a systematic literature review”. In Journal of pain and symptoms management 41(6), Giugno 2011, pp. 1073-1093


precedentemente fornite. In pratica, se un paziente in un determinato momento prova meno dolore rispetto a una misurazione precedente e vuole renderlo esplicito nella rilevazione attuale, non può essere sicuro che il segno tracciato sulla linea sia effettivamente più a sinistra: non ha alcun feedback rispetto alle azioni passate. Nelle altre due scale invece il paziente può facilmente ricordare quale valore aveva assegnato.

2.4 Scale multidimensionali Ci sono casi in cui descrivere il dolore solamente in base alla sua intensità non è sufficiente. Ad esempio, nel caso di dolore cronico da malattie oncologiche è utile conoscere anche le variazioni di tipologia e localizzazione del dolore.

dolore in relazione a diverse categorie di sensazioni (temporale, spaziale, tipo di pressione, sensazione di calore, ecc.), con termini come “pulsante”, “pungente”, “lacerante”, “bruciante”, per un totale di circa 80 descrittori. La seconda categoria riguarda la variazione del dolore nel lungo periodo, e gli eventi della vita quotidiana che lo influenzano (mangiare, dormire, fare attività fisica, cambiamenti climatici, ecc). La terza categoria chiede l’intensità del dolore su una scala da 1 a 5 in varie situazioni. Ogni risposta corrisponde a un punteggio, con un massimo possibile di 78; maggiore è il punteggio del paziente, più grave è il dolore.

Brief Pain Inventory

È una questionario per la misurazione del dolore sviluppato alla McGill University da Ronald Melzack e Warren Togerson nel 1971. È composto da 3 sezioni denominate “Che tipo di dolore hai?”, “Come varia il dolore nel tempo?” e “Quanto è forte il tuo dolore?”. Per ogni sezione viene presentato un elenco di parole, da cui il paziente può scegliere quelle che rappresentano meglio la propria situazione. Nella prima sezione è possibile descrivere la qualità del

È uno strumento di misurazione del dolore ideato da Charles S. Cleeland nel 1991; inizialmente sviluppato per misurare il dolore derivante da cancro,14 è stato in seguito adottato anche per una grande varietà di altre condizioni cliniche. È disponibile in due versioni: lunga (8 pagine e 32 domande) e corta (2 pagine e 9 domande).   Entrambe le versioni presentano un disegno del corpo umano in vista frontale e posteriore su cui il paziente può segnare i punti in cui prova dolore, ma la particolarità è che consente di valutare il dolore non in modo assoluto ma in relazione a quanto questo interferisce con le attività e funzioni quotidiane. Il paziente può dare un voto da 0 (nessuna interferenza) a 10 (totale interferenza) per attività come camminare, lavorare, relazionarsi con altri, dormire, ecc.

11. Breivik EK, Björnsson GA, Skovlund E, “A comparison of pain rating scales by sampling from clinical trial data”. In Clinical Journal of Pain 16(1), Marzo 2000, pp. 22-28

A, Loge JH, Kaasa S; EPCRC, European Palliative Care Research Collaborative, “Pain assessment tools in palliative care: an urgent need for consensus”. In Palliative Medicine 22(8), Dicembre 2008, pp. 895-903

12. Hjermstad MJ, Gibbins J, Haugen DF, Caraceni

13. Williamson A, Hoggart B, “Pain: a review of three

McGill Pain Questionnaire

9


Daily Pain Diary DAILY PAIN CHART

Name

Name

Day

Day

Date

Date

Put an “X” on the body diagram to show each place you’ve had pain today.

Connect the points on your Daily Pain Chart so your medical team can see when and why your pain level changed. Every day, start a new chart.

DAILY PAIN SUMMARY

10 ——————————————————————————————————————————————— 9 ———————————————————————————————————————————————

Did you have pain today?  NO  YES

L E V E L

7 ———————————————————————————————————————————————

Did you avoid or limit any of your activities or cancel plans today because of pain or changes in your pain?

6 ———————————————————————————————————————————————

 NO  YES: What activities?

P A I N

8 ———————————————————————————————————————————————

4 ———————————————————————————————————————————————

5 ———————————————————————————————————————————————

______________________________________________________________________________

Did you take all your pain medicine today according to instructions?

3 ——————————————————————————————————————————————— 2 ———————————————————————————————————————————————

 NO  YES

1 ———————————————————————————————————————————————

Even though you took your pain medicine for persistent pain on schedule , were there times during the day that you experienced unrelieved breakthrough pain?  NO  YES

4

5

3

2

How many times did this happen today?

1

12 am

11

9

10

8

7

6 pm

5

3

4

2

12 pm

1

11

9

10

8

6 am

DAILYPAIN PAINLOG LOG DAILY

7

0 ———————————————————————————————————————————————

MEDICINES: NAME/DOSE (insert # of pills taken)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 more than 10 Did any specific activity start your breakthrough pain?

Front

Back

Check any of these common side effects that you’ve noticed after taking your pain medicine. ____ Drowsiness, sleepiness ____ Nausea, vomiting, upset stomach ____ Constipation ____ Lack of appetite ____ Other (describe):

#1 --------———————————————————————————————————————————————

 NO  YES: What activities?

#2 --------———————————————————————————————————————————————

What was your average level of pain today?

#3 --------———————————————————————————————————————————————

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

#4 --------———————————————————————————————————————————————

Other than prescription medicine, did you do anything else today to relieve the pain?

 NO  YES: Why?

 NO  YES (Note any that you used.)

Did you call your doctor’s office or clinic between visits because of pain?  NO  YES

#5 --------——————————————————————————————————————————————— NON-DRUG THERAPIES (other than prescriptions or other medicines)

ACTIVITIES/EXERCISE

COMMENTS AND MORE INFORMATION: Make notes for and about visits with your healthcare provider, side effects from treatments you may be experiencing, and any problems you are having coping with your pain.

© 2013 Purdue Pharma L.P., Stamford, CT 06901-3431

____ Non-prescription drugs (e.g., acetaminophen, ibuprofen) ____ Herbal remedies ____ Hot or cold packs ____ Exercise ____ Changing position (such as lying down or elevating your legs) ____ Physical therapy ____ Massage ____ Acupuncture ____ Rest ____ Psychological counseling ____ Talk to trusted friend, family, clergy ____ Prayer, meditation, guided imagery ____ Relaxation technique (hypnosis, biofeedback) ____ Creative technique (art or music therapy) ____ Other (e.g., specific chiropractic manipulation, osteopathic treatments):

______________________________________________________________________________

Did you skip any of your scheduled pain medicines today?

Did you sleep through the night?  NO  YES If not, how many times was your sleep disrupted? ___________ How many hours did you sleep during the night?_________hours ______________________________________________________________________________

Overall, are you satisfied with your pain management?  NO  YES (Explain what makes you satisfied or not satisfied. Use Log section.) What pain level overall would you find acceptable? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A8587 4/13

Fig. 4 - Esempio di diario cartaceo

Esistono anche altri tipi di scale multidimensionali, ma la caratteristica comune è che data la loro maggior complessità rispetto alle scale unidimensionali non possono essere utilizzate dal paziente in modo autonomo, poiché richiedono un’assistenza alla compilazione da parte del medico. Inoltre non è possibile per il paziente da solo trarre delle conclusioni significative dai questionari in quanto non forniscono una visione d’insieme nel lungo periodo, ma solo per i singoli giorni.

commonly used pain rating scales”. In Journal of Clinical Nursing 14(7), Agosto 2005, pp. 798-804 14. Cleeland CS, Ryan KM, “Pain assessment: global use of the Brief Pain Inventory”. In Annals of the Academy of Medicine, Singapore 23(2), 1994, pp. 129-138

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2.5 Casi studio

Al momento non esiste sul mercato un dispositivo che permetta all’utente di registrare in modo facile e veloce il proprio livello di dolore autonomamente e più volte durante il giorno. Attualmente il modo più comune di effettuare questa operazione è tramite l’utilizzo di diari cartacei (figura 4), che però come è facilmente intuibile presentano


Fig. 5 - Esempio di un’app-diario digitale per iPad (My Pain Diary HD)

molti svantaggi. Innanzitutto non sono comodi da portare con sé fuori casa, in quanto vengono utilizzati generalmente almeno due pagine in formato A4; in secondo luogo richiedono all’utente di fornire molte informazioni più volte al giorno, e di conseguenza necessitano di molto tempo per la compilazione. A lungo andare, l’utilizzo del diario cartaceo può risultare un’operazione noiosa e il paziente può perdere la motivazione a farlo in modo accurato.

Altro problema molto significativo dei diari cartacei è quello dell’interpretazione dei dati. Infatti la struttura giornaliera del diario, per quanto renda più semplice la compilazione da parte dell’utente, ha il difetto di dare all’utente stesso e ai medici una visione troppo specifica e puntuale dello sviluppo del dolore del paziente, quando sarebbe utile invece una comparazione dei dati sul lungo periodo, ovvero visualizzare i dati di una settimana o di un mese tutti insieme. Si potrebbe pensare di

11


digitalizzare i dati, ma l’inserimento manuale in un database da parte di un operatore specializzato risulterebbe un’operazione molto lunga e di fatto impraticabile; l’utilizzo di schede cartacee digitalizzabili tramite lettori ottici non è mai stato messo in pratica.   Sono disponibili alcune applicazioni per smartphone e tablet che permettono di tenere un diario del livello di dolore, ma non si prestano ad un uso frequente durante il giorno e non sono facili da usare, soprattutto per gli utenti più anziani. Anche in questo caso si presenta il problema della “stagnazione” dei dati raccolti: solitamente rimangono disponibili per la fruizione esclusivamente all’utente, che però senza un adeguato supporto di specialisti può non essere in grado di trarre delle considerazioni utili per la gestione del dolore.   In ogni caso, vari studi dimostrano quanto i pazienti preferiscano utilizzare diari in forma digitale rispetto a quelli cartacei.15,16 In particolare, una ricerca comparativa evidenzia quanto il diario digitale venga utilizzato più spesso (il 94% dei giorni dello studio) di quello cartaceo (solo 68%);17 quando gli utenti saltavano un giorno nella compilazione del diario cartaceo, tendevano a inserire i dati il giorno seguente anche per il giorno saltato: è evidente la scarsa validità di dati di questo tipo, in quanto la percezione del dolore nei ricordi, anche solo di un giorno precedente, è diversa da quella del momento in cui lo si prova, che tende a diminuire col passare del tempo.

15. Gaertner J, Elsner F, Pollmann-Dahmen K, Radbruch L, Sabatowski R, “Electronic pain diary: a randomized crossover study”. In Journal of Pain and Symptom Management 28(3), Settembre 2004, pp. 259–267 16. Jamison R, Raymond S, Levine J, Slawsby E,

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Fig. 6 - Esempio di un’app-diario digitale per smartphone (WebMD Pain Coach) Negli ultimi anni però si è assistito ad una crescita esponenziale di dispositivi e sistemi legati al fenomeno del quantified self e personal tracking. Secondo queste correnti di pensiero è possibile vivere una vita più sana, perdere peso e migliorare la propria salute attraverso la registrazione sistematica e l’analisi di dati riguardanti attività fisica, alimentazione, sonno, ecc. Analizziamo quindi alcuni di questi dispositivi indossabili per capire se è possibile trasferire questo approccio all’ambito della rilevazione del dolore.

Nedeljkovic S, Katz N, “Electronic diaries for monitoring chronic pain: 1-year validation study”. In Pain 91(3), Aprile 2001, pp. 277–285 17. Stone A, Shiffman S, Schwartz J, Broderick J, Hufford M, “Patient compliance with paper and


Fig. 7 - Nike+ FuelBand

Nike+ FuelBand È un activity tracker che si indossa come un braccialetto, e consente all’utente di tenere traccia della propria attività fisica, passi effettuati e calorie bruciate (figura 6). Ha uno schermo a matrice di led che consente di visualizzare l’ora e i dati raccolti; inoltre ha una linea di led colorati da rosso a verde che indica il livello di NikeFuel accumulato. NikeFuel è un’unità di misura inventata da Nike che riassume in un unico valore i risultati raggiunti in termini di attività effettuata, calorie bruciate, ecc. L’esatta formula per calcolare questo valore non è stata resa nota ed è un segreto della casa produttrice. Il fatto di tradurre tutti i dati raccolti in un unico valore rende molto più semplice capire l’andamento della propria performance giornaliera tramite un semplice colpo d’occhio alla linea di

led colorati. Infatti il dispositivo comunica tramite Bluetooth con un’applicazione su smartphone attraverso cui è possibile settare i propri obiettivi e osservare i propri progressi.   Per incoraggiare a svolgere più attività fisica il sistema fa leva sulla gamification, ricompensando l’utente con trofei virtuali da sbloccare quando si raggiungono certi traguardi e invitando a competere con i propri amici. L’interazione con il dispositivo è abbastanza limitata: premendo l’unico tasto presente è possibile cambiare ciò che viene visualizzato sul display scegliendo tra ora, passi effettuati, calorie bruciate e punti NikeFuel; la sincronizzazione dei dati con lo smartphone avviene automaticamente a intervalli definibili, mentre la ricarica si effettua aprendo il braccialetto e inserendo il connettore in una porta USB.

electronic diaries”. In Controlled Clinical Trials 24(2), Aprile 2003, pp. 182–199

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Fig. 8 - Jawbone UP

Jawbone UP Anche il Jawbone UP (figura 7) si indossa come un braccialetto e permette di tenere traccia della propria attività fisica durante il giorno, e anch’esso si appoggia a un’app su smartphone per la visualizzazione dei dati. La sua particolarità però è quella di poter tenere traccia dei movimenti durante il sonno, indicando la percentuale di sonno leggero e sonno profondo. In questo modo UP può decidere di svegliare l’utente nel momento migliore attorno a un’ora preimpostata, rilevando quando il sonno è più leggero. La sveglia avviene tramite una vibrazione del braccialetto, il che consente un risveglio più dolce rispetto al suono di una sveglia tradizionale; inoltre la vibrazione viene utilizzata

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durante il giorno per invitare l’utente ad alzarsi e fare un po’ di movimento se il device rileva che c’è stata inattività per un lungo periodo.   Sul dispositivo non è presente alcun tipo di display, e solo un tasto per passare dalla modalità giorno alla modalità notte. Un piccolo led nella parte finale, vicino al tasto, indica la modalità attualmente selezionata.   La sincronizzazione dei dati non è wireless ma avviene tramite un connettore jack standard da 3,5 mm che si inserisce nella porta per le cuffie dello smartphone; lo stesso jack serve anche per la ricarica. Non avendo un cinturino regolabile, è disponibile in 3 diverse misure, e in varie colorazioni per soddisfare ogni gusto.


