Sistema di Business Process Management applicato allo sviluppo di un portale di telemedicina per pazienti con scompenso cardiaco

Università di Pisa

Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Biomedica

Tesi di Laurea Magistrale

Relatori:

Candidata:

Prof. Maurizio Mangione Monica Megaro

Ing. Paolo Marcheschi

RINGRAZIAMENTI

Vorrei ringraziare in primo luogo i miei relatori, il Prof. Maurizio Mangione e l’Ing. Paolo Marcheschi, che mi hanno condotto per mano in un mondo affascinante ma di cui in realtà conoscevo molto poco, spronandomi e facendomi superare con la loro presenza costante le paure e la timidezza di chi affronta qualcosa di nuovo.

Il ringraziamento più sentito va però ai miei genitori, alla pazienza e alla fiducia che hanno sempre riposto in me nonostante tutto, a cui spero di regalare oggi una piccola soddisfazione. Un immenso grazie va a mio fratello che ha sempre creduto nelle mie capacità, forse anche più di me stessa, e mi è stato sempre accanto aiutandomi in ogni circostanza e sopportandomi, prima da coinquilina e poi da sorella rompiscatole anche a seicento chilometri di distanza. Vorrei ringraziare poi i miei zii, che mi hanno sempre trattata come una loro figlia non facen-domi mai mancare il loro appoggio e il loro immenso affetto, e i miei cugini con cui ho sem-pre condiviso tutto e che oggi sono sicura vivranno il raggiungimento di questo traguardo con il mio stesso stato d’animo.

Un ringraziamento a cui tengo molto è quello rivolto a chi oggi non può esserci, in particolare ai miei nonni a cui sono legati i miei ricordi più belli e che non dimenticherò mai per l’affetto e gli insegnamenti che mi hanno trasmesso. Ovunque siano, oggi me li immagino seduti a guardarmi e a chiamare chiunque sia lì con loro dicendo “quella è mia nipote”, orgogliosi co-me solo i nonni sanno essere.

Un grazie va agli amici che ho incontrato in questa che ormai è la mia seconda casa, che nel tempo sono diventati una parte importante della mia vita, molti dei quali sono anche qui oggi a gioire per me.

L’ultimo ma non meno importante ringraziamento va ai miei amici di una vita, a quelli che sopportano da anni il mio pessimo carattere, a chi si preoccupa appena la mia voce va un po’ giù, a chi condivide con me i momenti di spensieratezza e le ansie quotidiane e a chi non ha bisogno di far sentire sempre la sua voce per essere un punto di riferimento costante.

Sommario

1.3 Obiettivi della telemedicina ... 15

1.4 Classificazione dei servizi di telemedicina ... 15

1.4.1 La Telemedicina specialistica ... 15

1.4.2 Il Telemonitoraggio e la Telesalute ... 16

1.4.3 La Tele-assistenza ... 17

1.4.4 La Telecardiologia ... 17

1.4.5 Il Ricovero virtuale ... 18

1.5 Tecnologie e-Health nella patologia cardiaca ... 18

1.5.1 L’insufficienza cardiaca e lo scompenso cardiaco ... 18

1.5.2 La gestione domiciliare integrata ... 25

CAPITOLO 2 ... 28

SISTEMA DI GESTIONE DI UN PROCESSO AZIENDALE ... 28

2.1 Business Process... 28

2.2 Business Process Management (BPM)... 29

2.3 Linguaggi di modellazione dei processi ... 30

2.3.1 Workflow Management System (WFMS) ... 33

2.3.2 XML Process Definition Language (XPDL) ... 33

2.3.3 Business Process Execution Language (BPEL) ... 34

2.3.4 Business Process Model Notation [18] ... 34

2.4 Sistemi/Suite BPM (BPMS) ... 38 2.5 BPM Bonitasoft [20] ... 39 2.5.1 Bonita Studio ... 41 2.5.2 Bonita Portal ... 45 2.5.3 Bonita Engine ... 46 CAPITOLO 3 ... 47

5

IMPLEMENTAZIONE PROGETTO ... 47

3.1. Finalità ... 47

3.2. Architettura generale ... 49

3.2.1 Definizione organizzazione telemedicina ... 49

3.2.2 Creazione database mysql ... 51

3.2.3 Creazione Report con Jasper Report... 53

3.2.4 Definizione Processo ... 55 3.2.5 UI Designer e Application 6.x ... 58 3.2.6 Analisi Diagramma BPMN ... 62 CAPITOLO 4 ... 89 PRESENTAZIONE RISULTATI ... 89 4.1 Profilo Pazienti ... 91 4.2 Profilo Specialista... 94

4.3 Profilo Medico Generico ( lane in Figura 62) ... 99

4.4 “Costruzione” del Processo ... 103

CONCLUSIONI... 104

APPENDICE ... 107

1. Registra Paziente Nel Portale ... 107

2. Inserimento Parametri misurati dal paziente ... 108

3. Implementazione nuovo filtro attore ... 109

4. Seleziona dati paziente ... 111

5. Inserimento e update farmaci paziente ... 112

6. Recupero e Salvataggio File Prescrizione ... 113

7. Inserimento esami del sangue nella tabella Esami ... 114

8. Dati inviati alla tabella dimissioni alla Dimissione del Paziente ... 114

9. Query per la creazione del report inserita in IReport... 115

I

F

Figura 1 Rappresentazione schematica scompenso cardiaco [9]... 19

Figura 2 Cause ospedalizzazione. [12] ... 20

Figura 3 Rappresentazione disfunzioni ventricolari sistoliche e diastoliche ... 22

Figura 4 Schema riassuntivo della Classificazione Clinica funzionale della ... 24

Figura 5 Ciclo di vita BPM... 29

Figura 6 Struttura Linguaggio UML [16] ... 32

Figura 7 Activities ... 35

Figura 8 Event ... 35

Figura 9 Trigger Attivatori di Event ... 36

Figura 10 Gateway... 36

Figura 11 Associazioni ... 37

Figura 12 Swimlane ... 37

Figura 13 Artefatti ... 38

Figura 14 Architettura BonitaSoft ... 40

Figura 15 Creazione ed Esportazione Processo ... 41

Figura 16 Interfaccia Bonita Studio... 42

Figura 17 Editor Creazione Form UI Designer ... 43

Figura 18 Sezioni Per L'inserimento Delle Caratteristiche Del Processo ... 44

Figura 19 Connettori Bonita ... 44

Figura 20 Interfaccia Presentazione Task Bonita Portal ... 45

Figura 21 Gestione Organizzazione Dal Portale ... 46

Figura 22 Schermata Utenti Organizzazione ... 50

Figura 23 Connettore Mysql ... 51

Figura 24 Rappresentazione Diagramma ER ... 52

Figura 25 Inserimento Query Per La Creazione Di Report in IReport (JasperReport) ... 53

