The digital hospital: a methodological study on the integration of digital innovation in healthcare infrastructure and its impact on efficiency and user experience

The hospital sector is undergoing a radical transformation driven by digital innovation, the evolution of healthcare models, and the need for user-centered facilities that prioritize well-being. In this context, the research explores the relationship between architecture and digitalization, analyzing how hospital infrastructures can evolve to meet the challenges posed by technological advancements and the changing demands of society. Specifically, the study examines the impact of digitalization on the spatial configuration of hospitals, assessing its effects on operational efficiency and the experience of both patients and healthcare professionals, while highlighting the need to rethink hospital spaces through innovative architectural solutions that balance technological advancement and user-centered design.The first part of the study provides a theoretical background on hospital design, followed by a systematic literature review and an analysis of international best practices. Based on these insights, key performance indicators (KPIs) and criteria are defined to support the design of digital hospitals. The findings highlight how the adoption of innovative solutions—such as command centres, telemedicine spaces, digital twins, digital wayfinding systems, interactive spaces, autonomous guided vehicles (AGVs) and wireless accessibility—can optimize hospital workflow, enhance management efficiency, and create safer and more functional environments. At the same time, these technologies contribute to streamlining operational processes, allowing healthcare staff to focus on patient care. However, significant challenges remain, particularly concerning the adaptation of existing infrastructures and the need for a cultural shift within hospital environments. The final part of the research focuses on the practical application of the acquired knowledge through an investigation conducted on a sample of Italian hospitals. A structured questionnaire was used to analyze two key aspects: first, the physical configuration of healthcare facilities to identify missing or inadequate elements that may hinder digital transformation; second, the level of digitalization, assessing the technological tools already implemented and their degree of integration within hospital processes. This research provides a reference framework for designers, healthcare administrators, and policymakers, outlining strategies and tools for the development of resilient, technologically advanced hospitals designed to enhance user well-being.

Il settore ospedaliero sta affrontando una trasformazione radicale guidata dall’innovazione digitale, dall’evoluzione dei modelli di assistenza sanitaria e dall’esigenza di strutture più orientate al benessere degli utenti. In questo scenario, la ricerca esplora il rapporto tra architettura e digitalizzazione, analizzando come le strutture ospedaliere possano evolversi per rispondere alle sfide imposte dal progresso tecnologico e dalle nuove esigenze della società. In particolare, lo studio analizza l’impatto della digitalizzazione sulla configurazione spaziale degli ospedali, valutandone gli effetti sull’efficienza operativa e sull’esperienza di pazienti e personale medico, evidenziando la necessità di ripensare gli spazi attraverso soluzioni architettoniche innovative che bilancino tecnologia e centralità dell’utente. La prima parte dello studio fornisce un background teorico sull’hospital design, seguito da un’analisi sistematica della letteratura e dallo studio delle best practices internazionali. A partire da queste analisi, vengono definiti criteri e indicatori di performance (KPI) per supportare la progettazione del digital hospital. I risultati evidenziano come l’adozione di soluzioni innovative – quali command centre, spazi per la telemedicina, spazi interattivi, digital twin, sistemi di wayfinding digitale, veicoli a guida autonoma (AGVs) e accessibilità wireless – possa ottimizzare il flusso di lavoro ospedaliero, migliorare l’efficienza gestionale e garantire ambienti più sicuri e funzionali, contribuendo al contempo a ottimizzare i processi operativi e permettendo allo staff sanitario di focalizzarsi sulla cura del paziente. Tuttavia, emergono sfide significative, legate sia all’adattamento delle infrastrutture esistenti sia alla necessità di un cambiamento culturale nel contesto ospedaliero. L’ultima parte della ricerca è dedicata all’applicazione pratica delle conoscenze acquisite attraverso un’indagine condotta su un campione di ospedali italiani. Attraverso un questionario strutturato, sono stati analizzati due aspetti fondamentali: da un lato, la configurazione fisica delle strutture sanitarie per individuare eventuali elementi mancanti o inadeguati a supportare l’evoluzione digitale; dall’altro, il livello di digitalizzazione, valutando gli strumenti tecnologici già implementati e il loro grado di integrazione nei processi ospedalieri. La ricerca fornisce un quadro di riferimento per progettisti, amministratori sanitari e policy maker, delineando strategie e strumenti per la realizzazione di ospedali resilienti, tecnologicamente avanzati e orientati al benessere degli utenti.