Fig. 9 - Basis

Basis A differenza dei device precedenti, Basis (figura 8) è più simile a un orologio digitale che a un braccialetto. Oltre alla consueta presenza di un accelerometro per tracciare i movimenti durante l’attività fisica, la sua maggiore dimensione consente di ospitare anche altri sensori per la rilevazione di battito cardiaco, livello di sudorazione e temperatura della pelle. L’osservazione di come variano questi parametri durante il giorno, e le differenze tra quando si è a riposo e quando si sta facendo attività fisica, fornisce informazioni importanti sulla propria salute, specialmente per persone con problemi cardiaci che devono tenere sotto controllo le pulsazioni. Come l’UP, Basis può anche tenere

traccia dei cicli di sonno leggero/profondo durante la notte. Il dispositivo è dotato di 4 tasti agli angoli del display LCD monocromatico per controllarne le funzioni, più un grande tasto laterale per passare velocemente da una visualizzazione ad un’altra mentre si pratica sport.   Anche in questo caso troviamo un’applicazione per smartphone per visualizzare i dati raccolti e trasferiti tramite connessione Bluetooth; è presente anche un’applicazione desktop per analizzare i dati più in dettaglio. La ricarica avviene attraverso cavo USB, che si collega sul lato con un connettore magnetico. Il cinturino è intercambiabile, ed è disponibile in numerore varianti di colore, materiali e texture grafiche.

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Fig. 10 - Misfit Shine

Misfit Wearables Shine Shine è un activity tracker molto elegante e discreto, che si presenta come un disco in alluminio satinato senza alcun pulsante o display (figura 9). A differenza di altri prodotti simili, è progettato per poter essere indossato in vari modi a seconda di quale accessorio si usa: è possibile portarlo al polso come un orologio, come pendente per una collana o fissato ai vestiti con una clip.   Tramite gruppi di microfori sulla parte superiore è possibile vedere la luce emessa dai 12 led presenti all’interno del device, che possono illuminarsi, tramite uno o due tap sulla superficie, per indicare l’ora corrente o il progresso dell’attività effettuata rispetto ai traguardi impostati. Oltre a

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tenere traccia dei passi, Shine è calibrato per anche per il nuoto (essendo resistente all’acqua) e per il ciclismo, e tiene traccia dei ritmi di sonno.   La particolarità di questo dispositivo è la modalità di trasferimento dei dati allo smartphone: utilizza la tecnologia Bluetooth ma la trasmissione non avviene automaticamente; è necessario appoggiare il dispositivo sullo schermo per attivare la comunicazione. Questo tipo di interazione fisica porta l’utente a creare un legame più forte con l’oggetto e a controllare più frequentemente i dati raccolti. Altra differenza rispetto ai competitor è che non c’è una batteria ricaricabile ma utilizza una comune batteria a bottone che va sostituita ogni circa 4 mesi.


Fig. 11 - Withings Pulse

Withings Pulse Pulse (figura 10) è un tracker pensato per essere portato in tasca grazie alle sue ridotte dimensioni, o attaccato ai vestiti tramite un accessorio a clip. È dotato di un display a matrice di led su cui è possibile leggere il classico conteggio dei passi, con barra del progresso rispetto all’obiettivo giornaliero fissato attraverso l’applicazione per smartphone, e scorrendo con il dito sullo schermo è possibile vedere i risultati fino a 10 giorni nel passato.   L’unico tasto presente serve per visualizzare vari dati durante la corsa, come distanza percorsa, calorie bruciate, ecc; inoltre funziona anche da tracker per il sonno. Pulse è dotato anche di un rilevatore di pulsazioni, che si attiva semplicemente

premendo un dito contro il sensore nella parte posteriore: questo emette luce tramite 2 piccoli led e misura la frequenza della riflessione data dal flusso di sangue sotto la pelle.   Sono disponibili diversi accessori per indossarlo quando di pratica sport, come una clip per i vestiti e un bracciale in neoprene, con una tasca in cui inserire in dispositivo; il display rimane visibile attraverso il tessuto ma la leggibilità peggiora.   Caratteristica interessante per chi pratica sport in montagna è la possibilità di tenere traccia del dislivello percorso, grazie all’altimetro integrato. In questo dispositivo la trasmissione dei dati allo smartphone è automatica e viene effettuata tramite Bluetooth; la ricarica avviene tramite cavo USB.

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Fig. 12 - PainMouse (prima versione)

Msys PainMouse Questo dispositivo (figura 11a) non rientra nella categoria dei wearable device per uso personale, ma è interessante perché propone un approccio fisico alla rilevazione del dolore.18 Pensato inizialmente per un utilizzo solamente in ambito clinico, è formato da un cilindro sensibile alla pressione collegato ad un computer palmare. È indicato per quei contesti dove è necessaria una rilevazione continua, ad esempio durante procedure chirurgiche senza anestesia totale, in cui non è possibile chiedere al paziente di indicare continuamente su una scala il proprio livello di dolore. Invece, al paziente viene chiesto di tenere in mano il cilindro di gomma, vuoto all’interno e con un sensore di pressione ad una estremità, e stringerlo più o meno intensamente a seconda del dolore provato; ne risulta un grafico della pressione visibile dal medico sullo schermo del palmare.

18. Schaffner N, Folkers G, Käppeli S, Musholt M, Hofbauer GFL, et al., “A new tool for real-time pain assessment in experimental and clinical environments”. In PLoS ONE 7(11), 2012

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Test preliminari del dispositivo hanno evidenziato come la pressione esercitata fosse coerente con valori espressi contemporaneamente dai soggetti su scale VAS o NRS, e che i soggetti sono in grado di distinguere ed esercitare differenti livelli di pressione. Inoltre questo tipo di rilevazione è stata valutata dai pazienti come più intuitiva rispetto all’uso delle scale tradizionali. Questa traduzione del dolore come pressione risulta molto valida anche per motivi fisiologici: quando il corpo è sottoposto a uno stimolo doloroso si ha come reazione istintiva la contrazione dei muscoli. La trasformazione del dolore in pressione risulta quindi estremamente naturale e istintiva. La complessità del dispositivo però non ne consente un uso autonomo da parte dei pazienti in quanto è necessaria una conoscenza specifica per interpretare il grafico della pressione: è quindi sempre richiesta la presenza di un medico o di un’infermiera. Per questo motivo i


dati raccolti non sono accessibili direttamente dal paziente, mentre sarebbe opportuno che ne possa usufruire liberamente per avere un’idea più chiara della propria situazione clinica.   Nella seconda iterazione (figura 11b), il progetto è stato adattato per un uso autonomo a casa da parte del paziente. La forma e la modalità di utilizzo della pressione sono state mantenute invariate, con la differenza che la rilevazione non è continua, ma avviene nel momento in cui l’utente preme il pulsante sulla base. Questo può potenzialmente portare ad errori e imprecisioni nella misurazione, in quanto l’attenzione dell’utente deve spostarsi dalla pressione esercitata con una mano, che è una operazione che richiede precisione, alla pressione del tasto con l’altra mano. I dati vengono quindi trasferiti con un cavo al computer, e possono venire visualizzati attraverso un software, denominato Medicalbench, che consente un’analisi statistica. Fig. 13 - PainMouse (seconda versione)

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Matrice di comparazione Per una comparazione più approfondita, i prodotti presi in esame sono stati disposti su una matrice bidimensionale. Questa tecnica è comunemente utilizzata nel marketing per analizzare i competitor di un prodotto che deve essere messo sul mercato, per capire quali aree non sono ancora state esplorate. Dall’osservazione dei prodotti sono emerse alcune differenze, che portano ogni azienda a rivolgersi ad un target di utenti leggermente diverso. In questo caso, i prodotti sono stati disposti nella matrice secondo due coppie di descrittori contrapposti: • sport/benessere • estetica/funzionalità Come si può osservare dall’immagine, vi sono 3 prodotti nel quadrante in alto a sinistra (FuelBand, UP e Shine), che sono rivolti principalmente a persone che praticano sport, ma che desiderano anche indossare un dispositivo esteticamente piacevole; in questa area l’estetica prevale sul numero di funzioni fornite dal dispositivo.   Nel quadrante in alto a destra troviamo soltanto il Pulse, anch’esso rivolto agli sportivi, ma con maggiore enfasi sulle funzionalità rispetto all’estetica. Infatti è dotato di un rilevatore di pulsazioni e di un display grafico che consente di visualizzare molte informazioni senza dover necessariamente

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utilizzare lo smartphone. Il suo design è minimale e gradevole, ma non iconico come i prodotti visti nel quadrante precedente, in quanto non è pensato per essere indossato al polso tutto il giorno.   Nel quadrante in basso a destra, troviamo Basis e PainMouse. Il primo è anche quello che racchiude più funzioni tra i prodotti presi in esame, e per questo è anche il più ingombrante dei dispositivi da polso. Per ovviare a ciò e migliorarne la piacevolezza estetica, i progettisti hanno fornito la possibilità di poter cambiare il cinturino secondo i propri gusti, caratteristica non presente negli altri competitor. PainMouse, al contrario, è strettamente rivolto ad un uso clinico, ragione per cui è stato quasi completamente ignorato il design estetico del dispositivo a favore di un set di funzioni più avanzate.   Il quarto quadrante pare non essere stato occupato da nessuno dei competitor, ed è proprio in questa area che vuole andarsi a inserire il progetto Pinch. Data la sua natura di dispositivo per la gestione del dolore cronico, va ovviamente collocato nell’area benessere; a differenza di PainMouse però, andrà tenuta in grande considerazione la componente estetica poiché è un dispositivo da indossare tutti i giorni, molto visibile alle altre persone. Le funzioni dovranno essere poche, ma chiare e semplici da usare, focalizzando i compiti dell’utente su quello che è veramente necessario e interessante per migliorare la propria condizione.


Sport

FUELBAND PULSE

Funzionalità

Estetica

SHINE

UP BASIS

PINCH PAINMOUSE Benessere

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Capitolo 3

PROGETTAZIONE 3.1

Target di riferimento

3.2 Parametri da rilevare 3.3 Modelli concettuali e metafore d’interazione 3.4 Forma 3.5 Sistema e gestione dei dati 3.6 Estetica ed efficacia 3.7 Prototipo

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3 Avevo imparato a conoscere i nomi di tutti gli antidolorifici e a riconoscere quell’unico che leniva almeno un po’ il dolore prima che la solita colica passasse del tutto, per poi ritornare a sorpresa. Ottenere che mi fosse somministrato quel dato antidolorifico era questione di fortuna. […] Credo che se fossi stato ascoltato di più forse la terapia sarebbe stata più adatta a me (almeno avrebbero capito una volta per tutte quale farmaco funzionasse meglio, non sulla carta ma applicato a me!)19 - Anonimo, dal sito della Fondazione Procacci

In questo capitolo andrò ad esporre i passaggi che mi hanno portato alla definizione del progetto finale. Durante la fase di ricerca, è emerso chiaramente un bisogno delle persone affette da dolore cronico: quello di tenere traccia della variazione del livello del proprio dolore, in relazione agli stimoli esterni e al comportamento, e all’assunzione di farmaci. Questo bisogno è chiaramente espresso da medici specializzati nel campo della cura del dolore in tutte le ricerche sull’argomento che ho consultato. Ciò che mi ha colpito è l’inadeguatezza dei mezzi attualmente utilizzati per svolgere questo compito, ovvero principalmente i diari cartacei; i diari digitali esistenti sono poco utilizzati e generalmente sono solo per uso personale, ovvero non vengono consigliati né consultati dai

19. http://www.fondazioneprocacci.org/e107_plugins/ content/content.php?content.10

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medici. In relazione alle tecnologie esistenti, mi sono chiesto se non fosse possibile ideare qualcosa di più efficace, che sia facilmente trasportabile ovunque dall’utente e utilizzabile in ogni momento della giornata.

3.1 Target di riferimento Dopo aver definito l’ambito per cui sarei andato a progettare, ovvero quello della gestione del dolore cronico, ho effettuato un’ulteriore definizione più specifica, distinguendo la rilevazione del dolore amministrata da medici e infermiere quando il


paziente si trova ricoverato in ospedale, e la rilevazione effettuata autonomamente dal paziente una volta dimesso. Il secondo caso è risultato il più interessante per me, sia perché sarebbe stato difficile inserire un nuovo sistema di registrazione del livello di dolore in ambito ospedaliero, dove vigono protocolli rigidi e ben sedimentati, sia per la possibilità di migliorare i sistemi disponibili attualmente per uso personale, meno vincolati e quindi più aperti a possibilità di sperimentazione.   Il target di riferimento scelto è quello delle persone affette da dolore cronico con più di 18 anni, che devono provvedere autonomamente all’assunzione di medicinali e a seguire l’andamento della propria patologia. I bambini e gli adolescenti sono meno soggetti a condizioni di dolore cronico, e comunque fanno solitamente affidamento sui genitori per quanto riguarda la somministrazione di farmaci e la comunicazione delle condizioni di salute ai medici; ho deciso quindi di escludere questa fascia di utenti dal target di riferimento.   Per quanto riguarda le cause del dolore cronico, queste possono essere molto varie: malattie dell’apparato muscolo-scheletrico (degenerative, infiammatorie o extrarticolari), sindromi neuropatiche (dolore originato da lesioni ai nervi), neoplasie (dolore localizzato dovuto alla presenza di tumori)… la lista è molto lunga. Di conseguenza esistono varie tipologie di dolore: viscerale, somatico, neuropatico, che differiscono per vastità dell’estensione (da una piccola zona a tutto il corpo) e per tipologia di sensazione dolorosa (dolore pulsante,

bruciante, pungente, ecc…), e ovviamente anche per intensità e tipologie di trattamenti. Sin dall’inizio del progetto però ho cercato di realizzare un sistema che fosse il più possibile universale, ovvero applicabile a qualsiasi tipo di dolore cronico a prescindere dalla sua causa e tipologia.   Per comprendere meglio gli utenti a cui è rivolto il progetto, ho ipotizzato 3 possibili persona, ovvero utenti archetipici. Per ognuno di essi ho cercato di immaginare caratteristiche generali (come età, patologie, trattamenti, stili di vita), ma anche obiettivi, motivazioni e comportamenti tipici in relazione all’esperienza del dolore cronico. L’utilizzo delle persona ha il vantaggio di fornire al designer la percezione di creare per persone specifiche, non solo generici “utenti” che, se male definiti, possono essere distorti per servire qualsiasi scopo.20

3.2 Parametri da rilevare Il passo successivo è stato quello di definire quali fossero i parametri più importanti da rilevare per avere un quadro completo della condizione dell’utente, senza però richiedere un eccessivo sforzo cognitivo e in termini di tempo da parte dello stesso. Innanzitutto, quando si parla di rilevazione del dolore non si può prescindere dalla sensazione soggettiva della persona che soffre: è quindi fondamentale fornire almeno una modalità di self

20. Saffer D, Design dell’interazione, 2007, Pearson Education, p. 96

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Mario

65 anni

Patologie

Cancro ai polmoni in fase remissiva

Trattamenti

Antidolorifici la sera per migliorare il sonno

Peculiarità Dopo la fine della chemioterapia ha ripreso a lavorare come insegnante di chimica in un liceo. Il dolore è generalmente più intenso la sera, ma ha anche occasionali picchi durante il giorno, di cui vorrebbe capire meglio la causa. Indossa lo stesso orologio tutti i giorni.

