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SISTEMI INFORMATICI TELEMEDICINA. Introduzione La telemedicina è l'insieme di tecniche mediche ed informatiche che permettono la cura di un paziente a.

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Presentazione sul tema: "SISTEMI INFORMATICI TELEMEDICINA. Introduzione La telemedicina è l'insieme di tecniche mediche ed informatiche che permettono la cura di un paziente a."— Transcript della presentazione:

1 SISTEMI INFORMATICI TELEMEDICINA

2 Introduzione La telemedicina è l'insieme di tecniche mediche ed informatiche che permettono la cura di un paziente a distanza o più in generale di fornire servizi sanitari a distanza.medicheinformatiche Nell'ambito della diagnostica clinica (telediagnosi), è possibile per un medico effettuare la diagnosi su un paziente che non è fisicamente nello stesso posto del medico, attraverso la trasmissione a distanza di dati prodotti da strumenti diagnostici. La second opinion medica è una delle applicazioni più comuni nell'ambito della telemedicina, essa consiste nel fornire una opinione clinica a distanza supportata da dati acquisiti inviati ad un medico remoto che li analizza e li referta producendo di fatto una seconda valutazione clinica su un paziente. Le tecniche telemediche di fatto favoriscono anche applicazioni di formazione distanza, nelle quali il medico remoto può specializzare i medici che chiedono una second opinion su un caso clinico attraverso tecniche di e-learning.

3 Campi di applicazione TELEPATOLOGIA: branca della telemedicina che prevede il trasferimento di immagini digitali macroscopiche e microscopiche a scopo diagnostico o educativo mediante la tecnologia informatica. TELERADIOLOGIA TELECARDIOLOGIA TELEDERMATOLOGIA TELERIABILITAZIONE: erogazione di servizi riabilitativi attraverso le reti di telecomunicazione ed internet.

4 Campi di applicazione I campi di applicazione della telemedicina sono numerosissimi e in continua evoluzione, dalla cardiologia (trasmissione di tracciati elettrocardiografici) alla radiologia (immagini radiografiche e computerizzate), dalla dermatologia (foto digitali di lesioni cutanee) allanatomia patologica, dalla ginecologia (monitoraggio in gravidanza) allodontoiatria e via dicendo; praticamente ogni branca della medicina può avvalersi di questo strumento per migliorare lesercizio delle attività cliniche, assistenziali e didattiche. Basta un cellulare per veicolare i dati da un elettrocardiografo portatile ad una centrale di ascolto e permettere una diagnosi a casa in tempo reale. Applicare la telematica in ambito medico significa, infatti, rispondere con tempestività alle esigenze diagnostiche (telediagnosi) e terapeutiche (teleassistenza) di cittadini distanti dalle strutture sanitarie o comunque impossibilitati a muoversi da casa; fornire una risposta valida ed efficace in caso di malati cronici o anziani e un supporto indispensabile nelle urgenze (telesoccorso); favorire laggiornamento scientifico (teledidattica) e il collegamento interattivo tra medici (videoteleconsulto) con condivisione dinamica di informazioni, cartelle cliniche digitali, tracciati diagnostici, immagini biomediche, che si muovono in tempo reale e con la massima definizione. Ne consegue una concreta interrelazione tra le strutture minori o più deboli e quelle maggiori o specialistiche.

5 Campi di applicazione Oltre ad avere utilità in campo strettamente clinico/didattico, la telemedicina può contribuire allottimizzazione della gestione del sistema sanitario, mediante vaste applicazioni di tipo amministrativo. Attraverso la creazione di una rete telematica di strutture sanitarie è possibile, infatti, ottenere informazioni sulla disponibilità dei posti letto, sullaccesso alle liste di prenotazione, troppo spesso caratterizzate da ritardi esagerati, sulla gestione delle cartelle cliniche, con gli adeguati accorgimenti per la tutela della privacy, dei referti medici etc. Questo si traduce in un sensibile miglioramento sia della qualità dei servizi per il cittadino, che si sente più garantito, sia delle condizioni di lavoro del personale, che accede più facilmente alle informazioni. Non ultimo, nellottica di una congrua riorganizzazione del Sistema Sanitario, lutilizzo delle tecnologie informatiche, snellendo le procedure e migliorando i servizi offerti, contribuisce a garantire anche un contenimento della spesa sanitaria.