Figura 26 Schermata Principale IReport ... 54

Figura 27 Implementazione Connettore Jasper Report ... 54

Figura 28 Rappresentazione Processo ... 56

Figura 29 Definizione Attori Processo ... 57

Figura 30 Mappatura Attori Del Processo ... 58

Figura 31 Application 6.x ... 59

7

Figura 33 Creazione Contratto UI Designer ... 60

Figura 34 Creazione Form UI Designer ... 61

Figura 35 Recupero Variabili Di Processo ... 62

Figura 36 Corsia Pazienti ... 63

Figura 37 Form Inserimento Parametri ... 64

Figura 38 Validatori di campo ... 65

Figura 40 Form Richiesta Consulto ... 66

Figura 39 Form Nuova Prescrizione ... 66

Figura 41 Implementazione Lista Opzioni ... 67

Figura 42 Implementazione Connettore Email ... 68

Figura 43 Nuova implementazione filtro attore ... 69

Figura 44 Inserimento jar filtro attore nelle librerie del processo ... 69

Figura 45 Utilizzo Filtro Attore ... 70

Figura 46 Form Scarica Prescrizione... 70

Figura 47 Corsia Specialista ... 71

Figura 48 Form Scelta Attività ... 72

Figura 49 Implementazione Connettore Jasper Report ... 73

Figura 50 Esempio Creazione Report ... 74

Figura 51 Definizione Contratto ... 74

Figura 52 Form Ricerca Dati Paziente ... 75

Figura 53 Form Visualizza Dati E Parametri ... 75

Figura 54 Contratto Task Cambio Terapia ... 76

Figura 55 Form Cambio Terapia ... 77

Figura 56 Form Registra Pazienze... 78

Figura 57 Contratto Form Gestione Dimissione... 78

Figura 58 Form Gestione Dimissione ... 79

Figura 59 Connettore email Con Allegato Da Documenti ... 80

Figura 60 Form Conferma Visione Dati ... 81

Figura 61 Form Richiesta Visita ... 81

Figura 62 Corsia Medico Generico ... 82

Figura 63 Form Ricerca Paziente ... 83

Figura 64 Form Prescrizione Esami ... 84

Figura 65 Form Inserisci Esami... 85

8

Figura 67 Form Visualizza Dati Paziente Selezionato ... 87

Figura 68 Definizione Opzione "Inserisci widget se" ... 88

Figura 69 Form Visione Dati e Richiesta Approfondimento ... 88

Figura 70 Pagina Login ... 89

Figura 71 Pagina Iniziale ... 90

Figura 72 Pagina Scelta Attività ... 91

Figura 73 Pagina Inserimento Parametri ... 92

Figura 74 Pagina Richiesta Consulto... 92

Figura 75 Pagina Visualizza Terapia Ed Esami ... 93

Figura 76 Pagina Scarica Prescrizione ... 94

Figura 77 Pagina Scelta Iniziale Specialista ... 94

Figura 78 Pagina Per L'inserimento Di Un Nuovo Paziente Nel Portale ... 95

Figura 79 Pagina Di Dimissione Del Paziente ... 95

Figura 80 Pagina Di Ricerca Dati Paziente ... 96

Figura 81 Pagina Di Visualizzazione Dati Clinici e Report ... 97

Figura 82 Pagina Per Il Cambio Di Terapia ... 98

Figura 83 Pagina Di Visualizzazione Parametri Inseriti Dal Paziente ... 99

Figura 84 Pagina Scelta Iniziale Medico Di Medicina Generale ... 99

Figura 85 Pagina Di Ricerca Pazienti A Cui Prescrivere Esami ... 100

Figura 86 Pagina Prescrizione Esame Ematochimici ... 100

Figura 87 Pagina Visualizza e Seleziona Paziente ... 101

Figura 88 Pagina Visualizzazione Dati Paziente Mmg ... 102

Figura 89 Ricezione Mail Dallo Specialista ... 102

Figura 90 Pagina Richiesta Approfondimenti ... 103

INTRODUZIONE

In Italia, il Servizio Sanitario Nazionale ha sicuramente bisogno di trovare un nuovo approc-cio alla cura dei pazienti, approcapproc-cio che determini una riduzione dei costi/tempi dei servizi sa-nitari, e un ruolo concreto in questo senso è offerto dalla telemedicina. La telemedicina, ovve-ro la medicina a distanza, permette infatti di poter riorganizzare il sistema offrendo modelli di cura alternativi all'ospedalizzazione, domiciliarizzando l'assistenza, e favorendo una gestione integrata del malato attraverso una rete ospedale-territorio. Questo tipo di sistema, anche se si ripercuote positivamente sui costi e sui tempi di gestione dei malati per i Sistemi Sanitari, ha come obiettivo fondamentale quello di migliorare la vita del paziente, non solo dal punto di vista medico. Dagli studi fino ad ora effettuati sui servizi di telemedicina messi in opera è e-vidente infatti che un simile approccio, fornendo modelli di cura alternativi al ricovero ospe-daliero, permetta un’equità nell’accesso alle cure altamente specializzate della popolazione che ancora oggi vive in territori difficilmente raggiungibili da cure specialistiche. Essa forni-sce un supporto ai pazienti affetti da malattie croniche e permette la continuità della cura at-traverso un canale altamente specializzato anche lontano dalla struttura ospedaliera miglio-rando l’efficienza dei servizi di emergenza-urgenza.

La Telemedicina inoltre, offrendo una sorta di “ricovero virtuale” a domicilio, ai pazienti in fase subacuta o cronica, ha indubbi benefici sulla qualità della vita dei pazienti stessi, ridu-cendo ad esempio i problemi psicologici legati all’ospedalizzazione.

Mantenendo sotto costante controllo lo stato clinico del paziente con il monitoraggio remoto, infatti, oltre a ridurre la necessità di effettuare di persona le visite tradizionali di controllo, si è in grado di ridurre anche il rischio di insorgenza di complicazioni, di anticipare le eventuali riacutizzazioni e di fornire assistenza tempestiva di un medico qualora si verifichino situazio-ni di emergenza.

Una delle applicazioni cliniche più importanti della telemedicina è quella relativa al monito-raggio dell’insufficienza cardiaca cronica, che spesso si trasforma in conclamato scompenso cardiaco, i cui pazienti si calcola siano in Italia circa tre milioni (un quinto dell’intera popola-zione). La prevalenza di detta patologia è in continua crescita a causa soprattutto dell’invecchiamento della popolazione e della grande incidenza tra gli anziani di malattie car-diovascolari. Ne consegue la necessità di fronteggiare tali malattie, anche con il ricorso alle moderne tecnologie, delle quali la telemedicina è una rilevante applicazione.

10 Questo lavoro di tesi si fonda proprio su questi concetti e l’obiettivo generale del Progetto consiste nel creare un servizio di telemedicina per il monitoraggio di pazienti affetti da una patologia cronica, quale lo scompenso cardiaco. Considerando il problema come un processo aziendale e sfruttando i concetti di Business Process Management (BPM), una disciplina ge-stionale che si occupa di descrivere e gestire i processi di business in un’organizzazione e i BPMS (sistemi BPM) che sono tutti quei software che permettono di creare, eseguire e controllare i processi di business.

L’obiettivo principale è quello di ottimizzare tali processi garantendo, nel caso si rivelasse ne-cessario, la possibilità di effettuare modifiche per rispondere a nuove esigenze in tempi brevi. In questo elaborato, in particolare, verrà sviluppato un applicativo usando il software BONITA BPM, una suite BPM capace di progettare e simulare un processo di business mediante la sua interfaccia grafica molto intuitiva che consente di creare un modello del processo aziendale trasformandolo in un applicativo informatico che può essere facilmente aggiornato e ottimiz-zato.

Il processo aziendale da ottimizzare sarà in questo caso una rete di telemedicina e il risultato sarà un portale di telemonitoraggio in una rete costituita da:

 specialista

 medico di medicina generale

 paziente

L’obiettivo è quello di rendere più efficiente il controllo del paziente stesso e offrire un mag-giore supporto, anche dal punto di vista psicologico attraverso un confronto più assiduo, per-mettendo al medico, specialista e di medicina generale la consultazione e la diagnosi in tempo reale.

CAPITOLO 1

LA TELEMEDICINA

1.1 Definizione di Telemedicina

La sinergia tra informatica e biomedicina, coadiuvata dallo sviluppo delle tecnologie informa-tiche e delle telecomunicazioni, ha portato a notevoli cambiamenti nella nostra vita quotidiana contribuendo ad un miglioramento della qualità della vita stessa e uno dei settori che ha tratto i maggiori vantaggi è quello sanitario.

E’ in questo contesto che si inserisce il concetto di telemedicina partendo dall’idea che dovesse essere l’informazione ad arrivare al paziente e non viceversa.

In letteratura la definizione di telemedicina si è evoluta nel tempo partendo dall’iniziale formu-lazione di Thomas Bird negli anni 70 che la intendeva come

“ la pratica della medicina attraverso un sistema di telecomunicazione audio-video senza l'usuale confronto fisico medico-paziente” [1]

facendo riferimento ad un tipo di health care delivery in cui i medici esaminavano i pazienti sfruttando le tecnologie di telecomunicazione, passando per quella di Linkous che sul sito dell’ATA (American Telemedicine Association) sosteneva che questa

“corrisponde all’uso delle informazioni mediche scambiate tra più siti attraverso vie elettro-niche per la cura e l’educazione di un paziente o di un provider che operi nel campo della

Global Healthcare ed al fine di, comunque, migliorare la salute del paziente” [2] fino ad arrivare a Bashrur che ne fornisce la seguente formulazione:

“un sistema innovativo di utilizzo di tecniche di cura che possa consegnare, letteralmente, all’utente un ampio ventaglio di servizi educativi e di healthcare senza che gli utenti possano essere limitati dal tempo e dallo spazio, cioè rendendo tali servizi disponibili con la minor

at-tesa possibile (in tempo reale) e, nello stesso tempo, abbattendo ogni ostacolo fisico” [2] Nel 1990 gli esperti della comunità europea hanno dato una loro interpretazione al concetto di telemedicina definendola:

“l’integrazione, il monitoraggio e la gestione dei pazienti, nonché l’educazione dei medesimi e del personale, usando sistemi che consentono un pronto accesso alla consulenza di esperti

e alle informazioni del paziente, indipendentemente da dove esso o le informazioni risieda-no” [3]

12 In questa accezione si è molto vicini alla definizione di “Tele-health” degli Stati Uniti che comprende oltre all’assistenza ai pazienti lontani dai luoghi di cura, la riorganizzazione e ra-zionalizzazione di tutto il Sistema Sanitario

Infine una definizione molto specifica è data dall’organizzazione mondiale della sanità (OMS) nel 1997 e si parla di telemedicina come:

" l'erogazione di servizi sanitari, quando la distanza é un fattore critico, per cui é necessario usare, da parte degli operatori, le tecnologie dell'informazione e delle telecomunicazioni al

fine di scambiare informazioni utili alla diagnosi, al trattamento ed alla prevenzione delle malattie e per garantire un'informazione continua agli erogatori di prestazioni sanitarie e

supportare la ricerca e la valutazione della cura" [4]

1.2 Percorso storico

L’idea di utilizzare le telecomunicazioni per scopi medici risale ai primi anni del 1900 quando il fisico Wilhelm Einthoven, inventore dell’elettrocardiografo, iniziò gli esperimenti di consul-tazione remota via rete telefonica e scrisse un celebre articolo in merito “Le telecardiogram-me”. [5]

Negli anni venti fu impiegata la trasmissione ad onde radio per permettere ai medici che lavo-ravano nelle stazioni d’osservazione sulla costa di dare assistenza alle navi che si trovavano in situazioni di emergenza durante la navigazione.