Alessandra

50 anni

Patologie

Fibromialgia

Trattamenti

Antidolorifici 2 volte al giorno e agopuntura

Peculiarità A causa della sua patologia, che le causa una generale stanchezza, ha dovuto lasciare il lavoro ma ha aperto un blog di cucina, acquisendo dimestichezza con il computer. Quando esce di casa le piace indossare orologio e bracciali, cambiandoli ogni volta a seconda dell’abbigliamento.

Leonardo

30 anni

Patologie

Diabete e conseguente neuropatia

Trattamenti

Insulina per il diabete e antidolorifici

Peculiarità Soffre di dolori alle gambe, dovuti alla degenerazione dei nervi causata dal diabete. Per questo ha dovuto ridurre di molto l’attività sportiva, ma continua ad utilizzare un fitness tracker per tenere traccia dei passi durante il giorno e non perdere forma. Utilizza molto lo smartphone.

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report. Per fare ciò, ho scelto di utilizzare la scala NRS-11, ovvero Numeric Rating Scale a 11 valori (da 0 a 10). Questo tipo di scala è una tra le più utilizzate in ambito clinico e la sua validità è ben documentata. Ho escluso la possibilità di utilizzare la Visual Analog Scale in quanto è richiesta una dimensione di almeno 10 cm per avere risultati significativi: questo va contro la possibilità di inserirla in un dispositivo che sia facilmente portabile con sé dall’utente durante il giorno. Analogamente ho escluso la Verbal Rating Scale, poiché la quantità di descrittori verbali avrebbe richiesto un eccessivo spazio per poterli raccogliere tutti.   Oltre all’utilizzo della scala per valutare soggettivamente l’intensità del dolore, ho cominciato a ricercare quali parametri fisici potessero essere interessanti per capire in modo più oggettivo il grado di sofferenza dell’utente. Come già detto precedentemente, non esiste uno strumento in grado di rilevare in modo assolutamente preciso il livello di dolore di un paziente, in quanto il dolore non è derivato solamente dalla nocicezione, ovvero la rilevazione di un danno tessutale di natura meccanica, chimica o termica, ma è prevalentemente un’esperienza correlata con la minaccia o il timore di provare dolore (componente emozionale del dolore). Esistono però delle reazioni fisiologiche che si manifestano involontariamente, in modo più o meno marcato a seconda della persona, in risposta a stimoli dolorosi di particolare intensità: questi segnali vengono chiamati Signs of sympathetic discharge21. Sono la risposta automatica

Signs of sympathetic discharge • Tachicardia (frequenza cardiaca maggiore di 88 bpm)

• Elevata pressione sanguigna (superiore a 130/90 mmHg, in pazienti non soggetti a ipertensione) • Pupille dilatate (più di 5 mm) • Vasocostrizione (mani e piedi freddi) • Elevata sudorazione • Insonnia

dell’organismo che tenta di diminuire la sensazione del dolore, innescati attraverso impulsi nervosi e il rilascio di ormoni nel flusso sanguigno.   La rilevazione di questi segnali può essere quindi un valido complemento alla sensazione soggettiva di dolore dal paziente. Il passo successivo è stato quello di capire quali sensori sono necessari per rilevare questi parametri, e di conseguenza quali è possibile rilevare con un dispositivo che sia di ridotte dimensioni e facilmente trasportabile, e che dovrebbe essere utilizzabile autonomamente.

Battito cardiaco Dall’analisi dei dispositivi per il fitness analizzati nel capitolo precedente, troviamo che la rilevazione del battito cardiaco è presente in due

21. Tennant F, “Using objective signs of severe pain to guide opioid prescribing”. In Pain Treatment Topics (pain-topics.org), Giugno 2008. Sono stati presi in analisi solo i parametri più facilmente rilevabili con un dispositivo indossabile.

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dispositivi, il Basis e il Pulse. In entrambi i dispositivi la tecnologia utilizzata è la stessa: un fascio di luce generato da led viene indirizzato contro la pelle, nel primo caso quella del polso, nel secondo del polpastrello; un sensore di luminosità, posizionato vicino alla fonte di luce, rileva la quantità di luce riflessa dal sangue che passa nei vasi sotto la pelle. La quantità di sangue presente infatti non è sempre costante, ma aumenta e diminuisce ciclicamente con i battiti del cuore. Differenti quantità di sangue dunque generano differenti quantità di luce riflessa, e misurando il tempo che trascorre tra i picchi di luminosità per qualche secondo, il dispositivo è in grado di fornire una stima del numero di pulsazioni al minuto. La rilevazione della frequenza cardiaca è quindi facilmente effettuabile con un sensore molto piccolo e poco costoso, contestualmente all’inserimento di una nuova registrazione di livello di dolore.

Pressione sanguigna La rilevazione della pressione sanguigna avviene comunemente tramite lo sfigmomanometro, che può essere manuale o automatico. In entrambi i casi è presente un manicotto di gomma che va posto attorno al braccio sopra al gomito, oppure attorno al polso nei modelli più recenti e compatti, che viene gonfiato di aria; tramite lo strumento è possibile rilevare la pressione che il flusso sanguigno esercita contro il manicotto. La necessità di utilizzare un manicotto, sia che venga gonfiato a mano che con una pompa elettrica, rende quindi

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la misurazione della pressione impossibile da inserire tra i parametri rilevabili da un dispositivo portatile a causa delle eccessive dimensioni.

Pupille dilatate Per questo parametro non esiste uno strumento apposito, ma viene rilevato solitamente dal medico con un semplice sguardo agli occhi del paziente. Sarebbe possibile misurarlo tramite una fotocamera e degli algoritmi appositi, ma consideriamo l’interazione nel complesso: l’utente dovrebbe estrarre un dispositivo, magari in un luogo pubblico, portarlo vicino alla faccia e guardarci dentro. È facile immaginare che risulterebbe molto strano alle altre persone, e potrebbe mettere l’utente in una situazione di disagio. Uno dei punti fondamentali del progetto è che deve essere qualcosa di poco invasivo e molto discreto, non deve interferire con le attività e le interazione sociali dell’utente. La rilevazione di questo parametro è quindi da scartare.

Vasocostrizione Un parametro che sarebbe facilmente misurabile tramite un termometro digitale da portare vicino alle mani, ma che in realtà non fornirebbe dati molto significativi. Infatti la temperatura delle mani tende a variare molto in relazione alle stagioni e alla temperatura esterna: ad esempio in inverno è quasi costantemente inferiore alla temperatura del corpo. Sarebbe necessaria quindi non una misura assoluta ma una misura della variazione relativa alla temperatura del corpo, che però


richiederebbe un’operazione complessa e scomoda, tale da rendere la misurazione di questo parametro impraticabile.

Sudorazione È un altro parametro rilevabile con un sensore molto piccolo, che si troviamo applicato nel Basis. Anche qui c’è da chiedersi però quanto sia significativa questa misura senza informazioni sul contesto. Infatti un’elevata sudorazione a riposo potrebbe essere indice di un dolore acuto, oppure di un’elevata temperatura esterna, mentre se viene rilevata durante l’attività fisica sarebbe del tutto normale. In ogni caso è ipotizzabile che la sudorazione derivata dalla sensazione di dolore sia comunque molto inferiore a quella di un’attività fisica intensa, sarebbe quindi difficile da distinguere da fisiologiche fluttuazioni di questo parametro.

Insonnia L’insonnia viene considerata un indice derivato del dolore cronico, infatti è comune trovare nei questionari sul dolore una voce in cui si chiede al paziente di valutare la qualità del proprio riposo notturno. Esiste però un modo più accurato ed automatico per valutare il grado di insonnia, ed è quello di misurare i movimenti della persona durante la notte:22 più frequenti sono i movimenti nel letto, minore è la qualità del sonno. Questa rilevazione viene effettuata attraverso sensori di movimento (accelerometri) in molti dispositivi per il fitness, tra cui alcuni di quelli analizzati

precedentemente, che vanno indossati mentre si dorme; i dati raccolti contribuiscono a fornire un quadro completo della qualità del sonno, senza che l’utente debba fare nulla. La rilevazione di questo parametro è quindi facilmente implementabile.   Lo stesso sensore può venire impiegato anche per la rilevazione del livello di attività fisica diurna, dato molto importante quando viene confrontato con il livello di dolore dichiarato dall’utente. Infatti, per alcune persone l’attività fisica può essere un sollievo, mentre per altre può peggiorare la situazione. Lo studio di questi dati può aiutare a capire qual è l’approccio migliore per ognuno.   Un ulteriore parametro che è risultato fondamentale da raccogliere è quali medicinali vengono assunti e in che momento della giornata, per poter constatare l’efficacia o meno degli stessi.

Parametri registrati dal dispositivo • Livello di dolore • Assunzione di medicinali • Pulsazioni al minuto (automatico) • Livello di attività fisica e qualità del sonno (automatico)

22. Miwa H, Sasahara S, Matsui T, “Roll-over detection and sleep quality measurement using a wearable sensor”. In Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Agosto 2007, pp. 1507-1510

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3.3 Modelli concettuali e metafore d’interazione Una volta definiti i dati che il dispositivo avrebbe dovuto raccogliere, ho cominciato a progettare un efficace modello concettuale per l’interazione. Per l’inserimento del livello di dolore, ho voluto evitare di utilizzare semplicemente i numeri da 0 a 10, magari utilizzando una tastiera, per non generare nell’utente l’impressione di una azione meccanizzata, fredda. Non dimentichiamo che la sensazione del dolore è fortemente influenzata dall’aspetto emotivo; ho deciso quindi di avvalermi di una metafora d’interazione. Con questa espressione si intende un modello concettuale che è stato sviluppato per essere in qualche modo simile agli aspetti

di un’entità fisica, ma che ha comportamenti e proprietà proprie.23 In questo modo si può sfruttare la conoscenza inconsapevole che le persone hanno di come funziona qualcosa nella realtà, e replicare lo stesso comportamento in un’interfaccia. L’utente saprà già in che modo agire e quali effetti aspettarsi dalle proprie azioni: il vantaggio principale di una metafora è la sua prevedibilità.   L’intenzione è stata quella di estrapolare la sensazione del dolore dal piano psicologico ed esplicitarla sul piano fisico. Pensando alle reazioni che si hanno quando si prova dolore, è esperienza comune afferrare con le mani la parte dolente per tentare di dare sollievo, e si tende a stringere tanto più forte quanto maggiore è il livello di dolore.   L’idea è quindi quella di registrare il livello di dolore nel dispositivo tramite la pressione esercitata con una mano. La validità di questo concept mi è stata confermata quando ho scoperto il progetto PainMouse: i test effettuati per quel dispositivo

Fig. 14- Metafora d’interazione

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confermano che le persone sono in grado di tradurre la propria sensazione di dolore in pressione, in modo coerente con altre scale di valutazione. Da qui, mi è parso subito evidente quale metafora utilizzare. Pensiamo ad un contenitore flessibile con dell’acqua, ad esempio una bottiglia di plastica mezza piena: se la stringiamo con la mano, il livello del liquido tende a salire, se molliamo la presa tende a scendere. Questo comportamento è estremamente intuitivo e familiare per chiunque, ed è quindi una valida metafora. Per il mio dispositivo ho deciso di simulare il comportamento di un liquido vero con una scala di 10 led, che si illuminano a seconda della pressione esercitata.

3.4 Forma A questo punto della progettazione ho iniziato a definire che forma avrebbe dovuto avere il dispositivo. Ho analizzato quindi diverse possibilità su come poter indossare un dispositivo portatile e le opzioni erano molte: collana, bracciale, orecchini, anello, spilla/clip sui vestiti, da tenere in tasca, cintura, fascia attorno al braccio, ecc.   Ho iniziato quindi a porre alcuni vincoli per limitare le possibilità: • deve essere adatto a uomini e donne; • non deve essere nascosto sotto ai vestiti per essere facilmente accessibile; • deve essere abbastanza grande per contenere i vari componenti.