6 Iniziative in Italia I primi esperimenti di telemedicina sono iniziati in Italia a partire dal 1976 con la trasmissione di elettrocardiogrammi a distanza, ma solo 15 anni più tardi, con listituzione del 118 per le urgenze, la telemedicina ha visto applicazioni più ad ampio spettro. Come è emerso da una prima indagine condotta nel 1992 sulla diffusione dei sistemi di telemedicina nei vari Stati della Comunità Europea, il nostro Paese è risultato essere il primo per numero di sperimentazioni nel campo. Da allora sono stati realizzati numerosissimi progetti pilota nelle aree dellemergenza, della cardiologia, della nefrologia, dellematologia e via dicendo. Ricordiamo, a titolo di esempio il progetto che ha permesso di collegare per via telematica il S. Raffaele di Milano con lOspedale di Sarajevo; il progetto che collega Napoli alle isole di Ischia e Procida; e ancora, la sperimentazione dellOspedale Pediatrico Bambin Gesù di Roma, per il monitoraggio di bambini cardiopatici o lesperienza avviata in alcuni ospedali di Milano, dotati di ambulanze in collegamento telematico con la centrale di emergenza 118 e lunità coronaria cittadina.

7 Iniziative in Italia Questi e tantissimi altri progetti pilota e sperimentazioni locali sono oggetto di particolare attenzione da parte del Ministero della Salute, che si sta impegnando nella realizzazione di una rete telematica tra istituti di cura e aziende locali, al fine di garantire un coordinamento delle iniziative periferiche e una gestione integrata dei servizi disponibili, in linea con le principali direttive europee. Negli ultimi tempi si sta cercando di colmare un ritardo di anni, con diverse iniziative istituzionali, che promuovono ed incentivano la sperimentazione e lintroduzione dei servizi di telematica. In particolare il Piano Sanitario Nazionale prevede esplicitamente una forte promozione della telemedicina.

8 Privacy Se da un lato la telemedicina amplia enormemente le potenzialità della medicina tradizionale, dallaltro lato essa, per i sistemi che usa, rischia di esporre i pazienti a intromissioni illegittime nella privacy (vedi Diritto alla riservatezza). Pertanto, i mezzi di comunicazione impiegati devono necessariamente essere dotati di potenti sistemi di sicurezza, volti a proteggere la riservatezza delle informazioni relative a ciascun paziente. Diritto alla riservatezza

9 Un esempio: CAD GPCALMA La diagnosi assistita dal calcolatore può essere definita come la diagnosi fatta da un radiologo che utilizza, per aiuto, il risultato di un analisi computerizzata delle immagini. La funzionalità del computer è quella di secondo lettore (second reader o second look) che evidenzi anomalie che il radiologo potrebbe aver non notato La diagnosi finale è fatta dal radiologo! Lintento del CAD è quello di supportare piuttosto che sostituire il medico!

10 Un esempio: CAD GPCALMA Losservatore umano è capace di analizzare eventi complessi di una scena in una frazione di un secondo. L analisi di un immagine per un computer è un compito oneroso Il riconoscimento delle anomalie su di un immagine radiografica avviene spesso nelluomo attraverso meccanismi legati allesperienza e difficilmente traducibili in regole precise Le prestazioni delluomo possono essere influenzate da una varietà di circostanze (distrazione, stanchezza, stress). Può capitare che, sotto differenti circostanze, un radiologo possa perdere alcune anomalie che nella maggior parte dei casi invece trova!

11 CAD A questo punto lidea è che il medico possa essere aiutato dalla seconda opinione fornita dal CAD. La tipica situazione dove il CAD può essere daiuto è quando si analizzano molte radiografie con una bassa incidenza di casi positivi: Screening Un esempio: CAD GPCALMA

12 CAD Influenza del CAD sulle prestazioni umane* * Tutorial on CAD U. Bick, K. Doi, CARS London 26/06/2003

13 Acqusizione immagini Pre-processing e ricerca ROI Estrazione caratteristiche Classificazione CAD Un tipico sistema CAD (Computer Aided Detection)

14 CAD GPCALMA Un nuovo software per la rivelazione precoce del cancro al seno -> lesperimento CALMA e GPCALMA CALMA Computer Aided Library for MAmmography GPCALMA Grid Platform Computer Aided Library for MAmmography

15 INFN & Physics Dep. Bari Cagliari Catania Lecce Napoli Palermo Pisa Sassari Torino Hospitals Bari Livorno Napoli Sassari Torino Udine CAD GPCALMA

16 Tumore mammario: una delle cause principali di morte nella popolazione femminile Diminuzione della mortalita: rivelazione precoce tramite esame mammografico CAD GPCALMA Screening

17 Complete Coverage In implementation Partial Coverage No screening Target: years 6.7 M people INFN University 1 esame 4 mammogrammi (60 MB) 6.7 Mpeople, 1 exam/2y 3.35 Mexams/year circa 200 TB/year è necessario includere anche le donne di 40 anni! -Non si ha sufficiente personale per le diagnosi - alto costo Screening mammografico CAD GPCALMA