L’utilizzo delle telecomunicazioni e dell’informatica nei sistemi sanitari ha avuto però un no-tevole impulso negli Stati Uniti solo a partire dagli anni sessanta. Lo scopo originario era quel-lo di promuovere consulti diagnostici e terapeutici mettendo insieme competenze mediche ge-neriche e specialistiche con lo scopo di assistere gli astronauti nello spazio ed, in maniera più diffusa, di migliorare l’assistenza di primo soccorso nelle aree remote.

Una delle prime applicazioni della telemedicina, la cosiddetta teleradiologia, intesa come invio a distanza di immagini radiografiche, risale al 1967 quando un radiologo del Massachusetts General Hospital (MGH) installa una stazione diagnostica all’aeroporto Logan di Boston con la presenza di infermiere 24h al giorno e di un medico per le 4 ore di maggiore afflusso con lo scopo di fornire assistenza medica ai viaggiatori e ai dipendenti.

I medici che transitavano da questo aeroporto, infatti, erano invitati a portare dati e immagini dei loro pazienti che venivano video trasmesse dal diafonoscopio al MGH per avere un parere dei radiologi locali. Il personale infermieristico si occupava dello svolgimento delle procedure mentre le analisi erano possibili grazie alla precisione della trasmissione a microonde che

con-13 sentiva ai radiologi dell’MGH di poter interpretare in maniera opportuna le lastre radiografiche e le immagini microscopiche.

Nel 1977 il Centro di Telemedicina della MUN (Memorial University di Newfoundland) lavo-ra ad un proglavo-ramma per la formazione a distanza e l’assistenza medica in Canada attlavo-raverso la creazione di una rete interattiva audio, con cinque circuiti integrati, per trasmettere dati medici e per progetti istruttivi. In questo progetto era previsto l’utilizzo del satellite americano Her-mes, sviluppato per testare un sistema di comunicazione che permettesse il trasferimento di da-ti dallo spazio.

In questi anni anche il Giappone inizia ad interessarsi alla medicina a distanza, con la nascita del Centro MEDIS-DC (Medical Information System Development Center), un centro finan-ziato dal Ministero per l’Industria e il Commercio Estero focalizzato su un’azione condivisa tra medici, esperti di informatica, economia e telecomunicazioni, volto alla creazione di servizi di telemedicina e all’utilizzo delle risorse tecnologiche offerte dalla telematica per migliorare l’assistenza sanitaria. [6]

Nel 1984 in Australia nasce la Q-Network, una rete composta di 22 stazioni terrestri proponenti e 21 stazioni consulenti, cioè in grado solo di ricevere, per le comunicazioni satellitari del go-verno con l’obiettivo di dare assistenza medica a cinque città remote a sud del Golfo di Car-penteria, dove due terzi della popolazione erano Aborigeni o Torres Straits Islanders. Si parla di telemedicina attraverso il satellite che permise di ridurre il numero spostamenti di pazienti e specialisti a causa delle loro necessità mediche.

In Italia le prime applicazioni di telemedicina risalgono agli anni intorno al 1970-1976 e si de-vono principalmente all’Università “La Sapienza” di Roma e alla Fondazione Marconi di Bo-logna. Alla Facoltà di medicina dell’ateneo romano si devono infatti le prime esperienze di tra-smissione di segnali biomedicali con la costruzione di un prototipo di cardiotelefono; alla Fon-dazione bolognese le prime ricerche di tele-elettrocardiografia su linee telefoniche commutate che consentivano il trasferimento per via trans-telefonica di elettrocardiogrammi direttamente dall’ospedale al domicilio del paziente senza necessità di presenza fisica del cardiologo.

Queste ricerche portarono nel 1976 alla creazione presso l’Università di Roma di un “Comitato per la Telemedicina” che aveva lo scopo di valutare le esperienze nel campo della telemedicina sviluppatesi in altri paesi e di formulare proposte operative di assistenza specialistica remota e nel 1982 alla creazione di due importanti iniziative: “Il Programma nazionale di ricerca per la telemedicina” finanziato dal Ministero per la ricerca scientifica e tecnologica e il “Progetto di telemedicina” della Sip (Società Italiana per l’Esercizio Telefonico, ora Telecom) che mise a disposizione le proprie linee telefoniche per il trasferimento di dati medici.

14 Negli ultimi anni sono stati attivati numerosi servizi di telemedicina in diverse città italiane e di particolare rilievo risulta il progetto di telemedicina andrologica promosso dalla Regione To-scana. Si tratta del primo progetto, sia a livello italiano che europeo, per la diagnosi a distanza di alcune patologie andrologiche e avrà il suo centro operativo nell’Azienda Universitaria O-spedaliera Pisana [8]. Un’altra realtà importante è rappresentata dal progetto di telemedicina “Arriviamo al cuore di tutti” nato nel 2015 dalla collaborazione tra Regione Toscana, Fonda-zione Toscana Gabriele Monasterio e Lions Club per la diagnosi e la cura delle malformazioni cardiache.

Quest’iniziativa nasce dopo alcuni anni di sperimentazioni della Fondazione Monasterio di un sistema di teleconsulto rivolto alla cardiologia pediatrica con vari Paesi dell’area balcanica (ex Jugoslavia, Romania, ecc.). Si è dunque pensato di replicare un sistema simile anche nella Re-gione Toscana con l’obiettivo di creare una rete toscana di teleconsulto per la cardiologia pe-diatrica, che permettesse una diagnosi precoce di tali patologie per cui il tempo può essere un fattore determinante. Tale sistema ha visto la collaborazione tra clinici locali e specialisti della Fondazione e si è rivelato efficiente per la diagnosi precoce delle cardiopatie in età neonatale e pediatrica, e per il successivo follow-up, tanto che è stato utilizzato anche nell’ambito di pro-getti finanziati dall’UE. [22] L’obiettivo è quello di assicurarsi un intervento tempestivo nel centro più idoneo in caso di necessità per il piccolo paziente garantendo così un servizio molto più completo alle varie aree della regione. Questo con evidenti benefici in termini di costi e di-sagi per il sistema sanitario e per le famiglie.

Attualmente in America esiste un organo nazionale ufficiale che si occupa di telemedicina ed è l’American Telemedicine Association (ATA).

Si tratta di un’associazione senza scopo di lucro nata nel 1993 che ha come obiettivi principali quello di favorire l’accesso alle cure mediche dei pazienti attraverso l’utilizzo delle moderne tecnologie, di sviluppare programmi di ricerca e sperimentazioni di apparati e servizi di tele-medicina e di favorire l’integrazione tra la Medicina tradizionale, gli istituti governativi prepo-sti alla sanità e le aziende di telecomunicazione. Questa organizzazione ha assunto una notevo-le importanza e ciò è dovuto al sempre maggiore interesse verso l’informatica medica sia da parte dei cittadini che delle istituzioni grazie ai notevoli vantaggi che essa comporta.