Con questi criteri ho ristretto le possibilità a due: bracciale e clip sui vestiti. Non a caso questi due form factor sono anche i più comuni tra i vari dispositivi indossabili per il fitness presenti sul mercato. Questo ha consentito di capire in anticipo i vantaggi e gli svantaggi di entrambi attraverso l’analisi delle esperienze degli utenti. In base alla mia ricerca ho scoperto che i dispositivi da attaccare ai vestiti sono spesso criticati per la facilità con cui si tende a dimenticarseli quando ci si cambia; la mia scelta è ricaduta quindi sulla tipologia a bracciale.   Il passo successivo è stato quello di capire se il dispositivo dovesse essere effettivamente un bracciale oppure un orologio da polso. Un punto importante da tenere in considerazione è che le persone potrebbero non voler sostituire il proprio orologio da polso poiché si tende ad averci un legame affettivo, essendo un oggetto che si indossa tutti i giorni. D’altra parte bisogna considerare deve anche poter consentire di registrare l’assunzione di medicinali, e può essere che una persona ne assuma più tipi contemporaneamente. Deve esserci quindi un modo per selezionare il farmaco desiderato da una lista. Si potrebbe pensare di marcare semplicemente i vari farmaci utilizzati con dei numeri, come ad esempio farmaco 1, 2, 3, o con altri sistemi simbolici, ma ritengo che sia troppo difficile per l’utente dover ricordare ogni volta quale medicinale corrisponde ad ogni numero: deve esserci un modo per poter leggere i nomi dei farmaci, o almeno parte di essi. Ne consegue che il dispositivo deve avere qualche tipo di display, il quale

23. Preece J, Rogers Y, Sharp H, Interaction design, 2004, Apogeo, p. 59

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A)

B)

C)

D)

Fig. 15 - Possibili modalità di inserimento del livello di dolore

può anche essere utilizzato per visualizzare l’ora. È quindi conveniente pensare che il dispositivo vada a sostituire l’orologio piuttosto che affiancarsi ad esso, in modo da dover avere un unico oggetto da portare al polso.   Fissato questo punto, ho iniziato ad esplorare le possibili modalità con cui è possibile esercitare pressione con una mano su un dispositivo da portare al polso. Tra le varie possibilità ho cercato di individuare quella che avesse la migliore correlazione tra pressione esercitata ed effetto di risposta del dispositivo; in altre parole, quella con il

miglior mapping. Questo termine viene utilizzato per indicare la relazione spaziale tra due cose, in questo caso tra i comandi e il loro azionamento e i risultati che ne derivano nel mondo esterno.24 A questo proposito, la variante C sembra essere la più appropriata, in quanto la direzione di applicazione della forza e la scala di led sono allineati, e c’è corrispondenza diretta tra pressione e direzione di accensione dei led. Inoltre è anche una posizione ergonomica e naturale, che consente di esercitare una pressione ben controllata con il pollice controbilanciando dalla parte opposta con le altre dita.

24. Norman D, La caffettiera del masochista, 2005, Giunti, p, 38

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Fig. 16 - Schizzi per il bracciale

Fig. 17 - Prototipo in carta per testare le misure

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FOCUS

La storia di Roberto Pilotto Roberto Pilotto ha 61 anni, ed è affetto da dolore cronico da ormai 7 anni. Il suo è un dolore neuropatico centrale causato da un ictus che lo ha reso tetraplegico, costringendolo a vivere su una sedia a rotelle; ha mantenuto però intatta la capacità di pensare e di esprimersi. Il suo dolore si manifesta su tutta la parte destra del corpo, con una sensazione come di essere sommerso da carboni ardenti. Purtroppo è un dolore di tipo farmaco-resistente, per cui i medicinali possono solo alleviarlo brevemente, ma non eliminarlo mai del tutto.   Da qualche anno tiene un personale diario del livello di dolore con delle tabelle, attraverso dei fogli elettronici in Excel (figura 14), dove appunta in una scala da 0 a 10 la gravità del dolore quattro

volte al giorno (mattina, pomeriggio, sera notte), assieme all’assunzione di farmaci. Il diario è esclusivamente per uso personale, e non viene condiviso con il proprio specialista o con altre persone. Come si può notare dall’immagine, una tabella di questo genere fornisce informazioni molto poco significative, sia per se stessi che per gli altri: è necessaria un’organizzazione dei dati che porti ad emergere dei pattern ricorrenti in relazione ad eventi particolari, ad esempio una crescita del livello di dolore dopo i pasti, o una diminuzione durante la notte.   È importante fornire uno strumento utile ad esternare la propria condizione e trasformare una sequenza di numeri in informazioni utili.

SETT 2013

INDICE DEL DOLORE (0 -10)

Questo mio registrare il dolore impatta con gli altri (specie familiari ed amici) che non sentono, non riescono a capire e, quasi quasi, non credono. [...] Agli altri sembra quasi impossibile ch’io soffra. - Roberto Pilotto, da corrispondenza personale con l’autore. La sua storia è stata pubblicata in Gente Veneta n.21 (Maggio 2007, http://www.genteveneta.it/ public/articolo.php?id=4046)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

MATTINO

POMERIGGIO

SERA

NOTTE

8 8 8 8 8 9 8 8 8 9 8 8 8 8 8 8 9 8 8 9 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

8 8 8 8 8 9 8 9 8 9 9 9 8 8 9 8 9 8 9 9 9 8 8 9 9 9 9 9 8

8 8 8 8 8 9 8 9 8 9 8 8 9 8 8 9 9 8 9 8 8 9 8 9 8 9 9 8 8

9 7 6 4 4 9 4 7 7 3 3 3 3 3 3 9 8 2 6 2 2 2 2 6 6 7 6 9 6

Fig. 18 - Diario personale del livello di dolore

34

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10 GTT 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30


3.5 Sistema e gestione dei dati Parallelamente alla progettazione della parte fisica del progetto, ovvero il dispositivo in sé, ho iniziato a sviluppare il sistema nella sua globalità, per consentire all’utente di fruire nel modo migliore possibile dei dati raccolti. Un punto fondamentale che ho definito sin dall’inizio è che i dati devono essere inviati ad un database online, così da essere memorizzati in maniera sicura ed essere accessibili in tempo reale ai medici, e anche ai parenti dell’utente, che in questo modo possono essere informati sulle condizioni della persona in modo non intrusivo. Dalla mia ricerca risulta che i malati di dolore cronico a volte non riescono a far capire agli altri la propria condizione, e ciò è causa di sconforto; l’utilizzo di una piattaforma online permetterebbe di rendere visibile agli altri ciò che veramente il malato prova. Il fatto di sapere che la propria condizione sia visibile ai medici e ai famigliari in qualunque momento può essere rassicurante a livello psicologico.   Le opzioni su come accedere ai dati raccolti sono sostanzialmente due: computer o smartphone/tablet. La seconda è quella più comunemente utilizzata dai vari dispositivi per il fitness, e ciò è motivato dal fatto che l’utente vuole poter consultare i dati della propria prestazione in mobilità, mentre fa sport. Le esigenze della persona con

dolore cronico però sono leggermente diverse. Innanzitutto la consultazione dei dati deve essere uno strumento che serve a comprendere meglio la propria condizione, cosa la migliora e cosa la peggiora: è quindi probabile che questo venga fatto in casa, in tranquillità e con tutto il tempo necessario. Secondariamente, il sistema può servire non solo per la consultazione, ma anche come input secondario di dati; ci sono infatti informazioni rilevanti, come ad esempio la tipologia di dolore o dettagli su azioni che lo migliorano o peggiorano, che non possono essere inseriti tramite il dispositivo indossabile. Inoltre, se pensiamo alla fascia di utenti in età adulta con più di 45 anni, è probabile che possiedano e abbiano più dimestichezza con un computer piuttosto che con uno smartphone.25   Per questi motivi la scelta del dispositivo primario di accesso alla piattaforma web ricade sul computer; ciò non toglie però che i dati possano venire consultati anche da smartphone, magari con funzionalità limitate. L’interazione globale con il sistema (dispositivo + piattaforma online) si configura quindi in due modi distinti ma integrati: • interazione semplice e veloce, più volte al giorno, con il bracciale • interazione complessa e approfondita, ogni 2-3 giorni, con il database tramite computer Inizialmente ho anche ipotizzato la possibilità che il sistema venisse utilizzato anche da persone che non possiedono un computer, inviando i dati

25. Nielsen, The mobile consumer: a global snapshot, Febbraio 2013, p. 11

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altri pazienti

PAZIENTE MEDICO dominio del paziente

report settimanale stampato

servizio di stampa

FAMIGLIARI

linea telefonica docking base

database

Fig. 19 - Schema del sistema: in alto, versione per utenti senza computer (scartato), in basso, versione definitiva

altri pazienti

dominio del paziente

PAZIENTE

docking base

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computer

MEDICO

FAMIGLIARI

database


tramite la normale linea telefonica e ricevendo un report stampato settimanalmente; questa soluzione si è però rivelata troppo complessa e macchinosa per essere efficace.   Una volta deciso che verrà utilizzato il computer per consultare i propri dati, è rimasto da definire come vengono trasferiti questi dati dal dispositivo al database. Le opzioni disponibili sono sostanzialmente tre: cavo, Bluetooth e Wi-Fi. Considerato che è stato definito che l’interazione con la piattaforma web avviene primariamente attraverso il computer, ho deciso di modellare questa scelta tenendo presente le possibilità e i limiti di questo strumento. Le opzioni wireless (Bluetooth e Wi-Fi) sono certamente interessanti perché consentirebbero all’utente di trasferire i dati senza neanche doversi togliere il bracciale; tuttavia bisogna considerare che non tutti i computer, specialmente se sono desktop, dispongono di una connessione Bluetooth, e allo stesso modo non tutti gli utenti hanno una connessione a internet tramite Wi-Fi in casa. La soluzione più sicura, che sicuramente tutti possono utilizzare, è quella del cavo. L’utilizzo del cavo ha anche il vantaggio di poter servire per la ricarica del dispositivo, soluzione sicuramente più comoda del dover cambiare la batteria periodicamente: vengono così combinati due compiti che l’utente deve svolgere in un’unica azione, e si limita il rischio di rimanere con la batteria scarica.   Per rendere più semplice e comoda questa operazione, ho pensato di progettare un dock collegato al computer su cui appoggiare il bracciale, per

effettuare automaticamente ricarica e sincronizzazione dei dati. Questa soluzione risulta più semplice ed elegante rispetto ad dover collegare un cavo direttamente al bracciale. Nel momento in cui l’utente decide di accedere alla piattaforma web, può posizionare il bracciale sulla base, che rimane sempre sulla scrivania e collegata al computer, e lasciare che il sistema si occupi del resto.   Tecnicamente infatti non è necessario che l’utente azioni manualmente il trasferimento dei dati, ma il sistema può automaticamente controllare se ci sono nuovi dati nel bracciale e sincronizzarli: un compito in meno da ricordare per l’utente. In ogni caso, non c’è alcuna ragione per cui l’utente non dovrebbe volere che i dati nel database siano sempre il più possibile aggiornati, ma anzi è fortemente desiderabile.

3.6 Estetica ed efficacia Nel suo Emotional design, Donald Norman afferma che “gli oggetti piacevoli svolgono meglio la loro funzione”,26 intendendo la piacevolezza sia a livello visivo ed estetico che di utilizzo. Ho cercato di tenere ben presente questo punto durante la progettazione del sistema, soprattutto in quanto ci si confronta con un tema, quello del dolore cronico, che ha profonde implicazioni a livello psicologico ed emozionale per gli utenti. Innanzitutto ho

26. Norman D, Emotional design, 2004, Apogeo, cap. 1

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riflettuto su quale tipologia di bracciale da adottare: considerato il vasto target di riferimento, mi è parso subito poco praticabile un approccio di tipo “taglia unica”.   Infatti la dimensione del bracciale deve potersi adattare alla dimensione del polso della persona per avere un’accurata rilevazione del battito cardiaco, e dalle tabelle antropometriche risulta che la circonferenza del polso va da un minimo di 13,7 cm (donne, 5° percentile) ad un massimo di 19,3 cm (uomini, 95° percentile).27 Questo mi ha portato ha scegliere di utilizzare un bracciale che sia regolabile come quello degli orologi da polso, invece che avere 2-3 misure fisse come accade per i vari dispositivi per il fitness.   La stessa considerazione si può applicare a livello estetico: è improbabile pensare che uno stesso oggetto possa piacere a una donna di 30 anni come a un uomo di 65. La mia idea quindi è avere il bracciale composto da due parti: un’unità centrale

27. National Aeronautics and Space Administration (NASA), “Anthopometry and biomechanics”. In Mansystem integration standards, vol. 1(3) , Luglio 1995

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dove sono contenuti tutti i componenti elettronici, che sia esteticamente il più neutrale possibile, e un bracciale intercambiabile, che sia disponibile in varie combinazioni di colori, materiali e texture. In questo modo ogni utente può personalizzare il proprio bracciale e renderlo esteticamente più piacevole. Bisogna tenere in considerazione che questo è un accessorio facilmente visibile agli altri, e in quanto tale deve essere adeguato ai gusti personali di ognuno; se non fosse esteticamente piacevole, l’utente potrebbe vergognarsi di portarlo e la sua utilità verrebbe meno.   Inoltre, ho cercato di progettare anche il dock seguendo il principio della piacevolezza estetica, considerato che è un oggetto che andrà a posizionarsi stabilmente sulla scrivania dell’utente, facilmente in vista ad egli stesso e agli altri. Anche in questo caso non deve essere un oggetto che disturba o crea disagio in presenza di altre persone, ma anzi deve essere una presenza rassicurante.

Fig. 20 (sopra) - Prototipo preliminare su breadboard


3.7 Prototipo Per testare le modalità di utilizzo del dispositivo, ho deciso di realizzare un prototipo interattivo. Nonostante la validità di utilizzare la pressione esercitata con le mani per rappresentare il dolore fosse già stata documentata dal progetto Painmouse, ho voluto sperimentare personalmente questo tipo di interazione applicata ad un bracciale, per rendermi conto se fosse effettivamente facile da utilizzare. Innanzitutto ho dovuto capire quali parti del progetto finale sarebbe stato possibile replicare, e quali invece avrei dovuto lasciare fuori dal prototipo per un eccessiva complessità tecnica di realizzazione, o per difficoltà nel reperire i componenti necessari: ho quindi escluso la misurazione del battito cardiaco e dei movimenti, che sono in ogni caso sono rilevati in automatico e non rappresentano elementi fondamentali nell’interazione con il dispositivo. Mi sono quindi concentrato sugli aspetti che richiedono un ruolo attivo da parte dell’utente: la registrazione del livello di dolore e la selezione dei farmaci utilizzati.   Avendo già familiarità con Arduino, ho deciso di utilizzare questo microcontrollore per collegare tra loro i vari input e output del prototipo. A questo ho collegato un modulo RTC per consentire al sistema di sapere in ogni momento l’ora e la data esatta, e una shield microSD su cui salvare i dati registrati (livello di dolore, farmaci assunti e relativi data e ora associati) in un file di testo.