18 Costo (milioni di EUR) Diagnosi73.8 Terapia primaria (CH + RT) 8.5 Terapia adiuvante 0.2 Follow-up 2.1 Terapia riprese locali 1.3 Terapia riprese sistemiche -1.8 Fase terminale -5.0 Costo annuo netto totale79.1 Stima CNR per un programma di screening mammografico nazionale Costo-Efficacia N. vite salvate48361 N. anni-vita guadagnati Costo totale (milioni di €)2300 Costo per vita salvata (k€)48 Costo per anno di vita (k€)5.2 CAD GPCALMA

19 DOPPIA LETTURA VANTAGGI: miglioramento delle prestazioni SVANTAGGI: costo economico e temporale CAD GPCALMA USO DEL CAD COME SECONDO LETTORE SENZA PEGGIORAMENTO DELLE PRESTAZIONI Lidea originale per CALMA

20 A posteriori lidea sembrerebbe giusta: un recente studio, fatto su circa donne asintomatiche, pubblicato su Radiology. 2001;220: mostra come la rivelazione precoce del cancro al seno possa essere migliorata di circa il 20% usando il CAD nei programmi di screening mammografico. CAD=secondo lettore? CAD CALMA

21 Prestazioni dei radiologi senza CAD e con CAD (a) un aumento del tasso di richiamo dal 6.5% al 7.7% (b) nessun cambio nel valore predittivo positivo per la biopsia (c) un 19.5% di incremento nel numero di cancri rivelati (d) un incremento dal 73% al 78% delle strutture maligne rivelate nei loro stati più precoci (stage 0 e I) Le conclusioni sono che luso del CAD nella interpretazione dei mammogrammi di screening (secondo lettore) può migliorare la rivelazione di strutture maligne nei loro stati più precoci senza effetti indesiderati sul tasso di richiamo o il valore predittivo positivo per la biopsia. CAD CALMA

22 Laumento di cancri rivelati in uno stadio precoce è assai importante. Infatti se il cancro al seno è identificato precocemente, in stage zero od uno, quando è confinato alle strutture locali del seno, la probabilità di sopravvivenza del paziente è enormemente più alta. Le percentuali di sopravvivenza a 5 anni variano da 96% per cancri rivelati e trattati in uno stage precoce 77% per cancri con stage medio (quando il cancro ha raggiunto i tessuti circostanti il seno) 21% per cancri con stage alto che hanno raggiunto organi distanti. Percentuali di sopravvivenza CAD CALMA

23 Pazienti 1690 Mammogrammi % 10 % 23% 33% 11% 63% 26% 6% 36% 58%

24 La stazione GPCALMA E necessario solo un PC ed un CCD linear scanner con passo di 85 m e 12-bit di risoluzione (4096 livelli di grigio). Ciascuna immagine, non compressa, è circa 12 Mbytes ed ogni paziente è circa 60 Mbytes. Le immagini sono conservate su HD Ciascun ospedale ha una copia dei dati dei propri pazienti. CAD CALMA

25 Sistemi di Intelligenza Artificiale individuano le sorgenti delle ROI Un programma cerca e trova regioni interessanti (Regions Of Interest ROI) nellimmagine CAD CALMA

26 MASSE oggetti piuttosto grandi usualmente caratterizzati da forme particolari CAD CALMA

27 ROI hunter per le masse Viene identificato il punto di massimo dintensità assoluto Viene costruito un cerchio di diametro pari a 5 pixel centrato nel massimo CAD CALMA

28 Trovare e classificare gruppi di piccoli e brillanti oggetti di differente forma ed intensità su sfondo rumoroso Esempi di microcalcificazioni CAD CALMA

29 Aree di applicazione Tele-didattica Tele-diagnosi Controlli di qualità Epidemiologia Sviluppo CADe GPCALMA

30 Interfaccia grafica GPCALMA

31 Analisi delle microcalcificazioni GPCALMA

32 Analisi delle lesioni massive GPCALMA

33 Muovere i codici piuttosto che i dati utilizzando le immagini senza muoverle PROOF (http://root.cern.ch)http://root.cern.ch La filosofia delle GRID applicata al CAD mammografico è: Accesso sicuro Gestione dei dati AliEn (http://alien.cern.ch)http://alien.cern.ch GPCALMA

34 Data Collection Centre Diagnostic Centre Data & MetaData Catalogue 1 - Data Collection 2 - Data Registration 3 - Run CAD remotely 4 - Transfer Selected Data 5 - Interactive Diagnosis 6 -Data Physical Transfer Esempio: Telediagnosi per screening