In Europa, la telemedicina non ha avuto lo stesso rapido sviluppo come nei paesi quali gli USA o il Giappone, questo perché la geografia di questi paesi rende molto più critica la gestione dei servizi sanitari e i servizi di medicina a distanza nascono proprio con l’obiettivo di migliorare l’assistenza nelle zone remote. Un primo esempio europeo di quegli anni è dato dal progetto MEDKOM che prevedeva la creazione di servizi di videoconferenza tra gli ospedali di

Hanno-15 ver e Berlino e successivamente da un programma esplorativo denominato AIM (Advanced In-formatics in Medicine) nel 1986 voluto dalla comunità Europea per valutare gli effetti di un uso sistematico dei servizi sanitari con l’ausilio delle moderne tecnologie, ma una delle poche realtà significative in cui si assiste ad un uso continuativo di tali servizi, con un numero di assi-stiti di circa 9000 nelle aree remote e scarsamente popolate, è la Norvegia. In Europa infatti so-lo Norvegia, Francia, Finlandia, Svezia e Danimarca hanno una ben definita regolamentazione dei servizi di telemedicina. [7]

A tal proposito in Italia è stato introdotto un Osservatorio Nazionale per il monitoraggio e la valutazione delle reti e-care promosso dal Ministero Della Salute. Sono state censite e catalo-gate tutte le reti Internet volte all’assistenza sanitaria in modo da creare una piattaforma in cui applicare una logica collaborativa allo scopo di arrivare in tale campo alla definizione di un si-stema condiviso.

1.3 Obiettivi della telemedicina

La telemedicina si propone, attraverso l’ausilio dei mezzi di telecomunicazione, di creare un si-stema che consenta di:

 facilitare il primo soccorso del paziente con risparmio di risorse economiche (ad esempio delle ambulanze)

 migliorare la distribuzione dell'assistenza sanitaria razionalizzando l’impiego di risorse specialistiche con un migliore rapporto costi/prestazioni

 poter monitorare i pazienti nell’ambito domiciliare diminuendo i rischi di trasposto e i co-sti di geco-stione

 creare banche dati per studi epidemiologici  facilitare la comunicazione con i cittadini

Per il raggiungimento di questi obiettivi non si può prescindere dall’uso dei servizi di teleco-municazioni, che negli ultimi decenni hanno avuto un notevole sviluppo, e che hanno un ruolo fondamentale nelle attività socio-sanitarie permettendo lo scambio di informazioni tra gli attori in gioco quindi medico di base, medico specialista, personale infermieristico e paziente.

1.4 Classificazione dei servizi di telemedicina 1.4.1 La Telemedicina specialistica

Si parla di telemedicina specialistica in riferimento all’interazione a distanza tra medi-co e paziente o tra medimedi-co e altri operatori sanitari all’interno di una specifica area medica e al tipo di mezzi messi in atto per favorire tale scambio.

16 In tale ambito si parla dunque di:

 Televisita: il medico effettua una visita a distanza del paziente, con un collega-mento che deve permettere di poter vedere il paziente in tempo reale o differito e di poter interagire con esso proprio come in una visita ambulatoriale, in modo da permettere al termine della stessa di poter effettuare in tranquillità la prescrizione di farmaci o di cure.

 Teleconsulto: il medico fornisce una consulenza al paziente sulla base della sua formazione professionale, eventualmente chiedendo consiglio ad altri medici con competenze specifiche, e della conoscenza di informazioni mediche riguardanti il paziente stesso fornendo un’indicazione di diagnosi e/o di scelta di una terapia.

 Telecooperazione sanitaria: è una consulenza o una forma di assistenza fornita da un medico o altro operatore sanitario impegnato in un atto sanitario come un soc-corso d’urgenza. [8]

1.4.2 Il Telemonitoraggio e la Telesalute

Con telemonitoraggio si intende un’attività di monitoraggio a distanza dei dispositivi medici impiantabili e/o indossabili e dei dati da essi forniti che ha visto un notevole miglioramento della tranquillità e della libertà del paziente che si sente ben assistito e non deve più recarsi frequentemente in clinica per le visite di controllo. Il processo di monitoraggio consiste perciò di tre funzioni fondamentali:

1. prelievo ed invio di segnali clinicamente significativi verso i centri di assisten-za/intervento;

2. acquisizione, analisi e valutazione di tali segnali da parte del Centro medico di Servizio;

3. attuazione di interventi presso i pazienti realizzabili con modalità differenti a seconda dei casi.

La Telesalute a differenza del telemonitoraggio prevede un ruolo attivo sia del medico che del paziente, prevalentemente affetto da patologie croniche, in modo che il pa-ziente impari a prendersi di cura di se stesso e sia quindi di ausilio alla cura. Per fare questo vengono fornite al paziente informazioni e servizi in modo che si responsabi-lizzi, realizzando egli stesso ad esempio la registrazione dei propri dati, e che possa

17 assistere il medico nella diagnosi e nel monitoraggio permettendogli di interpretare al meglio i dati forniti a distanza.

1.4.3 La Tele-assistenza

La Teleassistenza ha un contenuto prevalentemente socio-assistenziale, riguarda infat-ti l’assistenza dei pazieninfat-ti anziani o cronici a domicilio. Ha quindi una connessione non diretta con il sistema sanitario ma dovrebbe integrarsi con esso al fine di garantire la continuità assistenziale a questo tipo di assistiti.

1.4.4 La Telecardiologia

La telecardiologia è forse la branca della telemedicina che ha avuto un maggiore svi-luppo, questo soprattutto perché le urgenze mediche dovute a problemi cardiaci sono una realtà che non può essere trascurata e l’utilizzo delle moderne tecnologie può por-tare in questo caso benefici molto evidenti. Rientrano nei servizi di telecardiologia:

 i sistemi di refertazione a distanza di ecg  i teleconsulti cardiologici

 i telemonitoraggi di pazienti affetti da insufficienza cardiaca cronica o aritmici Le maggiori applicazioni della telecardiologia riguardano i pazienti con insufficienza cardiaca cronica perché sono soggetti sempre a rischio di eventi acuti e in questo caso avere un contatto rapido con cardiologo e/o specialista di fiducia permette di prevenire situazioni di criticità a beneficio sia del paziente che degli addetti ai servizi di primo soccorso. Nella sindrome coronarica acuta ad esempio è necessario che l’elettrocardiogramma del paziente sia controllato prima possibile e la possibilità di effettuare una refertazione on line permette di poterlo fare andando a ottimizzare i tempi e la gestione terapeutica. Lo stesso vale per i pazienti con palpitazioni, ai quali può essere fornito un sistema costituito da fasce toraciche che permettono il monito-raggio e la trasmissione continua dei dati elettrocardiografici al medico.

Attraverso i sistemi end to end il paziente è sempre connesso al cardiologo o speciali-sta di fiducia, senza doversi spospeciali-stare dalla propria abitazione, e ciò permette un conti-nuo cousiling clinico da parte del medico che può monitorare in tempo reale i segnali di rilevanza clinica e i sintomi riferiti dal paziente.

18

1.4.5 Il Ricovero virtuale

E’ l’ospedale virtuale a domicilio che può essere una valida alternativa all’ospedalizzazione quando il paziente è impossibilitato a raggiungere l’ospedale per motivi legati alla malattia, a problematiche logistiche o a qualsiasi altro tipo di limita-zione. Il fatto di trasformare una parte dei ricoveri in “ricoveri virtuali” ha inoltre un notevole vantaggio sia per il paziente con la diminuzione degli effetti psicologici lega-ti all’ospedalizzazione che per le strutture sanitarie con una rilevante diminuzione dei costi di degenza. Il ricovero virtuale si applica principalmente alle malattie croniche e oncologiche e coinvolge quattro figure che si scambiano informazioni:

- Il paziente

- Il medico responsabile della cura del paziente

- Il medico o infermiere che si occupano di fornire materialmente la cura

- Il medico specialista che definisce il protocollo diagnostico e terapeutico da ri-spettare [7]

1.5 Tecnologie e-Health nella patologia cardiaca

1.5.1 L’insufficienza cardiaca e lo scompenso cardiaco 1.5.1.1 Definizione

I termini insufficienza cardiaca e scompenso cardiaco sono spesso confusi, utilizzati come sinonimi, ma in realtà il termine insufficienza cardiaca si riferisce alla condizio-ne di alterata funzionalità cardiaca rilevabile attraverso indagini strumentali mentre quello di scompenso cardiaco indica l’evoluzione finale di tale disfunzione in cui e-mergono i sintomi e i segni clinici dell’incapacità del cuore di soddisfare le necessità dell’organismo e/o i meccanismi di compenso messi in atto da tutto il sistema cardio-circolatorio per sopperire ai danni provocati.

Questi meccanismi di compenso si distinguono in centrali e periferici. I centrali ri-guardano essenzialmente l’adattamento delle fibrocellule miocardiche; si sfrutta la legge di Starling secondo cui l’allungamento delle fibre in fase diastoliche produce un aumento della forza contrattile e consiste quindi in un’ipertrofia ventricolare sinistra e/o destra che porta ad una dilatazione con aumento del volume cardiaco. I periferici invece riguardano principalmente l’attivazione del Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterone, che ha lo scopo di ripristinare una normale gittata cardiaca ma ha come effetto collaterale una ritenzione idrica che peggiora l’insufficienza cardiaca e a cui si

19 oppongono degli ormoni secreti dalle cellule di atri e ventricoli con effetto opposto a quello ritentivo.