Input e output Gli input del prototipo sono rappresentati da un FSR (force sensing resistor), ovvero una resistenza che varia a seconda della pressione applicata, che serve per selezionare il livello di dolore, e due tasti, uno per la conferma e uno per accedere all’ora e all’elenco dei farmaci.   Gli output del dispositivo sono esclusivamente di tipo visivo. È presente una scala di 10 led, suddivisi in 3 verdi, 4 gialli e 3 rossi, che indica il livello di dolore selezionato; la divisione in 3 gruppi di colore rende molto più facile contare e capire immediatamente il numero di livello selezionato, rispetto ad avere tutti i led dello stesso colore. Questo fenomeno è detto subitizing,28 termine che indica la capacità innata dell’uomo di enumerare elementi in modo rapido e preciso quando sono in gruppi di non più di 4 elementi.

Fig. 21 - È più facile contare quanti elementi sono presenti in un’immagine se sono in gruppi di 4 elementi o meno

28. Kaufman, EL, Lord MW, Reese TW, Volkmann J, “The discrimination of visual number”. In American Journal of Psychology, vol. 62(4), 1949

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led rosso x3 TinyRTC led giallo x4

LM3914 led verde x3 Pulsante

Pulsante

microSD shield

MAX7221

led matrix 5x7

MAX7221

FSR

led matrix 5x7 Arduino UNO

COMPUTER Fig. 22 - Schema di connessione dei componenti. Sono state escluse tutte le resistenze e i condensatori

I tre differenti colori, e la vicinanza tra i led dello stesso colore, consentono di identificare immediatamente i 3 gruppi. I 10 led sono controllati tramite un apposito driver chip, che consente di utilizzare un solo pin dell’Arduino per controllarli tutti. Ulteriore output è costituito da due matrici di led 5x7, che servono per visualizzare l’ora e l’elenco dei farmaci. Nel progetto definitivo, queste saranno sostituite da dei display a led da 14 segmenti per ogni carattere, che consentono di poter riprodurre

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tutti i numeri e le lettere dell’alfabeto con una migliore leggibilità. Ognuna delle due matrici è pilotata anche in questo caso attraverso un driver chip, che consente di poterle collegare entrambe ad Arduino utilizzando soltanto 3 pin; collegando le matrici direttamente ad Arduino si dovrebbero usare 24 pin. Inoltre i driver consentono di utilizzare delle librerie di codice per Arduino che rendono più semplice l’invio dei dati da visualizzare sulle matrici.


Fig. 23 - Prototipo assemblato con case (senza copertura)

Tutti i componenti sono stati inizialmente assemblati su una breadboard per testare il circuito e il codice; in seguito sono stati saldati insieme su una scheda perforata per avere maggiore stabilità. Per contenere il tutto ho realizzato un case in legno, che permette di utilizzare il prototipo senza in modo più pratico. Superiormente è coperto da un foglio di polipropilene traslucido, che nasconde parzialmente i componenti interni ma permette il passaggio della luce. L’alimentazione è fornita

all’Arduino tramite cavo USB collegato al computer, e lo stesso cavo serva anche per leggere i dati salvati sulla scheda microSD, tramite connessione seriale.

Testing Il prototipo interattivo è servito a testare differenti tipi di interazione, specialmente per quanto riguarda l’immissione del livello di dolore. I test sono stati realizzati con un campione di 10 persone,

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non affette da dolore cronico, e con modalità di tipo qualitativo e non quantitativo. Per valutare la facilità di utilizzo, è stato chiesto ai soggetti di scegliere un livello di dolore (arbitrario), e provare a selezionarlo, dopo una breve spiegazione del funzionamento. È stato quindi osservato con quanti tentativi la persona riusciva a selezionare il livello scelto, e i commenti durante l’operazione.   La prima modalità testata prevedeva i seguenti passaggi: • applicazione di pressione su sensore in basso • raggiungimento del livello desiderato • mantenimento di una pressione constante, e contemporaneamente pressione del tasto in alto di conferma Questa modalità di interazione presentava grossi problemi di precisione, in quanto è molto difficile mantenere una pressione costante mentre si preme il tasto di conferma. Inoltre non consentiva la possibilità di annullare o cambiare la selezione in caso di errore. La seconda modalità testata era costituita nel modo seguente: • applicazione di pressione su sensore in basso • raggiungimento del livello desiderato • mantenimento di una pressione constante per 1 secondo, trascorso il quale è possibile rimuovere la pressione senza perdere la selezione • pressione del tasto in alto di conferma

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Fig. 24 - Utilizzo del prototipo: visualizzazione dell’ora e di un farmaco dall’elenco.

Questa seconda modalità si è rivelata molto più efficace della prima, in quanto la selezione e la conferma hanno luogo in due momenti separati, che non interferiscono tra loro. Ulteriore grande vantaggio è la possibilità di cambiare la selezione prima della conferma in caso di errore. Il tempo necessario per bloccare la selezione del livello è


Fig. 25 - Utilizzo del prototipo: registrazione del livello di dolore e conferma.

stato in seguito ridotto a 0,8 secondi: questo ha fornito risultati ancora migliori.   Ho lavorato quindi per perfezionare la seconda modalità, poiché restavano due interrogativi fondamentali per l’utente: come sapere che la selezione è stata effettuata ed è possibile rimuovere la pressione? E come sapere che la conferma e la

registrazione sono andate a buon fine? Era necessario aggiungere dei feedback. Per il primo punto, ho pensato di utilizzare la visualizzazione della frequenza cardiaca come segnale, oltre che come informazione a sé stante: quando appare il numero sul display, significa che è possibile rimuovere la pressione. Questo meccanismo è risultato molto facile e immediato da capire ai soggetti che hanno effettuato il test, che riuscivano a selezionare correttamente il livello desiderato con solo un paio di prove per capire la sensibilità del sensore.   Per quanto riguarda il secondo punto, ho deciso di utilizzare una piccola animazione sui display per segnalare la corretta registrazione dei dati in memoria. Questa è rappresentata da due barrette verticali che si spostano dal centro verso l’esterno, con una durata complessiva di 0,7 secondi, abbastanza per essere facilmente visibile.   Durante il testing si è presentato anche un altro problema: come fare per selezionare il livello 0? Infatti, la scala NRS-11 è formata da 11 valori, sarebbe quindi stato necessario creare una scala di 11 led invece che di 10. Assumendo però che il primo led della scala fosse corrisposto al valore 0, si avrebbe avuto uno sfasamento che avrebbe generato non poca confusione: ad esempio per selezionare il livello 5, si sarebbe dovuto illuminare il 6° led. Come fare quindi per rappresentare un numero che indica l’assenza di qualcosa? Ho pensato quindi di non aggiungere un elemento per indicare il livello 0, ma sfruttare una breve animazione. Applicando una pressione e

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rilasciandola senza aver selezionato alcun livello, la scala non si spegne immediatamente, ma il primo led continua a lampeggiare per 5 secondi. Durante questo lasso di tempo, se viene premuto il pulsante di conferma, verrà registrato un livello pari a 0. Questa modalità è concettualmente coerente, in quanto viene registrato un livello senza che ne sia stato selezionato alcuno, che quindi giustamente corrisponde al livello 0.

Codice Il codice utilizzato per la realizzazione del prototipo si basa su alcune librerie che semplificano la gestione dei vari componenti.                

//invio dati alle matrici led #include “LedControl.h” //lettura e scrittura su microSD #include <SD.h> //lettura data e ora dal modulo RTC #include <DS1307RTC.h> #include <Time.h> #include <Wire.h>

  RTC.read(tm);

  tens = tm.Minute / 10;   units = tm.Minute % 10;   for (row=0; row<5; row++) {   lc.setRow(0,row,num[tens][row]*16 +   num[units][row]);   }   tens = tm.Hour / 10;   units = tm.Hour % 10;   for (row=0; row<5; row++) {   lc.setRow(1,row,num[tens][row]*16 +   num[units][row]); }

Per quanto riguarda la rilevazione della pressione, viene letto il valore applicato sulll’FSR tramite un pin analog in, che può variare tra 0 e 1023 (10 bit di informazione). Questo valore viene prima mappato in una scala da 0 a 200, poichè Arduino può fornire in digital out valori di solo 8 bit, e in seguito il range dei valori viene suddiviso in 10 “gradini”,

L’invio dei caratteri alle matrici avviene tramite codice binario: il programma comunica, riga per riga, quali led accendere e quali spegnere per ottenere un certo carattere. I caratteri sono stati creati appositamente per questo prototipo, considerando che ogni matrice 7x5 avrebbe dovuto ospitare due caratteri: ognuno quindi ha una dimensione di 3x5 led, con una colonna vuota per separarli. Per la scrittura dell’ora vengono inviati prima i due caratteri dei minuti e poi quelli delle ore: Fig. 26 - Alfabeto con caratteri da 3x5 punti utilizzato nel prototipo.

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per assicurare che ogni led della scala non venga mai illuminato parzialmente se non quando il livello è stato raggiunto, e quindi con la massima luminosità:

La funzione datetime() è stata creata appositamente per reperire data e ora dal modulo RTC e scriverli nel file su microSD in modo ordinato e leggibile:

  pressureValue = analogRead(fsrPin);

  void datetime() {  tmElements_t tm;  RTC.read(tm);  painLog.print(tm.Day);  painLog.print(“/”);  painLog.print(tm.Month);  painLog.print(“/”);  painLog.print(tmYearToY2k(tm.Year));  painLog.print(“ - “);  print2digits(tm.Hour);  painLog.print(“:”);  print2digits(tm.Minute);  painLog.print(“:”);  print2digits(tm.Second);  painLog.print(“ - “);  }

  level = map(pressureValue,0,1000,0,200);   steplevel = level - (level % 20) + 20;   analogWrite(levelPin, steplevel);

La suddivisione in step fornisce anche il vantaggio di rendere più semplice la selezione di un livello, in quanto non è necessario mantenere esattamente la stessa pressione nella scala da 0 a 200 (che sarebbe molto difficile), ma è sufficiente che il valore rimanga tra -9 e +9 rispetto al livello desiderato. In questo modo il programma attenua le leggere variazioni naturali di pressione senza passare necessariamente da un livello ad un altro.   Una volta selezionato un livello e premuto il tasto di conferma, i dati vengono registrati sulla scheda microSD: data e ora, livello, frequenza cardiaca (in questo caso un numero random tra 60 e 90):   painLog

=

SD.open(“painlog.txt”,

FILE_WRITE);   if (painLog) {   datetime();   painLog.print(steplevel/20);    painLog.print(“ - Pulse rate: “);   painLog.print(tens);   painLog.println(units);   painLog.close();  }

In conclusione, il prototipo è stato molto utile per sperimentare e perfezionare diversi tipi di interazione, e individuare il modo più semplice e veloce per utilizzare un dispositivo con input e output limitati. In particolare ho avuto modo di effettuare diverse prove per tarare il sensore di pressione nel modo migliore e di verificare che le persone riescono a dosare la pressione esercitata con un dito in modo abbastanza preciso. Questo è dovuto anche al fatto di avere un feedback visivo diretto e immediato sulla scala di led, che fa in modo che il fuoco dell’attenzione dell’utente non sia sul movimento da fare, ma sul livello da selezionare.

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Capitolo 4

DESIGN FINALE 4.1

Utilizzo

4.2 Tecnologia 4.3 Materiali e produzione 4.4 Modello di business

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4 First, we must focus on all aspects of device functionality in all of its use cases. As devices become more capable and intelligent, the job of managing that complexity to provide clarity of information and operation will require better design. Second, consumer electronics continue to push expectations for the level of build quality, visual refinement, and attention to detail that users demand, health care practitioners and patients alike. Third, this high level of refinement must prevail throughout all touch points of the product experience, from the hardware and software to the services.29 - Fernd Van Engelen, “The next big frontier in Industrial Design”

Pinch è un progetto pensato per aiutare i pazienti nella gestione del dolore cronico, attraverso la registrazione sistematica e l’analisi del livello di dolore in relazione ad assunzione di farmaci, attività fisica e altri eventi nella vita della persona. È un sistema formato da due componenti fisiche e una digitale: • un bracciale interattivo, che consente l’inserimento in memoria da parte del paziente del proprio livello di dolore e l’assunzione di

29. http://www.fastcodesign.com/3023100/the-nextbig-frontier-in-industrial-design

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medicinali in qualunque momento della giornata, e che registra automaticamente la frequenza cardiaca, il livello di attività fisica e la qualità del sonno • una base, collegata ad un computer tramite cavo usb, che consente la ricarica del bracciale e la sincronizzazione dei dati raccolti in esso con il database centrale • una piattaforma online, che consente l’analisi dei dati al paziente, e allo stesso tempo ai medici che lo hanno in cura e ai famigliari


ora/farmaci

pressione

conferma

scala del dolore controllo carica batteria

cavo usb

pin sincronizzazione e ricarica

Fig. 27 - Elementi principali del bracciale e della base

49


Fig. 28 - Visualizzazione dellâ&#x20AC;&#x2122;ora

50


Fig. 29 - Selezione del livello di dolore

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4.1 Utilizzo

parte bassa, la scala di led si illumina e il livello sale in modo proporzionale alla pressione esercitata; nello stesso momento parte la rilevazione del L’utilizzo del sistema da parte del paziente di com- battito cardiaco. Mantenendo lo stesso livello selepone di due fasi separate: l’inserimento dei dati zionato per 0,8 secondi questo viene bloccato, ed con il bracciale, tramite interazioni semplici e è possibile rimuovere la pressione senza perdere veloci durante il giorno, e lo studio della propria la selezione; altrimenti, se nessun livello era stato situazione attraverso l’applicazione online, che si selezionato, la scala torna a zero e il bracciale ritorsvolge idealmente ogni 2-3 giorni e richiede un na in modalità standby. Se la selezione effettuata è tempo più lungo. In entrambi i casi il sistema non corretta, a questo punto è possibile confermare e richiede all’utente un numero minimo di intera- salvarla in memoria premendo il tasto nella parte zioni, ma lascia completa libertà di scelta in quan- superiore; contestualmente il dispositivo registra to le necessità variano da persona a persona. anche data, ora e frequenza cardiaca. La comparsa del numero di pulsazioni al minuto sul display Registrazione livello di dolore serve anche da feedback per l’utente, per sapere In qualunque momento, il paziente può decidere quando un livello è stato selezionato ed è possibidi registrare nel bracciale il livello di dolore che le rimuovere la pressione. Se invece la selezione è sta provando. Questa operazione dovrebbe esse- sbagliata oppure accidentale, l’utente ha due possire svolta idealmente almeno 4 volte al giorno, ad bilità: applicare nuovamente la pressione e ripartiorari più o meno regolari, ma anche in caso di re quindi dall’inizio, senza aver registrato niente, / 1 10 secondi, trascorsi i quali la picchi particolarmente intensi diINTERACTIONS dolore o dopo oppure attendere painl’elevel l’assunzione di antidolorifici per determinarne f- recording selezione verrà cancellata e il dispositivo tornerà ficacia. Premendo con il pollice sul sensore nella automaticamente in standby.

selezione livello

conferma

0,8 sec

72

72

111 111

keep a level selected for 1 sec, a brief light animation is 30 - Registrazione del livello di dolore: pulse rate reading Fig. appears and pressure displayed as feedback of applicazione pressione,go mantenimento sullo stesso livello per 0,8 secondi,successful conferma recording can be released; on to confirm or start again if wrong selection

52


Standby

Applicazione pressione

Rimozione pressione

Conferma

Selezione corretta?