35 GPCALMA: tele-didattica, epidemiologia 1 - Data Selection 4 - Remote Analysis 3 - Spawn PROOF Processes 5 - Retrieve & Analyze Selected Images 2 - Start CAD

36 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 La telemedicina consente visite, medicazioni e referti a distanza evitando faticose trasferte alle persone che hanno problemi nel camminare o per varie ragioni faticano a spostarsi. Il progetto della telemedicina nellUlss 12 si è sviluppato in due tempi e con finalità differenti. Nel 2004 la telemedicina consisteva nel collegamento in tempo reale, attraverso due postazioni fisse, tra medico specialista in ospedale e paziente nella propria sede distrettuale. Date le difficoltà di spostamento del territorio veneziano, questo tipo di visita rappresenta un miglioramento dei servizi offerti ai pazienti e un risparmio di tempo. Dal 2007 si è aggiunto un altro progetto che si occupa dellassistenza domiciliare. Linfermiere va a casa del paziente, raccoglie informazioni che vengono inviate, grazie alla rete informatica, a differenti utilizzatori: i medici specialisti, i medici di medicina generale, gli infermieri. Il fulcro è diventato il paziente che, senza muoversi, diventa visitabile da molti operatori.

37 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 La telemedicina dellUlss 12 si è sviluppaTA per migliorare la cura del paziente non deambulante che rientra nelle cure di Assistenza domiciliare integrata (Adi). Nel periodo di sperimentazione hanno beneficiato di questo servizio i pazienti con problemi di deambulazione e con i requisiti per rientrare in un programma di assistenza domiciliare integrata: telecardiologia: i portatori di pacemaker, pazienti affetti da scompenso cardiaco teledermatologia: i pazienti affetti da ulcere arteriose e venose telepneumologia: pazienti in ventilo-terapia e ossigeno-terapia domiciliare telechirurgia: pazienti in follow-up che abbiano avuto interventi di piccola chirurgia

38 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 Come avviene la visita? I pazienti ricevono la visita a casa degli infermieri di Assistenza Domiciliare che in accordo con i medici specialisti eseguono lattività assistenziale e contemporaneamente raccolgono delle informazioni cliniche e degli esami strumentali utili per il follow up del paziente: i dati raccolti vengono inviati al medico specialista che li esamina e stabilisce il migliore iter clinic. Il tutto senza spostamento né del paziente né del medico.

39 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 La telemedicina, prodotta dalla Telemedicina Rizzoli di Bologna, agisce grazie a due database relazionali che si scambiano informazioni attraverso un processo di sincronizzazione. Ciò permette che il servizio sia erogabile anche in zone dove non vi è campo per linvio dei dati. I due programmi sono: una cartella clinica elettronica, consultabile via web, che gestisce i dati memorizzati in un server centrale l'applicativo AD manager installato su sei computer portatili che raccoglie i dati clinici e ne permette l'invio al server centrale in maniera immediata (teleconsulto sincrono) o posticipata attraverso metodica Store and Forward (teleconsulto asincrono). I database contengono dati clinici che vengono inseriti dagli operatori coinvolti nella sperimentazione e vengono alimentati di dati strumentali raccolti a domicilio attraverso la strumentazione portatile.

40 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 Privacy Laccesso ai dati sensibili può avvenire solo da parte di personale autorizzato in rispetto delle attuali leggi vigenti che garantiscono la privacy. Agli utenti autorizzati vengono fornite dallamministratore username e password provvisoria, di questa al primo accesso viene richiesta la modifica. Tutti gli accessi vengono registrati in un file di log: tale file è in formato testo immodificabile, e tiene traccia di qualunque cosa riguarda il software: tipo di accesso, utente che l'ha fatto, data e ora dell'evento, registrazione in ordine cronologico.

41 Il progetto della telemedicina nellUlss 12 UNITA LOCALE SOCIO SANITARIA 12 risultati Durante i primi sei mesi di sperimentazione sono stati visitati 513 pazienti così suddivisi: 193 pazienti cardiologici, 243 pazienti dermatologici, 74 pazienti chirurgici, 2 pazienti pneumologici Gli obiettivi raggiunti La telemedicina si prefigge tre obiettivi principali: mantenere unadeguata efficacia clinica, migliorare la qualità di vita dei pazienti e ridurre la spesa sanitaria. Con la premessa che i pazienti sono stati adeguatamente selezionati, le visite in telemedicina si sono rivelate clinicamente valide. Se il calcolo economico risulta complesso a causa delle numerose voci di spesa da tenere in considerazione, ineccepibile risulta il miglioramento della qualità della vita dei pazienti che vedono drasticamente ridotti gli impegnativi trasferimenti in ospedale per visite ambulatoriali che possono essere svolte comodamente a domicilio.


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