Figura 1 Rappresentazione schematica scompenso cardiaco [9]

Questi meccanismi fanno in modo che per un certo periodo l’insufficienza cardiaca sia asintomatica ma quando non hanno più effetto si instaura l’insufficienza cardiaca cro-nica, il cuore si destabilizza, non risponde efficacemente alle richieste metaboliche degli organi e può risultarne compromessa la sua funzione residua aggravando ulte-riormente la situazione e portando alla forma sintomatica dello scompenso cardiaco. Ciò si può verificare per due motivi principali: una riduzione della contrattilità e si parla di insufficienza miocardica o per un aumento improvviso del carico di lavoro e in tal caso siamo di fronte ad insufficienza circolatoria. [10]

Un’ottima definizione di scompenso cardiaco è riportata nel trattato di Braunwald (1997) ed è stata formulata da un gruppo di esperti del National Heart, Lung and Blo-od Institute e recita:

“Lo scompenso cardiaco si verifica quando un’anomalia della funzione cardiaca fa sì che il cuore non sia in grado di pompare sangue in quantità sufficiente per soddisfare i fabbisogni metabolici dell’organismo o possa farlo solo a spese di un aumento della pressione di riempimento. L’incapacità del cuore di soddisfare i fabbisogni tissutali può essere dovuta a riempimento inefficace e insufficiente e/o

20 ad un’anomala contrazione e successivo svuotamento”. Meccanismi compensatori provocano un aumento della volemia e aumentano le pressioni di riempimento del-le camere cardiache, la frequenza cardiaca e la massa del cuore in modo da man-tenere la funzione di pompa del cuore e di favorire una ridistribuzione del sangue. Tuttavia, nonostante questi meccanismi compensatori, la capacità del cuore di contrarsi e di rilasciarsi può ridursi progressivamente con ulteriore aggravamento dello scompenso cardiaco” [11]

Lo scompenso cardiaco rappresenta l’evoluzione finale della maggior parte delle pato-logie cardiache ed è una patologia che porta inevitabilmente alla morte del paziente, per il 50% dei casi a circa cinque anni dalla diagnosi ma nei casi più gravi anche dopo soli sei mesi.

In Italia ci sono già all’incirca 700.000 casi di diagnosi di scompenso cardiaco che rappresentano il 2% della popolazione generale e il 6-10% se si considera la sola po-polazione con età superiore ai 65.

Ogni anno in Italia si diagnosticano circa 100.000 nuovi casi e infatti lo scompenso cardiaco è definito da molti “l’epidemia del millennio”. Questo continuo aumento dell’incidenza di tale patologia è dovuto soprattutto all’allungarsi della durata della vi-ta grazie ai progressi della medicina e al miglioramento delle condizioni sociali che porta ad un aumento della popolazione nelle fasce di età critiche per quanto riguarda le patologie cardiache. Il numero sempre crescente di soggetti affetti da scompenso e l’instabilità di tale patologia ha come effetto naturale un aumento delle ospedalizza-zioni e delle ri-ospedalizzaospedalizza-zioni tanto che il DRG1 127 (INSUFFICIENZA CARDIA-CA E SHOCK) rappresenta la prima causa di ricovero dopo il parto come si evince dalla Figura 2.

Figura 2 Cause ospedalizzazione. [12]

diagnosis-related groups: scala di tipo nominale (o per attributo) a più classi, che consente di suddividere i pazienti in categorie simili dal punto di vista clinico e di impiego di risorse.

LEGENDA

373: Parto

127: Insufficienza cardiaca e shock

183 Malattie apparato digerente

410 chemioterapia non associata a diagnosi di leucemia acuta

014 Malattie cerebrovascolari escluso TIA

Broncopneumopatia cronica costruttiva

21 Questo implica che lo scompenso cardiaco abbia un notevole effetto sul sistema sani-tario dal punto di vista dei costi rappresentando il 5% dei costi totali dell’ospedalizzazione e il 2% della spesa sanitaria nazionale.

1.5.1.2 Eziopatogenesi

Lo scompenso cardiaco (SC), detto anche scompenso cardiaco congestizio, è una sin-drome clinica che determina una progressiva perdita della funzionalità cardiaca a cau-sa di cambiamenti strutturali o funzionali che modificano la capacità dei ventricoli di distendersi e/o contrarsi con la conseguenza che tutti gli organi del corpo non sono più raggiunti dalle giuste quantità di sangue e nutrienti. Si distinguono:

 una disfunzione sistolica in cui il difetto è quello contrattile, cioè nell’espulsione del sangue in giusta quantità durante la sistole. La diagnosi di tale disfunzione di-pende da un parametro che è il fattore di eiezione FE, determinato ecocardiografi-camente, e viene posta quando tale parametro scende al di sotto del 50% (F.E.2 < 40-45%; nelle forme molto gravi <15-20%)

 una disfunzione diastolica legata alla difficoltà del ventricolo sinistro di ricevere in modo adeguato il sangue proveniente dall’atrio sinistro con ridotto riempimento durante la fase diastolica.

La disfunzione ventricolare sinistra, mostrata schematicamente in Figura 3, è innesca-ta dal danno strutturale miocardico provocato dal progressivo ingrossamento della muscolatura della parete ventricolare che si manifesta per ridurre lo stress alla parete, ad esempio nel caso di ipertensione arteriosa prolungata nel tempo, che determina come primo effetto la riduzione della camera ventricolare sinistra che quindi sarà in grado di ricevere meno sangue. Se questa situazione progredisce il ventricolo non sarà più in grado di sopportare il carico di lavoro e a questo punto interviene il cosiddetto meccanismo di rimodellamento per cui si determina una modifica della geometria del ventricolo sinistro che assumerà una forma più sferica e tenderà a dilatarsi per aumen-tare la sua capienza e consentire un riempimento maggiore. Man mano che il ventrico-lo si dilata però si ha una discrepanza tra la quantità sempre maggiore di sangue che affluisce nel ventricolo e quella che quest’ultimo riesce ad espellere e questo si riper-cuote a monte cioè a livello polmonare dove aumenterà la pressione e una parte

2 _{F.E. è la frazione di eiezione, parametro ecocardiografico che rappresenta la frazione o porzione di sangue}

22 dell’acqua presente nei vasi polmonari non potrà più essere trattenuta e andrà ad inva-dere gli alveoli polmonari con la conseguenza di gravi problemi respiratori.

Figura 3 Rappresentazione disfunzioni ventricolari sistoliche e diastoliche

Il processo di rimodellamento di solito precede lo sviluppo dei sintomi nella cosiddet-ta fase di disfunzione ventricolare sinistra asintomatica (DVSA), ma continua anche dopo la loro comparsa nonostante i trattamenti adeguati che possono essere messi in atto.

Due terzi dei pazienti che mostrano disfunzione sistolica ventricolare sinistra ha come patologia di base la cardiopatia ischemica, causata da un insufficiente apporto di ossi-geno al muscolo cardiaco dovuto, nella maggioranza dei casi, ad una ostruzione del flusso di sangue nelle arterie coronariche, con diminuzione della capacità contrattile delle zone colpite e sovraccarico delle zone funzionanti. I rimanenti casi di scompenso possono avere una causa identificabile (come ipertensione arteriosa, malattia delle valvole cardiache, Miocardiopatia dovuta ad effetti tossici di droghe, farmaci, infezio-ni virali o batteriche) o possono non avere una causa evidente (come nella cardiomio-patia dilatativa idiopatica). Fattori di rischio per lo sviluppo di insufficienza cardiaca e quindi successivo scompenso sono: ipertrofia ventricolare sinistra all’ecg, fumo di si-garetta, aumento del rapporto colesterolo totale/colesterolo HDL, ipertensione, diabe-te, obesità.

Il quadro clinico dello scompenso può dunque derivare da:

 malattie primitive del miocardio (insufficienza miocardica), associate ad un’alterazione funzionale sistolica e/o diastolica.

23  cause “non miocardiche” (insufficienza cardiaca), ovvero condizioni che non

in-teressano inizialmente la funzione delle fibrocellule muscolari ma hanno effetto limitante sulle performance del muscolo cardiaco come l’ipertensione arteriosa.

1.5.1.3 La Classificazione NYHA (New York Heart Association)

Le moderne tecniche strumentali permettono di diagnosticare l’insufficienza cardiaca in pazienti del tutto asintomatici o che lamentano i primi sintomi quali palpitazioni, dispnea e ridotta tolleranza all’esercizio fisico e questo rappresenta un notevole van-taggio perché permette di poter intervenire precocemente prima del manifestarsi dei sintomi più gravi.

