Improvement and pilot usability testing of an Alexa skill to monitor medication adherence in chronic patients

Hypertension is a common disease, with 31 % of the global adult population affected, and it is the leading cause of cardiovascular disease and the cause of the 14% of global deaths. The most effective way to treat this disease is following the correct medication regime. Medication adherence is defined as the person’s behaviour in taking medication and changing the lifestyle accordingly with the recommendations of health-care providers. However, by the end of one year of prescription, almost half of the patients stop taking the drugs. Non-adherence is a critical problem in patients with hypertension, as it can increase mortality rates, chances of readmission to hospitals and healthcare-related costs. Non-adherence is a complex problem and different solution are available commercially. Information and communication technologies for health intervention include mobile phones, personal digital assistants, laptops, tablets, and wearable biometric monitors/sensors. These solutions offer an alternative to conventional clinical practice and can help achieve better health outcomes throughout the patient’s disease journey, using a persuasive system design. This thesis focuses on improving the adherence using Alexa, a smart virtual assistant developed by Amazon, which allows to create dedicated applications, called skills. Patient can interact with it through a physical device using almost only their voice. In particular the work of this thesis is to debug, add new features and test the already existing Alexa skill “Medico Virtuale” in a pilot study. This skill is included inside a bigger project, called Intake Care, in which are been developed a web dashboard and a database. In this environment physician can set up the therapy for the patients through the web and store them. Through the skill, patients can, using only their voice, follow a guided path to set up the reminder for their intakes of the therapies inside the database, helping to increase their adherence. The skill has additional features to improve the user experience: sends motivational messages, allows to confirm when an intake is taken, alerts the developer for errors, tells missed intakes, daily intakes, last taken intake and adherence when requested. Key-words: hypertension, adherence, smart virtual assistant, Alexa

L’ipertensione è una malattia comune che affligge il 31% della popolazione mondiale, nonché causa primaria delle malattie cardiovascolari e del 14% delle morti a livello globale. La strategia più efficace per trattare l’ipertensione è seguire il corretto regime farmacologico. L’aderenza terapeutica è definita come il comportamento di una persona nell’assumere i farmaci e cambiare il proprio stile di vita in accordo con le raccomandazioni del medico. Tuttavia, entro un anno, circa metà dei pazienti smette di seguire le terapie. La non-aderenza è un problema critico nei pazienti affetti da ipertensione poiché può aumentare la mortalità, il rischio di ospedalizzazione e i costi sanitari. Commercialmente esistono diverse soluzioni a questo problema, tra cui quelle che sfruttano le tecnologie dell’informazione e della comunicazione per la sanità comprendono: cellulari, assistenti personali digitali, laptops, tablets e sensori biometrici indossabili. Queste soluzioni, progettate con un design persuasivo, offrono un’alternativa alla pratica clinica comune e possono incrementare le possibilità di ottenere dei successi durante il trattamento della patologia. La tesi si concentra nell’aumentare l’aderenza dei pazienti ipertesi usando Alexa, un assistente virtuale sviluppato da Amazon, che permette di creare applicazioni dedicate chiamate Skill. In particolare, il lavoro di questa tesi è di migliorare la già esistente skill “Medico Virtuale”, correggendo errori, aggiungendo funzionalità e testandola in uno studio pilota. La skill è inclusa in un progetto chiamato “Intake Care”, nel quale sono stati sviluppati anche una web dashboard e un database. In questo ambiente il medico può assegnare le terapie attraverso il web e salvarle nel database. Attraverso la skill, i pazienti possono, usando solo la voce, seguire un percorso guidato per creare i promemoria per ogni assunzione delle loro terapie. La skill ha ulteriori funzionalità: manda messaggi motivazionali, permette di registrare quando un’assunzione è stata fatta, permette di avvisare i tecnici in caso di errori, ricorda le assunzioni mancate, l’ultima effettuata e quelle giornaliere, infine può indicare l’aderenza.