Selezione effettuata?

*

no

Standby

no

Nuova selezione?

no

Standby Attesa 10 sec.

* È stato mantenuto Standby

selezionato lo stesso livello per almeno 0,8 secondi?

Fig. 31 - Flowchart registrazione del livello di dolore

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Registrazione uso di farmaci

Visualizzazione dell’ora

Questa operazione è da effettuare ogniqualvolta Il dispositivo funge anche da orologio, permettenl’utente assuma medicinali che sono stati prece- do di visualizzare l’ora sul display tramite una presdentemente inseriti nel database. Effettuando una sione breve sul tasto laterale; dopo 3 secondi, l’ora pressione prolungata sul tasto laterale, il dispositi- scompare e il dispositivo tornerà in standby. vo mostra sul display le prime quattro lettere del   Bisogna notare che le tre modalità qui descritnome del primo medicinale presente nella lista; te si escludono a vicenda: una volta che ne viene per scorrere tra le varie voci presenti in elenco è attivata una, i comandi che si riferiscono alle altre sufficiente effettuare una pressione breve sempre vengono disabilitati per non generare confusione sullo stesso tasto. Una volta arrivati all’ultimo ele- finché non viene effettuata una conferma oppure mento della lista si riparte ciclicamente dal primo.  non è trascorso il tempo di inattività.   Individuato il farmaco corretto è possibile confermare la scelta, utilizzando sempre il tasto nella Sincronizzazione e ricarica parte superiore. Anche in questo caso il dispositi- Queste due operazioni vengono effettuate nello vo registrerà insieme al nome del farmaco la data stesso modo, ovvero ponendo il bracciale sulla e l’ora dell’assunzione, ma non il battito cardiaco. base collegata ad un computer. Se il computer è Se la selezione è stata accidentale o non si vuole acceso, la connessione USB provvede a fornire l’aconfermare alcuna scelta, è sufficiente attendere 10 limentazione per la ricarica della batteria interna secondi e il dispositivo tornerà automaticamente del bracciale, e allo stesso tempo consente lo scamINTERACTIONS in standby. bio di dati/tra2bracciale e database, ammesso che time and medications

ora

selezione farmaco

12 35

ox yc

one short press on the side button; time disappears after 6 sec

conferma

or am

one long press to enter medication mode, short press to cycle through names Fig. 32 - Funzioni del tasto laterale: (input from computer)

ox yc

111 111

a brief light animation is displayed as feedback of successful recording

pressione breve per l’ora, pressione lunga per accedere all’elenco dei farmaci e pressione breve per cambiare la selezione, tasto superiore per conferma

54


Standby

Pressione lunga tasto laterale (> 2 sec.)

Accesso elenco dei farmaci

sĂŹ

Conferma

Farmaco corretto?

no

Cambiare selezione?

sĂŹ

Pressione breve tasto laterale (< 2 sec.)

no

Standby Attesa 10 sec.

Standby

Fig. 33 - Flowchart selezione dei farmaci

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il computer sia connesso a internet. Entrambe le azioni avvengono in modo automatico: il sistema può confrontare autonomamente i dati presenti nel bracciale con quelli nel database, e se ne sono presenti di più recenti provvedere al caricamento in background (non è necessario che l’utente effettui l’accesso al database).  Sulla base è presente un unico tasto retroilluminato, che serve per avere informazioni sullo stato del sistema. La luce accesa fissa indica che il trasferimento dei dati è in corso, e che non bisogna rimuovere il bracciale dalla base; la luce lampeggiante indica che la sincronizzazione è completata e che è in corso la ricarica; la luce spenta indica che la ricarica è completa. La pressione del tasto serve per controllare l’attuale stato di carica, che viene visualizzata tramite la scala di led presenti sul bracciale. In questo caso, la scala funziona al contrario rispetto all’inserimento

del livello di dolore, ovvero inizia ad illuminarsi dalla parte dei led rossi, che con il bracciale in orizzontale si trova a sinistra; il livello di carica sale verso destra andando verso i led verdi, che ovviamente indicano un maggior livello di carica.   Quando il bracciale non è sulla base, segnala automaticamente un basso livello di carica tramite l’accensione lampeggiante dell’ultimo led rosso presente sulla scala, in modo da dare una notifica non invadente ma comunque visibile. In questo modo non si richiede un intervento attivo da parte dell’utente per controllare lo stato di carica, in quanto potrebbe dimenticarsi di farlo e trovarsi così con il dispositivo scarico. In ogni caso, considerando che con un utilizzo standard l’utente colleghi il bracciale alla base ogni 2-3 giorni (anche se per poco tempo), questo dovrebbe essere sufficiente per garantire che il livello di carica non scenda mai a livelli troppo bassi.

accesa

lampeggiante

spenta

sincronizzazzione e caricamento

caricamento

ricarica completa

Fig. 34 - Interazioni con la base: connessione, stato del sistema, controllo livello di carica

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PINCH

?

Login my@email.com

Email Password

Accedi

oppure Crea un nuovo account

Fig. 35 - Schermata di login dell’applicazione

Consultazione dei dati Come già accennato, la consultazione dei dati raccolti avviene accedendo all’applicazione online tramite un computer. Al primo accesso, viene richiesto all’utente di creare il proprio account personale e associarlo al proprio bracciale: ogni dispositivo infatti è identificato da un ID univoco, che permette al sistema di riconoscerlo quando viene collegato alla base e associare i dati in esso contenuti all’account del proprietario. Dopo aver scaricato l’applicazione per il computer che agirà

in background per gestire lo scambio di dati tra la il bracciale e il database, la registrazione richiede poche informazioni essenziali: nome, cognome, data di nascita, e indirizzo email e password, credenziali che verranno utilizzate per accedere al proprio profilo.   L’applicazione è formata da due sezioni: il profilo e la timeline. All’interno del profilo, l’utente può inserire alcuni dati che precisano meglio la sua condizione. In primo luogo, le malattie che gli sono state diagnosticate, sia quelle direttamente

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PINCH

?

Nuovo account Scarica l’applicazione

1

Collega il bracciale alla base

2

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3

PINCH

?

Nuovo account Scarica l’applicazione

1

Collega il bracciale alla base

2

Inserisci i tuoi dati

3

PINCH

?

Nuovo account Nome

Scarica l’applicazione

1

Collega il bracciale alla base

2

Cognome Data di nascita

gg

mm

aaaa

Email

Inserisci i tuoi dati

3

Password Ripeti password

Conferma

Fig. 36 - Schermate di creazione di un nuovo account

58


P I NC H Mario Rossi RSSMRI55B18A859T - 65 anni

Alessandra Micheli MCHLSS55B18A859D - 50 anni

Leonardo Pasetti PSTLNR55B18A859M - 30 anni

Gianni Mastrandrea MSTGNN55B18A859R - 43 anni

Susanna Astolfi STLSSN55B18A859G - 57 anni

?

Livello medio di dolore nelle ultime 24 ore

9,1

Livello medio di dolore nelle ultime 24 ore

8,9

Livello medio di dolore nelle ultime 24 ore

6,8

Livello medio di dolore nelle ultime 24 ore

5,7

Livello medio di dolore nelle ultime 24 ore

4,5

Fig. 37 - Schermata principale del medico

correlate al dolore cronico che altre patologie presenti. La sezione “Contatti” consente di inserire numeri di telefono o indirizzi email che saranno visibili ai medici, e che possono essere utilizzati dagli stessi per mettersi in comunicazione con il paziente in caso venga riscontrate anomalie.   È possibile inserire i nomi e i dosaggi dei vari farmaci utilizzati, e di ognuno viene visualizzato il numero di assunzioni e il grado di efficacia, ovvero la percentuale di volte in cui il livello di dolore successivo all’assunzione del farmaco è inferiore di almeno 1/3 rispetto alla rilevazione precedente.30

Considerato che la terapia del dolore cambia col tempo a causa dell’assuefazione dell’organismo ai vari principi attivi, è anche possibile selezionare e deselezionare in farmaci effettivamente utilizzati presenti nella lista: in questo modo si aggiornerà automaticamente l’elenco dei farmaci memorizzati sul bracciale per presentare solo quelli effettivamente in uso. In questa sezione è presente anche una sezione in cui è possibile segnare in quali parti del corpo è presente il dolore, “colorando” con il cursore come fosse un pennello sopra la sagoma del corpo. Ogni volta che questo grafico viene

30. Non esiste una formula precisa per determinare se un farmaco sia efficace o meno, in quanto ogni farmaco ha un effetto che varia da persona a persona in base al tipo e al livello del dolore. A seconda dei casi, un trattamento può eliminare completamente il

dolore oppure lenirlo solo di un punto nella scala, che però nel caso di dolore farmaco-resistente può essere considerato come un risultato soddisfacente. La scelta del parametro 1/3 è quindi generica e pensata per adattarsi alla maggior parte dei casi.

59


Profilo Cronologia Diagnosi

Mario Rossi Localizzazione dolore

Giugno 2010

Dolore cronico alla schiena Febbraio 2011

Artrite reumatoide

Contatti

027-56972043 333-60524750

Farmaci Nome

N. utilizzi

Efficacia

Oxycontin

46

88%

Oramorph

31

69%

Vicodin

9

45%

In uso

Fronte

Retro

18

+ Aggiungi

Feb 2014 + Aggiungi

aggiornato, aggiungendo o rimuovendo delle parti, la modifica viene salvata in una cronologia, per permettere di visualizzare l’evoluzione della localizzazione del dolore nel tempo.   In questa sezione è anche possibile per il paziente accedere ad un elenco di notifiche, formate da visualizzazioni del profilo (sia dai medici che dai parenti), che da messaggi ricevuti. Ciò è stato introdotto per permettere al paziente di sapere se e quando le altre persone vengono aggiornate sulla propria condizione, in modo tale da fornire un senso di tranquillità. La funzione di messaggistica consente di inviare brevi comunicazioni non urgenti tra una visita e l’altra con i dottori, che

60

- Rimuovi

risultano più comode rispetto a telefonare al paziente. In ogni caso i medici possono contattare telefonicamente il paziente nel caso vengano rilevate delle anomalie nei dati.   Nella sezione della timeline viene mostrato su un grafico temporale tutto ciò che è stato registrato dal bracciale: livelli di dolore con frequenza cardiaca associata, assunzione di medicinali, e sullo sfondo il livello di attività fisica e qualità del sonno. Ogni registrazione di livello di dolore è rappresentata con una colonna di cerchi colorati, che riprende la stessa scala presente sul bracciale per mantenere uniformità di visualizzazione; per ognuno di essi è possibile aggiungere una nota

4


gia

Mario Rossi Profilo Cronologia 4

Localizzazione dolore Diagnosi

Giugno 2010

nico alla schiena

Dott. Giuseppe Alberti ha consultato il tuo profilo.

Localizzazione dolore 3 ore fa

Dolore cronico alla schiena

Nato il 28 Novembre 1949 Artrite (54 anni)

Contatti

“Vedo che il nuovo farmaco sta funzionando bene, continua l’assunzione con lo stesso dosaggio” Ieri alle 18:55

Ieri alle 18:46

Visualizza precedenti

In uso

N. utilizzi

Efficacia

88%

Oxycontin

46

88%

69%

Oramorph

31

69%

45%

Vicodin

18

Retro

9

Fronte

In uso

45%

Retro

18

+ Aggiungi Feb 2014 + Aggiungi

- Rimuovi

Invia

Dott.ssa Sara Bassi ha consultato il tuo profilo.

Farmaci

Fronte

con lo stesso dosaggio

Messaggio da Dott.ssa Sara Bassi:

333-60524750

Efficacia Nome

Localizzazione funzionando dolore bene, continua l’assunzione

reumatoide

027-56972043

4750

Vedo che il nuovo farmaco sta

7 ore fa

C.F. RSSMRI55B18A859T

043

Mario Rossi

Giulia Rossi ha consultato il tuo profilo.