Una prima classificazione dei pazienti con insufficienza cardiaca si basa infatti sulla tolleranza all’esercizio fisico ed è stata introdotta nel 1964. Si tratta della classifica-zione NYHA (Figura 4) che permette dunque un inquadramento del cardiopaziente in quattro classi ben definite:

I. Nella I classe rientrano quei pazienti che non hanno limitazioni dell’attività fi-sica e le attività ordinarie non causano sintomi quali dispnea, palpitazioni o ec-cessivo affaticamento. In questa classe rientrano i pazienti cardiopatici più per alterazioni morfo-strutturali e/o funzionali cardiache che potrebbero portare ad un aggravamento della condizione.

II. La II classe comprende invece i pazienti che hanno una lieve limitazione dell’attività fisica che non determina sintomi a riposo ma solo durante le attivi-tà fisiche ordinarie. Nel 1979 questa classe è stata ulteriormente suddivisa in due sottoclassi da Sokolow e Ilroy a seconda che i sintomi insorgano durante le attività impegnative (IIS) o che vi sia una lieve limitazione per tutte le forme di attività fisiche.

III. Alla terza classe appartengono i soggetti con marcata limitazione nell’attività fisica inferiore all’ordinario ma che continuano a non accusare sintomi durante il riposo.

IV. All’ultima classe afferiscono infine i pazienti che sono impossibilitati a svol-gere qualsiasi tipo si attività fisica anche minima senza accusare sintomi che possono presentarsi addirittura anche a riposo.

24

Figura 4 Schema riassuntivo della Classificazione Clinica funzionale della New York Heart Association (NYHA)

L’obiettivo iniziale della classificazione NYHA era quella di individuare un sistema di classificazione dei cardiopatici che fosse abbastanza semplice e che permettesse di in-dividuare delle fasce omogenee sul piano clinico e terapeutico senza ulteriori indagini funzionali e/o strumentali ma questo sistema ha un grosso limite che è rappresentato dal fatto che i pazienti sono inseriti in una certa fascia in base a sintomi da egli stessi riferiti, e quindi condizionati da una percezione soggettiva, e sulla base dei quali il medico definisce lo stato clinico e la prognosi. Inoltre considerare l’adattamento all’esercizio fisico come unico parametro di funzionalità cardiaca non è molto specifi-co perché tale capacità non dipende solo dalla capacità del cuore di aumentare la por-tata cardiaca, ma è il risultato di complessi meccanismi circolatori messi in atto per fornire il giusto apporto di ossigeno ai muscoli durante l’esercizio. La classificazione NYHA può essere quindi considerata un indice qualitativo nella definizione dello scompenso cardiaco ma, per una valutazione più accurata, è necessario valutare la di-sfunzione ventricolare sinistra con screening e profilassi dei pazienti considerati a

ri-25 schio sia per età che per appartenenza ad una delle classi sopra citate utilizzando una suddivisione che si basa sulla progressione della malattia. [13]

1.5.1.4 La Classificazione a stadi

L’American College of Cardiology (ACC) e l’American Heart Association (AHA) hanno sviluppato una classificazione dell’insufficienza cardiaca basata su una suddivi-sione della progressuddivi-sione della malattia in quattro stadi:

 lo stadio A include pazienti a rischio di sviluppare insufficienza cardiaca a causa di patologie o condizioni a rischio quali il diabete mellito, l’ipertensione arteriosa, la cardiopatia ischemica, i trattamenti chemioterapici ma che non hanno al mo-mento una malattia cardiaca strutturale. In questo gruppo lo scopo dell’assistenza è puramente di prevenzione della malattia.

 lo stadio B include pazienti affetti da una malattia cardiaca strutturale come malat-tie alle valvole cardiache, disfunzioni ventricolari sistoliche o diastoliche, prece-dente infarto miocardico ma non presentano alcun sintomo. L’obiettivo in questo caso è prevenire il meccanismo di rimodellamento ventricolare sinistro che ha co-me esito finale la comparsa dell’insufficienza cardiaca.

 Lo stadio C include pazienti con malattia strutturale cardiaca con corrente o prece-dente insufficienza cardiaca sintomatica (dispnea o ridotta tolleranza allo sforzo). In questo caso occorre associare alla terapia di base, a seconda della gravità dei sintomi, costituita da ACE-inibitori e beta-bloccanti, la somministrazione di diure-tici o di altri farmaci necessari ad evitare il peggioramento del paziente.

 Lo stadio D include i pazienti con grave insufficienza cardiaca che presentano un danno strutturale miocardico avanzato con sintomi a riposo in cui debbano essere considerate singolarmente terapie altamente specializzate come il trapianto cardia-co e il supporto circardia-colatorio meccanicardia-co. Lo stadio D non ha alcuna cardia-corrispondenza con la classe NYHA IV perché non dipende solo dalla gravità dei sintomi ma so-prattutto dalla mancata risposta alle terapie e all’instabilità del paziente.

1.5.2 La gestione domiciliare integrata

I pazienti con diagnosi di SC, a causa dell’instabilità della malattia e del manifestarsi di eventi acuti, nella maggioranza dei casi richiedono interventi di ricovero ripetuti nel tempo che però, solo in una minoranza dei casi, sono realmente necessari.

26 È dimostrato, infatti, che la progressione della malattia con il conseguente peggiora-mento delle condizioni è spesso legato a fattori prevedibili e quindi per i quali la pre-venzione può essere effettuata in modo appropriato. Questo può essere fatto però solo attraverso una buona gestione integrata tra ospedale e territorio che tenga conto delle necessità del singolo paziente e della fase della malattia e sfrutti la possibilità di met-tere in atto diverse competenze per offrire la migliore assistenza possibile. A tal pro-posito l’Associazione Nazionale Medici Cardiologi Ospedalieri (ANMCO) nel 20063 ha prodotto un documento in cui ha sottolineato l’importanza dell’integrazione tra o-spedale e territorio per una adeguata assistenza e gestione del paziente affetto da scompenso cardiaco.

Nel definire la rete assistenziale per il paziente affetto da SC ci si concentra sul defini-re diversi percorsi di cura, specifici per ogni paziente, sulla base della criticità della malattia, delle capacità motorie, dell’età e del contesto sociale di appartenenza.

L’anello mancante potrebbe essere un ambulatorio dedicato che permetta la continuità assistenziale del paziente e l’esperienza della rete attualmente denominata IN-CHF, Italian Network on Congestive Heart Failure, istituita nel 1995, su iniziativa del Cen-tro Studi e dell’Area Scompenso dell’ANMCO di Firenze, va in questa direzione. [14] L’IN-CHF è un software finalizzato alla raccolta di dati clinici ed epidemiologici dei pazienti con scompenso cardiaco cronico con l’obiettivo principale di fornire alle strutture cardiologiche interessate uno strumento che permetta una maggiore facilità nella gestione ambulatoriale di pazienti affetti da tale patologia. La rilevanza clinica ed epidemiologica dello scompenso cardiaco ha infatti portato alla necessità di dover “mettere insieme le forze” creando una strategia territorialmente trasversale ottimiz-zando l’uso delle risorse, delle informazioni a disposizione, delle esperienze preceden-ti, migliorando la formazione specifica degli operatori sanitari e dando vita ad una rete nazionale in cui mettere a disposizione di tutti gli operatori del settore sanitario tali conoscenze. Il software in questione va in questa direzione con la possibilità di creare una cartella di follow-up del paziente che può essere condivisa attraverso un database nazionale in cui vengono convogliati i dati e si è rivelato uno strumento gradito dai centri cardiologici. Questo sistema ha infatti permesso per la prima volta ad una rete di centri di raccogliere e scambiarsi importanti informazioni mediche riguardanti

3 _{Consensus Conference: Il percorso assistenziale del paziente con scompenso cardiaco. G Ital Cardiol}

27 l’epidemiologia, la diagnosi e il trattamento dei pazienti affetti da tale patologia e in-formazioni inerenti l’impatto sociale in termini ad esempio di costi.

Nel complesso il registro IN-CHF rappresenta un’esperienza italiana del tutto esclusi-va, non facilmente confrontabile con altri registri internazionali, quali l’ADHERE4 e l’EURO-HEART Survey dedicati alla raccolta di dati dei pazienti ricoverati per scom-penso cardiaco acuto ma che comunque ha permesso di avere una prima idea dei van-taggi che può portare la condivisione e l’interazione tra diverse realtà territoriali. [15] La telesorveglianza rappresenta, in definitiva, un modello innovativo per la gestione domiciliare di pazienti con scompenso cardiaco cronico medio/grave (classi III e IV NYHA), e può essere considerata un efficace supporto all’attività del medico di medi-cina generale.

I pazienti dimessi in modo “protetto” grazie ai dispositivi, pratici e di facile utilizzo, forniti dalla struttura ospedaliera sono in grado di registrare i parametri d’interesse clinico, attraverso un calendario di appuntamenti telefonici/videoconferenza possono interfacciarsi con il centro di riferimento e in qualunque momento, in presenza di sin-tomi e non, possono richiedere immediatamente un consulto. Lo Specialista del Cen-tro Ospedaliero di riferimento è aggiornato sull’andamento del paziente, potendo in-tervenire in qualsiasi momento per modifiche diagnostico-terapeutiche e il Medico di Medicina Generale (MMG), adeguatamente informato all’inizio del percorso di dimis-sione e costantemente informato dal paziente stesso, può essere contattato dallo Spe-cialista quando ritenuto necessario per un’azione sinergica che consenta un’efficace assistenza del paziente stesso.

4

Acute Decompensated Heart Failure National Registry: registro sviluppato attraverso un ampio studio os-servazionale delle caratteristiche, dei modelli di cura, e degli esiti dei pazienti ospedalizzati con SC acuto per definire e migliorare la cura di questi pazienti.

CAPITOLO 2

SISTEMA DI GESTIONE DI UN PROCESSO AZIENDALE

2.1 Business Process

Un processo di business può essere definito come un insieme di attività e compiti correlati per il raggiungimento di un obiettivo aziendale, con lo scopo principale di fornire un servizio o prodotto ad un cliente. Il processo è costituito:

 da ingressi ben definiti: gli ingressi non sono altro che tutta quella serie di elementi, ad esempio le informazioni o i macchinari, che passano dall’ambiente esterno all’interno del processo e rappresentano fattori che portano un valore aggiunto al servizio;

 dall’uscita: l’uscita di un processo è un flusso di informazioni che passa dal proces-so all’ambiente esterno e che, insieme agli ingressi, permette di valutare come un’impresa interagisce con l’ambiente esterno;

 da «unità di flusso» (flow unit), ovvero ciò che fluisce nel processo;

 dall’insieme delle attività che costituiscono i mattoni del processo e dai costi/tempi ad esse legati;

 dai buffer, cioè dalle zone di attesa per un prodotto o un servizio che determinano un ritardo nel flusso del processo;

 dalle risorse necessarie al processo in termini anche di costi;

 dalle informazioni che possono dare una migliore descrizione del contenuto del processo da considerare.

Si può tranquillamente dire, dunque, che tutte le organizzazioni aziendali sono costruite met-tendo insieme singoli processi, questo perché in tutte le organizzazioni si sviluppano nel tem-po, anche involontariamente, routine spontanee che costituiscono l’attività quotidiana e l’insieme di queste attività rappresenterà in maniera implicita un processo.

Per poter utilizzare un processo aziendale è necessario avere a disposizione strumenti softwa-re che permettano di softwa-realizzarlo in modo opportuno, e questo significa essesoftwa-re in grado di di-scriminare tra le attività realmente significative e quelle che non portano un valore aggiunto, in modo poi da poterlo gestire come tutti gli altri dati provenienti dagli altri software aziendali e archiviati nei database.

29

2.2 Business Process Management (BPM)

L’insieme dei metodi con cui ci si approccia all’ottimizzazione dei processi aziendali è il BPM (Business Process Management).

Lo scopo del Business Process Management è quello di raggiungere gli obiettivi dell’organizzazione allineando i processi di business con questi obiettivi e migliorando di continuo questi processi orientati all’efficienza e agli interessi dell’azienda.

Il BPM può essere considerato un approccio interdisciplinare tra la gestione d’impresa e l’Information Technology, in riferimento a processi che possono essere automatizzati perché caratterizzati da variabili quantitative e ripetuti ogni giorno su grandi volumi di dati.

I passaggi da eseguire, mostrati in Figura 5, sono:

1. Analisi: studio di quali sono gli obiettivi del processo, degli attori e dei settori dell’organizzazione interessati.

2. Progettazione: un passaggio fondamentale è la creazione di un modello formale per definire l’architettura attraverso il disegno di diagrammi del processo.

3. Implementazione: scrittura del programma

4. Testing: individuazione di errori nella scrittura del programma; 5. Deploy: esecuzione;

6. Monitoraggio: studio delle caratteristiche in riferimento agli obiettivi preposti

30 L’idea di rendere i processi un qualcosa di gestibile a livello ingegneristico prende forma ne-gli anni ’90 con la nascita dei sistemi di workflow ERP e CMR5

, che permettevano di auto-matizzare e standardizzare i processi attraverso lo scambio di documentazione ottenendo un’integrazione tra tutti i processi di specifici reparti aziendali, ma la vera spinta arriva con la nascita di Internet quando ci si rende conto della possibilità di gestire i processi attraverso il web con i vantaggi in termini di gestione e costi che ne conseguono.

Questo ha portato all’introduzione dei BPMS, Business Process Management Systems, in gra-do di gestire in real time le risorse dei processi attraverso l’uso intergrato di applicativi sof-tware e nuove tecnologie.

2.3 Linguaggi di modellazione dei processi

Per poter realizzare fisicamente un processo è necessario innanzitutto fornirne un disegno che ne rappresenti le caratteristiche in termini di entità in gioco e relazioni che le collegano e a questo scopo ci vengono incontro i cosiddetti linguaggi di modellazione. La storia di tali lin-guaggi nasce negli anni ’90 con la presentazione di numerosi linlin-guaggi orientati ad oggetti at-traverso i quali viene data una rappresentazione della struttura di un sistema in termini di clas-si e relazioni tra esse. Tra questi linguaggi spiccavano clas-sicuramente l’OMT (Object Modeling Technique), introdotto da Rumbaugh, e il metodo Booch dal nome dello stesso autore. L’OMT concettualmente parte dal modello Entità/Relazioni usato nella creazione di un database e viene adattato ai Diagrammi di Flusso e agli automi a stati finiti. Si tratta di un lin-guaggio che prevede la descrizione di un sistema attraverso più viste, o modelli, in particolare se ne distinguono tre: un modello degli oggetti che non è altro che il diagramma degli oggetti, un modello dinamico che descrive l’evoluzione degli stati degli oggetti e delle loro interazioni e un modello funzionale che utilizza la stessa notazione dei diagrammi di flusso dei dati. Il metodo Booch invece prevedeva una propria notazione grafica e un proprio metodo di analisi e progetto. Nessuno di questi è stato però accettato universalmente e nel 1997 proprio Booch e Rumbaugh furono incaricati dall’OMG, Object Management Group, di creare un linguaggio di modellazione standardizzato e quello che ne risulterà è il linguaggio UML (Unified Mode-ling Language).

L’OMG è un consorzio introdotto nel 1989 e che comprende, attualmente, circa 400 aziende anche molto importanti come Microsoft e Sun, con l’obiettivo di creare un sistema che per-mettesse di poter gestire in maniera standardizzare le architetture presenti. Tra gli standard più importanti creati da questo consorzio troviamo il Corba, l’XMI e l’UML. Il Corba, Common

5

31 Object Request Broker Architecture, è uno standard introdotto nel 1991 che ha permesso di poter mettere in comunicazione i componenti di un sistema a prescindere dal linguaggio con cui sono stati programmati presentandoli al broker, un oggetto che rappresenta l’intermediario tra i componenti in comunicazione, con un’interfaccia IDL (Interface Descripton Language). L’XMI (XML Metadata Interchange) invece è un formato stream, che quindi può essere sal-vato in un database o trasferito via internet, ed è stato creato per integrare oggetti utilizzando il linguaggio XML specificando un modello per lo scambio di informazioni.

Per quanto riguarda l’UML infine, si tratta di un linguaggio per la modellazione che permette di poter realizzare un processo di business che riguarda un’organizzazione o l’interazione tra due o più di esse. Quando disegniamo un processo dobbiamo fare in modo che questo sia comprensibile anche ai non esperti e soprattutto che possa essere interfacciato con altri pro-grammi che ne permettono l’esecuzione.

Si tratta essenzialmente di una rappresentazione attraverso diagrammi, quindi di un linguag-gio semi-formale, che specifica come è strutturato il sistema che si sta considerando, sistema che può essere un processo di business, un sistema hardware o software o la semplice struttura di un’organizzazione. Ogni sistema è rappresentato da un insieme di modelli e quindi dia-grammi, ognuno dei quali permette di descrivere la vista di un sistema da più prospettive e si distingue tra Diagrammi Logici e Diagrammi di Implementazione. Tra quelli logici troviamo:

 Diagrammi dei casi d’uso (use case): descrivono, anche in semplice linguaggio te-stuale, come il sistema viene utilizzato da uno o più attori senza dettagli sulla struttu-ra interna del sistema stesso.