Febbraio 2011

matoide

Mario Rossi

Feb 2014 + Aggiungi

- Rimuovi

come commento di ciò che si stava facendo in quel momento, per mettere in evidenza particolari comportamenti che possono avere effetti positivi o peggiorare il livello di dolore. Ad esempio è possibile annotare che il picco di dolore registrato in un particolare momento sia avvenuto in seguito a una lunga camminata, oppure che la sensazione dolorosa fosse di tipo diverso rispetto al solito, o ancora che il dolore sia migliorato in una giornata particolarmente calda. È possibile aggiungere e modificare queste note in qualunque momento. Il grafico sullo sfondo rappresenta la quantità di movimenti effettuati, registrati dall’accelerometro presente nel bracciale. Ogni minuto il bracciale

Fronte

Retro

18

Feb 2014 + Aggiungi

- Rimuovi

salva in memoria un valore, derivato dalla somma delle distanze rilevate lungo i 3 assi in quell’intervallo di tempo; il grafico viene formato disegnando sulla linea temporale tutti questi valori come punti, e congiungendoli tramite una linea. Non sono presenti numeri o unità di misura per questi valori, in quanto non sono significativi come valori assoluti ma in relazione tra di loro, a livello qualitativo. Uno slider consente di variare il livello di zoom, passando da una visualizzazione più specifica di un certo giorno, ad una più generica in cui più giorni sono visibili insieme nella stessa schermata. È presente anche un calendario che permette di selezionare velocemente un giorno specifico

Fig. 38 - Nella pagina a fianco: profilo del paziente Sopra: dettagli dell’interfaccia. Cliccando sul nome del paziente è possibile visualizzare dei dettagli; l’icona in alto a destra indica la presenza di notifiche (visualizzazioni del profilo o messaggi), che è possibile visualizzare cliccandola; nella versione vista dal medico, invece delle notifiche è presente un tasto per inviare un messaggio al paziente

61


Profilo Cronologia

16 Marzo 2014 -

Dolore pulsante

+

molto intenso dopo una camminata al parco

+

Oxycontin

71 68 63

62

08 21

13 56

14 27

16 34

23 50

16 Marzo

Profilo Cronologia

Marzo 2014

Oxycontin

71 68 63

62

08 21

13 56

62

14 27

16 34

23 50

16 Marzo

L

M

M

G

V

S

D

1

2

3

4

5

6

7

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23

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29

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31


Farmaco assunto

Profilo

Aggiunta commento

Cronologia

Hover

Registrazione commentata

16 Marzo 2014 -

Dolore pulsante

+

molto intenso dopo una camminata al parco

+ Livello di attività fisica

Oxycontin

71 68 Movimenti durante il sonno

Pulsazioni

63

62

Livello di dolore

Ore/minuti

08 21

13 56

14 27

16 34

23 50

16 Marzo

Fig. 40 - Dettagli degli elementi dell’interfaccia

da visualizzare, e su cui sono evidenziati i giorni in cui il livello di dolore medio è stato particolarmente alto o particolarmente basso: questo può aiutare l’utente nella consultazione dei dati per capire cosa è meglio per la propria condizione.   Dall’applicazione web il paziente può anche decidere di condividere i propri dati con medici e famigliari che non abitano con lui, inviando un invito tramite l’indirizzo email del destinatario, che se non ha già un account nel sistema potrà crearne uno semplicemente impostando una password. In questo modo il sistema concede automaticamente al destinatario l’autorizzazione a consultare i dati

del paziente. Gli account creati in questo modo, che non hanno alcun dispositivo associato, sono di tipo “sola lettura”, ovvero consentono di consultare i dati dei pazienti allo stesso modo dei pazienti stessi ma non consentono di effettuare alcuna modifica. Nel caso una persona riceva inviti a visualizzare i dati di più pazienti (altamente probabile nel caso dei medici), troverà all’accesso una schermata preliminare con l’elenco dei pazienti disponibili di cui visualizzare i dati. In questo elenco, i pazienti sono ordinati a seconda del livello di dolore medio nelle precedenti 24 ore, e sono evidenziati in rosso quelli il cui livello di dolore è stato particolarmente

Fig. 39 (pagina a fianco): la prima immagine mostra i 4 stati possibili di una registrazione: non commentata, hover con il mouse (compare il segno più per aggiungere una nota), durante il commento, e dopo il commento (cliccando il simbolo con le tre linee è possibile leggere il commento). La seconda immagine mostra l’apertura del calendario dove sono evidenziati i giorni con dolore molto intenso (in rosso) e quelli con dolore basso (in verde).

63


alto in relazione al loro livello medio: questo consente ai medici di capire immediatamente per quali pazienti è presente una situazione problematica ed eventualmente mettersi in contatto con loro.

clock), una memoria allo stato solido per il salvataggio dei dati raccolti.

4.2 Tecnologia

La base è il componente che permette la ricarica del bracciale e lo scambio di dati tra esso e il database. La connessione avviene tramite 4 pin magnetici che quando sono in contatto con i pin sul lato del bracciale permettono il passaggio di segnali elettrici; l’incavo nella base ha una forma tale da permettere il posizionamento del bracciale in un unico modo, evitando così possibili errori di connessione che comprometterebbero il corretto funzionamento. All’interno della base è presente un tasto retroilluminato da un led bianco, il circuito per la ricarica della batteria e il circuito adibito alla comunicazione di dati dalla memoria del bracciale al computer e viceversa, tramite connessione seriale; il cavo USB è lungo 50 cm.

Andremo ora ad analizzare i componenti e le tecnologie necessarie per il funzionamento delle varie parti del sistema.

Bracciale Il bracciale è la parte del sistema sicuramente più complessa in quanto racchiude diversi componenti racchiusi in uno spazio ristretto. Partendo dagli input, troviamo un sensore di pressione FSR (force sensing resistor), ovvero una resistenza che varia a seconda della pressione esercitata; due pulsanti semplici, uno sul lato e uno in alto; un misuratore di frequenza cardiaca sulla parte posteriore, formato da due led ad alta luminosità e un sensore ottico, che rileva il passaggio del sangue sottopelle; un accelerometro a 3 assi per misurare i movimenti sia di giorno che di notte.   Per quanto riguarda gli output, è presente un display a 4 caratteri da 14 segmenti ognuno, che consente di visualizzare efficacemente numeri e lettere; una scala di led, suddivisi in tre gruppi (3 verdi, 4 gialli e 3 rossi). Altri componenti presenti sono: una batteria ricaricabile, un modulo di elaborazione dei dati che include un RTC (real time

64

Base

Applicazione L’applicazione web si basa su un servizio di tipo cloud, dove i dati raccolti da tutti gli utenti del sistema sono salvati in modo sicuro nei server centrali; l’autenticazione tramite email e password garantisce la privacy dei pazienti. Questo tipo di sistema per l’accesso e la condivisione di dati con altre persone è ampiamente utilizzato da moltissime applicazioni web, come Google Drive o Dropbox, con cui si suppone che gli utenti possano avere già una certa familiarità: in questo modo si favorisce l’apprendimento del sistema. L’interfaccia è basata


34

49

3

7

72

20

13

26

11

SCALA 1:1

23

Fig. 41 - Bracciale con misure di massima (quote in mm)

65


26

26

26

68

500

SCALA 1:1

13

32

76

Fig. 42 - Base con misure di massima (quote in mm)

66


sul linguaggio HTML5, in modo da garantire piena compatibilità con tutti i sistemi operativi e i browser di ultima generazione.   Per la comunicazione tra la base e i server del sistema è anche necessario installare un’applicazione apposita sul proprio computer all’atto della registrazione, che rimanendo sempre in background si attiva quando viene collegato il bracciale alla base. Ricevendo dal bracciale l’ID univoco che lo identifica, può confrontare i dati presenti nella memoria con quelli presenti nel database, e aggiornarli se ne esistono di più recenti. Allo stesso modo aggiornerà nel bracciale la lista dei farmaci in uso, se è stata modificata tramite l’applicazione.

4.3 Materiali e produzione Andiamo ora ad analizzare i materiali, le finiture e i processi produttivi scelti per la realizzazione del bracciale e della base. Il bracciale è costituito da due componenti: l’unità centrale e il cinturino, che è intercambiabile. Questo sistema modulare permette di poter personalizzare il bracciale a seconda dei gusti dell’utente con una spesa molto bassa, e inoltre permette la sostituzione del cinturino in caso di danneggiamento: soluzione decisamente

Fig. 43 - Esploso componenti della base

67


A

A

B

SEZIONE A-A

SEZIONE B-B

Fig. 44 - Montaggio del cinturino

più economica rispetto a cambiare l’intero bracciale. L’unione tra l’unità centrale e il cinturino avviene tramite viti, rendendo possibile il cambio del cinturino direttamente all’utente senza bisogno di utensili particolari.   Il materiale scelto per il bracciale è la gomma siliconica, che ha un’ottima resistenza all’acqua, è ipoallergenica e resistente agli stimoli meccanici.

68

L’unita centrale del bracciale è realizzata con una struttura interna in alluminio che contiene i vari componenti elettronici, conferisce resistenza strutturale ma è leggermente flessibile sui lati per adattarsi meglio alle diverse dimensioni di polso. Questo componente viene realizzato per stampaggio partendo da una lastra pressata a freddo tra uno stampo e un controstampo, che conferiscono

B


la forma desiderata e allo stesso tempo tagliano il profilo del pezzo; successivamente vengono creati i fori necessari. Nella parte inferiore è presente un coperchio in acciaio, che presenta i fori per il sensore di pulsazioni, fissato con 4 viti, che è quindi rimovibile per consentire eventuali riparazioni o sostituzioni di componenti interni.   Una volta assemblato lo scheletro con i componenti elettronici, il tutto viene ricoperto di gomma tramite la tecnica del costampaggio: l’assemblato viene posto all’interno di uno stampo in cui viene colato il polimero, che va così a inglobarlo; in questo modo si assicura una perfetta aderenza tra il rivestimento e i componenti interni. Al contrario dello stampaggio di materiali termoplastici, che richiedono la fusione del polimero partendo da granuli solidi e il riscaldamento dello stampo, per la gomma siliconica si utilizzano due componenti liquidi, una base e un catalizzatore, che mescolati in opportune quantità portano alla vulcanizzazione31 del materiale. Questo processo chimico richiede basse temperature e quindi non danneggia i componenti interni durante lo stampaggio. Si è scelto di utilizzare due colorazioni principali per il rivestimento, il bianco e il nero, e la gomma scelta è opportunamente preparata per essere traslucida e semitrasparente: questo permette il passaggio della luce del display e della scala di led senza dover avere aperture nel materiale, garantendone l’impermeabilità, ma allo stesso tempo mantenendo invisibili i componenti interni. La flessibilità del

Fig. 45 - Differenti abbinamenti di colore tra unità centrale e cinturino

31. Il termine indica vari tipi di processi con cui un elastomero, naturale o di sintesi, perde le sue proprietà di materiale plastico per diventare elastico e resistente alle alte temperature

69


Fig. 46 - Esploso componenti dellâ&#x20AC;&#x2122;unitĂ centrale (prima del costampaggio)

70


Fig. 47 - Sezione dell’unità centrale dopo il costampaggio (adattata per consentire la visione delle viti di chiusura)

rivestimento consente anche l’utilizzo dei pulsanti, che rimangono sotto la superficie.   Anche il cinturino è realizzato in gomma siliconica per stampaggio e vulcanizzazione, ma a differenza dell’unità centrale può essere realizzato in molteplici colori e texture superficiali, e anche decorato in superficie tramite serigrafia. Il gancio per la chiusura è realizzato in acciaio cromato per garantire maggior resistenza e un bloccaggio più sicuro. Il cinturino presenta un incavo nella parte che va ad agganciarsi all’unità centrale, in cui si inserisce un apposito “dente” presente sul bordo,

che serve per ottenere un bloccaggio più rigido ed evitare che il cinturino si possa muovere o spostare quando viene indossato.   La base è realizzata in ABS rigido con finitura satinata in bianco o nero, per assomigliare sia visivamente che al tatto alla gomma del bracciale. È composto da due metà, realizzate per stampaggio a iniezione, che vengono unite tramite incastro per racchiudere i componenti interni. Per conferire rigidità alle parti e risparmiare materiale, viene utilizzato uno spessore ridotto delle pareti ma con nervature trasversali.

71


4.4 Modello di business A conclusione del processo di progettazione, è stato anche ipotizzato un possibile modello commerciale per il sistema Pinch, che prevede la vendita della parte hardware (bracciale e base), e la fornitura del servizio software online gratuitamente. Questo è il modello più comune tra i vari dispositivi per il fitness e sembra funzionare molto bene: il fatto di non avere nessuna altra spesa dopo l’acquisto iniziale, come ad esempio un abbonamento mensile per l’utilizzo del servizio, rende gli acquirenti più predisposti all’acquisto. Il prodotto potrebbe venire consigliato ai pazienti dai medici, ma anche acquistato e utilizzato autonomamente in quanto non sono richieste conoscenze specifiche di medicina o informatica.   L’idea che questo prodotto possa venire fornito direttamente dal sistema sanitario è certamente interessante ma presenta notevoli difficoltà, in quanto l’adozione di questo sistema da parte dei medici non fornisce un beneficio economico sul breve periodo, ma potrebbe fornirlo sul lungo periodo grazie alla riduzione delle visite e delle degenze dei pazienti. Sembra quindi più plausibile che il prodotto venga adottato in primo luogo dai pazienti,

72

che possono poi in accordo con i propri medici, fornire accesso ai loro dati.   La distribuzione avviene quindi principalmente online, tramite acquisto sul sito del prodotto; la distribuzione nei negozi fisici, ad esempio grandi centri di elettronica o negozi specializzati in articoli per la salute, sarebbe da valutare in base alla domanda e magari si potrebbe introdurre in un secondo momento, quando la vendita dei primi lotti potrebbe ammortizzare i costi di distribuzione.   Il prezzo di vendita è stato valutato osservando i prezzi di altri dispositivi con caratteristiche simili, e potrebbe essere compreso in un range tra 100 e 150€. Considerando la finalità del prodotto, che serve a tenere sotto controllo il dolore cronico e a migliorare la qualità della vita, può essere accettabile per gli acquirenti un prezzo leggermente superiore ai competitor. Questo prezzo consentirebbe dei ricavi adeguati solo con una produzione su larga scala, che abbassi quindi i costi di produzione; di conseguenza si ipotizza una distribuzione a livello mondiale, non ristretta a una singola area geografica. I bracciali sostitutivi non dovranno avere un costo troppo elevato, intorno ai 15-20€, per consentire agli utenti di poterne avere più di uno tra cui scegliere, e cambiarlo di volta in volta a seconda delle occasioni.


Capitolo 5

CONCLUSIONI

Alla fine del percorso progettuale, durato 7 mesi, posso trarre le somme di questa esperienza. La genesi del tema deriva da un mio personale interesse per l’ambito dell’healthcare design, che non avevo mai avuto l’occasione di esplorare in precedenza durante gli anni di università. Avendo piena libertà per la mia tesi ho deciso di sfruttare questa occasione e realizzare un progetto innovativo in questo campo. Inoltre, ho potuto mettere in pratica tutte le mie competenze, sia per quanto riguarda la user experience e il design del sistema nel complesso, sia per il disegno industriale della parte hardware, e anche per il design dell’interfaccia grafica dell’applicazione.   Con questo progetto mi sono trovato davanti ad un problema tipico dell’interaction design: come progettare un dispositivo di ridotte dimensioni, ma con un sistema di input e output che possa

74

gestire un insieme di informazioni complesse? In questo periodo stiamo assistendo all’arrivo sul mercato di un’ondata di dispositivi indossabili (fitness tracker, Google Glass, smartwatch, ecc.), e questo problema diventa sempre più centrale. Lo spazio ridotto richiede sicuramente una serie di compromessi tra ricchezza di informazioni e semplicità d’uso, e nel mio progetto ho tentato di isolare gli elementi più rilevanti e fondamentali e concentrarmi su quelli, senza tentare di aggiungere troppo e rendere il sistema complicato. Ad esempio ho scelto di non rendere inseribile dal bracciale il dosaggio dei farmaci che si assumono, in quanto è un dato che rimane generalmente constante. In futuro probabilmente, quando i dispositivi impareranno a capire senza problemi il linguaggio naturale delle persone (e parlare da soli in pubblico non sembrerà più tanto strano), questo problema


scomparirà, ma fino ad allora non possiamo fare a meno di progettare dispositivi indossabili senza un adeguato sistema di trigger e feedback facilmente comprensibili.   La parte del progetto più interessante per me è stata sicuramente quella legata al lato tangibile, cioè l’interazione con il bracciale. Per ottenere un risultato soddisfacente, è stato fondamentale riuscire a costruire un prototipo che fosse realistico, non tanto a livello estetico, poiché già da subito ho capito che sarebbe stato impossibile realizzare un prototipo del bracciale che fosse visivamente uguale al progetto e anche funzionante, ma per quanto riguarda le interazioni di base.   Lo studio del circuito e del codice necessario, e l’assemblaggio e la saldatura di tutti i componenti hanno richiesto molto tempo, ma senza il prototipo non avrei potuto perfezionare le interazioni e

assicurarmi che fossero efficaci, non solo per me ma anche per le altre persone. Questo progetto mi ha confermato che c’è una grande differenza tra un’esperienza progettata sulla carta, e la sua messa in pratica con persone reali, che non conoscono il progetto nei dettagli.   In sostanza sono soddisfatto del risultato del mio progetto, che ritengo possa avere delle potenzialità se portato avanti con una adeguata ingegnerizzazione, anche se avendo avuto più tempo avrei provato a lavorare maggiormente sull’interfaccia grafica, che è forse la componente del sistema che avrei potuto sviluppare più nel dettaglio. Inoltre sarebbe stato interessante riuscire a realizzare un prototipo interattivo anche dell’applicazione, in quanto dalla memoria del prototipo è possibile ricavare dei dati strutturati e facilmente utilizzabili per una rappresentazione grafica interattiva.

75


APPENDICE Viene qui di seguito riportato il codice completo di Arduino utilizzato per il funzionamento del prototipo. #include “LedControl.h” #include <SD.h> #include <DS1307RTC.h> #include <Time.h> #include <Wire.h> const int chipSelect = 8; File painLog; //MAX7221 collegato ai pin 5,6,7 //L’ultimo 2 indica il numero di chip utilizzati LedControl lc=LedControl(5,7,6,2); int fsrPin = A0; int level = 0; int steplevel = 0; int levelPin = 9; int pressureValue = 0; int pressureTime = 0; int buttonTimePress = 0; int previousLevel = 0; int buttonTime; int buttonOk; unsigned long shutdownTime = 0; boolean levelReached = false; boolean zeroReached = false; int row; int column; int units=0; int tens=0; //Array per la visualizzazione dell’animazione di feedback byte animation[7][5] = { {128,128,128,128,128}, {64,64,64,64,64}, {32,32,32,32,32}, {16,16,16,16,16},

76

{8,8,8,8,8}, {4,4,4,4,4}, {2,2,2,2,2} }; //Array per la visualizzazione dei numeri byte num[10][5] = { {14,10,10,10,14}, {4,4,4,4,4}, {14,8,14,2,14}, {14,2,14,2,14}, {2,2,14,10,10}, {14,2,14,8,14}, {14,10,14,8,14}, {2,2,2,2,14} {14,10,14,10,14}, {14,2,14,10,14} }; //Array per al visualizzazione delle lettere byte letters[26][5] = { {10,10,14,10,4}, {12,10,12,10,12}, {6,8,8,8,6}, {12,10,10,10,12}, {14,8,12,8,14}, {8,8,12,8,14}, {6,10,8,8,6}, {10,10,14,10,10}, {4,4,4,4,4}, {6,10,2,2,2}, {10,10,12,10,10}, {14,8,8,8,8}, {10,10,10,14,10}, {10,10,10,14,0}, {14,10,10,10,14}, {8,8,14,10,14}, {2,2,14,10,14}, {10,10,12,10,14}, {14,2,14,8,14}, {4,4,4,4,14}, {14,10,10,10,10}, {4,10,10,10,10},


{10,14,10,10,10}, {10,10,4,10,10}, {4,4,4,10,10}, {14,8,4,2,14} }; //Elenco dei farmaci String drugs[3] = { “ORAMORPH”, “OXYCONTIN”, “VICODIN”}; String alphabet = “ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ”; int selectedDrug = 0; void setup() { Serial.begin(9600); //Inizializzazione dei driver chip int devices=lc.getDeviceCount(); for(int address=0;address<devices;address++) { lc.shutdown(address,false); lc.setIntensity(address,8); lc.clearDisplay(address); } //Pin 10 da settare come output, richiesto dalla libreria SD pinMode(10, OUTPUT); //Driver della scala di led su pin 9 pinMode(levelPin, OUTPUT); //Pin dei due pulsanti pinMode(4,INPUT_PULLUP); pinMode(2,INPUT_PULLUP); //Inizializzazione SD if (!SD.begin(8)) { Serial.println(“initialization failed!”); return; } Serial.println(“initialization done.”); SD.remove(“painlog.txt”); } void loop() { tmElements_t tm;

//Controllo tasto ora/farmaci buttonTime = digitalRead(4); while (buttonTime == LOW) { delay(100); buttonTimePress++; if (buttonTimePress == 15) { shutdownTime = millis(); break; } buttonTime = digitalRead(4); } //Se è stato premuto per meno di 1,5 sec, visualizza l’ora if (buttonTimePress > 0 && buttonTimePress < 15) { RTC.read(tm); tens = tm.Minute / 10; units = tm.Minute % 10; for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(0,row,num[tens][row]*16 + num[units][row]); } tens = tm.Hour / 10; units = tm.Hour % 10; for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(1,row,num[tens][row]*16 + num[units][row]); } delay(3000); } //Se è stato premuto per più di 1,5 sec, visualizza i farmaci if (buttonTimePress == 15) { while (millis() - shutdownTime < 10000) { buttonTime = digitalRead(4); if (buttonTime == LOW) { delay(500); shutdownTime = millis(); selectedDrug++; if (selectedDrug > 2) { selectedDrug = 0;

77


} } int firstLet = alphabet.indexOf(drugs[selectedDrug].charAt(0)); int secondLet = alphabet.indexOf(drugs[selectedDrug].charAt(1)); int thirdLet = alphabet.indexOf(drugs[selectedDrug].charAt(2)); int fourthLet = alphabet.indexOf(drugs[selectedDrug].charAt(3)); for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(1,row,letters[firstLet] [row]*16 + letters[secondLet][row]); lc.setRow(0,row,letters[thirdLet] [row]*16 + letters[fourthLet][row]); } //Se conferma, salva il farmaco su SD buttonOk = digitalRead (2); if (buttonOk == LOW) { delay(300); painLog = SD.open(â&#x20AC;&#x153;painlog.txtâ&#x20AC;?, FILE_WRITE); if (painLog) { datetime(); painLog. println(drugs[selectedDrug]); painLog.close(); } for (column=0; column<7; column++) { for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(0,row,animation[column] [row]); lc.setRow(1,row,animation[6-column][row]); } delay(100); } break; } } }

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lc.clearDisplay(0); lc.clearDisplay(1); buttonTimePress = 0; //Lettura FSR pressureValue = analogRead(fsrPin); if (zeroReached == true && pressureValue > 10 && levelReached == true) { zeroReached = false; levelReached = false; } if (pressureValue > 10 && levelReached == false) { level = map(pressureValue,0,1000,0,200); previousLevel = steplevel; steplevel = level - (level % 20) + 20; analogWrite(levelPin, steplevel); //Se lo step non cambia per 0,8 sec, blocca la selezione e visualizza un numero random per le pulsazioni if (previousLevel == steplevel) { pressureTime++; if (pressureTime == 8) { levelReached = true; shutdownTime = millis(); tens = random(6,9); units = random(0,10); } } else { pressureTime = 0; } delay(100); } if (levelReached == true) { analogWrite(levelPin, steplevel); for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(0,row,num[tens][row]*16 + num[units][row]); } //Se la pressione va a 0, la prossima


pressione cancellerà la selezione if (pressureValue == 0) { zeroReached = true; } if ((millis() - shutdownTime) > 10000) { levelReached = false; zeroReached = false; } //Se conferma, salva su SD buttonOk = digitalRead(2); if (buttonOk == LOW) { painLog = SD.open(“painlog.txt”, FILE_WRITE); if (painLog) { datetime(); painLog.print(steplevel/20); painLog.print(“ - Pulse rate: “); painLog.print(tens); painLog.println(units); painLog.close(); delay(100); } levelReached = false; zeroReached = false; for (column=0; column<7; column++) { for (row=0; row<5; row++) { lc.setRow(0,row,animation[column] [row]); lc.setRow(1,row,animation[6-column] [row]); } delay(100); } } } if (pressureValue == 0 && levelReached == false) { analogWrite(levelPin, 0); lc.clearDisplay(0); lc.clearDisplay(1);

} } //Comandi per leggere i dati su SD da console seriale void serialEvent() { while (Serial.available() > 0) { Serial.read(); } painLog = SD.open(“painlog.txt”); Serial.println(“File content:”); if (painLog) { while (painLog.available()) { Serial.write(painLog.read()); } painLog.close(); } } //Funzione che recupera ora e data dall’RTC void datetime() { tmElements_t tm; RTC.read(tm); painLog.print(tm.Day); painLog.print(“/”); painLog.print(tm.Month); painLog.print(“/”); painLog.print(tmYearToY2k(tm.Year)); painLog.print(“ - “); print2digits(tm.Hour); painLog.print(“:”); print2digits(tm.Minute); painLog.print(“:”); print2digits(tm.Second); painLog.print(“ - “); } void print2digits(int number) { if (number >= 0 && number < 10) { painLog.print(‘0’); } painLog.print(number); }

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RINGRAZIAMENTI

Desidero ringraziare in primo luogo i professori Philip Tabor e Gillian Crampton Smith, per avermi trasmesso in questi due anni di laurea magistrale la loro passione per la disciplina dell’interaction design, per la loro incredibile disponibilità e per aver sempre spronato noi studenti a dare il meglio. Non sono stati solo dei docenti, ma anche degli amici.   Un ringraziamento va alla Fondazione Procacci e a Roberto Pilotto per avermi fornito informazioni in materia di dolore cronico, e per avermi aiutato a comprendere meglio l’esperienza delle persone che ne soffrono e i loro bisogni. Grazie anche alla Msys Medical Systems per le informazioni dettagliate e le immagini del progetto PainMouse.

  Grazie anche a tutti i compagni di corso con cui ho condiviso questa esperienza, il confronto e l’aiuto reciproco mi ha permesso di imparare molto più di quanto potessi immaginare. Un enorme grazie va anche a coloro che mi hanno ospitato nelle mie trasferte a Venezia durante lo svolgimento della tesi.   Infine ringrazio la mia famiglia per avermi supportato durante tutto il percorso di studi, e per avermi permesso di seguire la mia passione per il design fino ad oggi.   Eccetto dove ho identificato, e indicato con la fonte esatta, immagini o testo prodotti da altri, questa tesi e il progetto in essa contenuto è prodotto interamente da me.

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IMMAGINI A fianco all’Introduzione: http://mithogyan.com/wp-content/uploads/2013/11/951860_24216315.jpg 4. 

http://www.partnersagainstpain.com/printouts/Daily_Pain_Diary.pdf

5. 

http://chronicpainapp.com

6. 

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.webmd.paincoach&hl=it

7.   

http://www.gizmodo.in/photo/19234484.cms http://lifewithjson.files.wordpress.com/2012/03/img_0150-copy.jpg

8.   

http://randommod.com/wp-content/uploads/2013/05/fitbit-flex-jawbone-up-review-7.jpg http://www.technobuffalo.com/wp-content/uploads/2013/04/jawbone-up2.png

9.   

http://www.arcticsportaddicts.fi/wp-content/uploads/2012/04/basis-health-watch.jpg http://www.digitaltrends.com/wp-content/uploads/2013/06/Basis-Watch-review-back.jpg

10.  http://mobihealthnews.com/wp-content/uploads/2012/11/5_shine_wearables-1024x768.jpg   http://mobihealthnews.com/wp-content/uploads/2012/11/3_syncing_on_phone-1024x769.jpg 11.  http://www.withings.com/images/pulse/img/pulseStar.jpg   http://1.bp.blogspot.com/-Xm_kJ40BXDE/UlHHobQIL-I/AAAAAAAABEE/SiwJvOohB0g/ s1600/20131006_153336-1 12. http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0051014   13.  Immagini gentilmente fornite da Msys Medical Systems (http://www.msys.eu) 18.  Immagine gentilmente fornita da Roberto Pilotto 28.  Fotomontaggio basato su http://www.sxc.hu/pic/l/2/20/2020vg/1365362_62188970.jpg Tutte le restanti immagini non indicate in questa lista sono creazione originale dell’autore.

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Colophon Corpo testo Minion Pro, 11pt, interlinea 15pt Titoli paragrafi Gotham medium, 22pt Note Gotham light, 8pt, interlinea 12pt Didascalie immagini Chaparral Pro light italic, 11pt Codice DejaVu Sans Mono book, 8pt, interlinea 12pt

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UNIVERSITÀ IUAV DI VENEZIA FACOLTA’ DI DESIGN E ARTI

DICHIARAZIONE DI CONSULTABILITA’ O NON CONSULTABILITA’ DELL’ELABORATO FINALE (da inserire come ultima pagina della dell’elaborato finale)

Loris Bottello 274991 Il/La sottoscritto/a ………………………………………….matr. n. ...……………. Design (indirizzo Disegno Industriale di Prodotto) laureando/a in ………………………………………………... Aprile 2014 2012/13 sessione ………………………… dell’a.a. …………….…………. DICHIARA

che l’elaborato finale dal titolo: Pinch: sistema per la gestione del dolore cronico …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. X è consultabile da subito potrà essere consultato a partire dal giorno ………………….. non è consultabile

(barrare la casella della opzione prescelta)

data …………………..

firma ………………………


Pinch. System for chronic pain management  

Pinch is a system for chronic pain management, composed of an interactive bracelet, a docking base for recharging and synchronising, and an...

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