 Diagrammi delle classi: permettono di definire il modello statico del progetto che non è altro che una rappresentazione delle classi e dell’interazione tra esse.

 Diagrammi di sequenza: mostrano il comportamento dinamico definendo i tipi di comunicazioni che avvengono tra gli oggetti.

 Diagrammi delle attività: definiscono la sequenza delle attività Tra quelli di implementazione troviamo invece:

 Diagramma dei componenti: illustrano i vari componenti di un sistema, dove per componente si intende generalmente un modulo o package, e come i cambiamenti su uno di essi si ripercuote sugli altri;

 Diagramma di distribuzione: descrivono attraverso nodi e connessioni le relazioni fi-siche tra i vari componenti del sistema;

Per la gestione di diagrammi UML si possono utilizzare diagrammatori puri, come Visio, o strumenti che permettono la creazione di modelli UML. I primi consentono la sola

rappresen-32 tazione grafica, con diagrammi in grado di utilizzare tutti i simboli grafici di UML, ma senza informazioni per quanto riguarda il significato degli elementi o la correttezza delle associa-zioni create. I secondi invece sono strumenti che consentono una totale gestione dei modelli UML integrando la parte grafica con elementi in grado di creare codice dal modello creato, garantire la correttezza sintattica del modello, ad esempio attraverso il reverse engineering che a partire dal codice ricrea il modello in modo da poter verificare la congruità tra il modello di partenza e quello finale ottenuto.

Figura 6 Struttura Linguaggio UML [16]

Agli inizi degli anni 2000 diversi fornitori di sistemi software hanno iniziato ad interessarsi alla creazione di un nuovo linguaggio di modellazione che potesse essere più appropriato per applicazioni basate sul web rispetto al semplice UML. In questi anni nasce il linguaggio BPML con la sua notazione BPMN che mantiene una rappresentazione simile a quella adotta-ta nell’UML, perché basato su diagrammi di flusso, ma permette anche di ottenere un file ese-guibile (BPEL) che è in grado di girare su un motore BPM.

Negli stessi anni l’OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Stan-dards) ha presentato, infatti, lo standard BPEL che permette al processo di business di essere eseguito indifferentemente su tutti gli strumenti BPM che lo supportano e il Workflow Management System Coalition quello XPDL.

33

2.3.1 Workflow Management System (WFMS)

Il concetto di Workflow Management System nasce con lo scopo di rendere “control-labile” il lavoro e stimolare la comunicazione tra dipendenti di un’organizzazione creando un ponte tra il lavoro umano e le applicazioni informatiche. E’ stato intro-dotto da un’organizzazione composta da sviluppatori, ricercatori, analisti, la Wor-kflow Management Coalition, che si occupa di trovare degli standard per la gestione dei processi di business. Il WFMS rappresenta, infatti, l’automazione dei processi con il passaggio di informazioni, compiti, tra i vari partecipanti. La differenza tra workflow e BPM è che il workflow, essendo un insieme di attività specifiche che coinvolge procedure automatizzate o manuali, può essere considerato un componente del processo mentre il BPM è indipendente dalle applicazioni che eseguono pratica-mente i compiti ma ne comprende la definizione e la gestione. Per la caratterizzazi o-ne di un workflow si usano tre modelli: un modello di processo per la sua definizio-ne, uno informativo che serve a raccogliere le informazioni da esso prodotte e uno organizzativo che ne descrive gli attori con i relativi privilegi per ciascuna attività. Per la creazione e la gestione delle istanze dei processi possono esistere diversi moto-ri di workflow e l’interazione delle applicazioni esterne avviene attraverso la Wor-kflow Application Programming Interface (WAPI). [17]

I vantaggi del WFMS riguardano in particolar modo il miglioramento dell’efficienza, grazie all’automazione che consente di eliminare gli step non necessari, e del control-lo del processo grazie alla standardizzazione dei meccanismi di azione con la possi-bilità di sfruttare strumenti per test e verifica. In definitiva è un sistema che permette, con l’uso di software in grado di interpretare la rappresentazione del processo, di ri-chiamare applicazioni informatiche esterne o di interagire con gli attori, di creare e gestire l’esecuzione di un flusso di processo.

La WFMC ha creato un linguaggio che si è molto diffuso diventando uno standard per quanto riguarda la definizione di processi, l’XPDL.

2.3.2 XML Process Definition Language (XPDL)

Si tratta di un linguaggio, o meglio formato di progettazione per la gestione univoca dei processi, basato su XML che permette di poter dare una rappresentazione visiva, un disegno, della definizione del processo. Questo linguaggio usa infatti coordinate vettoriali, linee e punti per rappresentare i flussi del processo. L’XPDL permette in-fatti di mappare e serializzare elementi costruiti in BPMN consentendo quindi una

34 completa integrazione e condivisione di definizioni di processo tra applicativi diver-si.

2.3.3 Business Process Execution Language (BPEL)

Si tratta di un linguaggio di esecuzione standard basato su XML che, dando una de-scrizione formale del processo, permette di poterlo eseguire su tutti i sistemi BPM che lo supportano. La descrizione del processo BPEL avviene attraverso la suddivi-sione delle attività in semplici o strutturate. Le semplici sono quelle generiche come assegnare un valore ad una variabile, terminare il processo, mentre quelle strutturate comprendono un insieme di attività semplici per creare un loop o un’esecuzione se-quenziale. Il BPEL è orientato in particola modo all’interazione con i web service, infatti un’applicazione in BPEL interagisce con il mondo esterno attraverso questi ul-timi e viene richiamata come se lei stessa lo fosse. Il BPEL è adatto soprattutto a modellare workflow completamente automatizzati, perché non prevede task umani, e bisogna far attenzione al fatto che questo linguaggio non ha una notazione grafica standard e ad esempio elementi grafici BPMN non sono mappabili in BPEL a diffe-renza dell’XPDL. Il BPEL è molto più datato come linguaggio rispetto all’XPDL e questo significa che sicuramente si tratta di uno strumento più stabile, per cui spesso è preferito ad altri, ma si porta dietro concetti ormai obsoleti e superati con l’introduzione dei linguaggi più moderni.

2.3.4 Business Process Model Notation [18]

Il BPMN è un linguaggio definito dall’OMG6

, e accettato universalmente, che per-mette di ottenere diagrammi di flusso con tutte le informazioni necessarie ad analiz-zare, testare ed eseguire un processo eliminando il gap esistente tra la rappresenta-zione tramite diagramma del processo e la sua descrirappresenta-zione con un linguaggio di ese-cuzione.

In questa notazione si considerano i processi suddivisibili in:

 privati, cioè interni, relativi a ben definite organizzazioni. Questo significa che il flusso di esecuzione non può uscire dal pool ma pool diversi possono scambiarsi in-formazione attraverso messaggi.

 Pubblici

6 _{Object Management Group: è un'organizzazione fondata nel 1989 e sostenuta da oltre 800 membri, tra}

vendi-tori di sistemi informativi, sviluppavendi-tori di software e gli utenti. Essa promuove la teoria e la pratica della tecnolo-gia object-oriented nello sviluppo di software. [31]

35  Globali o di collaborazione in cui più processi astratti, che identificano le intera-zioni tra processi privati, comunicano tra loro e i punti di contatto sono rappresentati dalle attività.

Gli elementi principali messi a disposizione da questo tipo di linguaggio per la co-struzione dei diagrammi di processo (BPD) e sufficienti alla creazione di semplici modelli di processi aziendali sono:

1) Oggetti di flusso che comprendono a loro volta:

Attività  si tratta della rappresentazione di ogni azione svolta all’interno del processo. Si distingue tra task che si usano quando il processo non può essere di-viso in ulteriori processi e rappresentano quindi l’azione elementare e sub-Process, Embedded o Indipendend, che possono essere suddivisi in più attività e-lementari. I task possono essere di diverso tipo: “Human-based”, di ricezione o invio servizio ecc.

Figura 7 Activities

A questi si aggiungono i Transaction cioè i sottoprocessi che sono eseguiti con un particolare protocollo, i Loop Task in cui un’attività si ripete finché non viene soddisfatta una certa condizione e i Multiple Instance Task in cui il loop avviene in parallelo.

Eventi  rappresentano qualcosa che accade in un processo che può essere scatenato da una precisa causa, un trigger, un messaggio, un timer e può avere o meno un certo risultato. Si distinguono tre tipi di eventi a seconda della posizione che hanno nel diagramma e si parla in particolare, di evento di inizio (start), in-termedio (intermediate) e di fine (end) tutti rappresentati da cerchi ma con un co-lore diverso. Inizio Intermedio Fine Figura 8 Event Task Sub-Process