Sapienza Università di Roma - Facoltà di Medicina e Psicologia
Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia Corso Integrato: Informatica Medica e Inglese Scientifico
Insegnamento: Informatica Medica III anno – I semestre – 2017/2018
Introduzione alla telemedicina
Prof. Vassilios Papaspyropoulos
Dispense riassuntive per gli Studenti
La tendenza della sanità, in termini di qualità e di riduzione della spesa sia pubblica che privata, è caratterizzata da due principali categorie di cure sanitarie: la prima effettuata in strutture sanitarie complesse e tecnologicamente avanzate in cui sono affrontati i casi di maggiore complessità diagnostica ed assistenziale che necessitano a volte della contemporanea presenza di più competenze; la seconda affronta problematiche diagnostiche e curative di complessità inferiore in cui sono inclusi il supporto alle cure continuative e l’inquadramento, ove possibile, dei casi di emergenza. La prima forma di assistenza, dai costi più o meno elevati, si svolge nelle strutture sanitarie dedicate mentre la seconda può essere distribuita in strutture territoriali, con una organizzazione tale da permettere l’intervento tempestivo e convertire il modello di cura necessario al singolo caso.
In questo secondo contesto si inserisce la telemedicina, termine che deriva dall’associazione di due termini distinti: telematica e medicina. La tecnologia telematica, intesa come integrazione delle telecomunicazioni e dell’informatica, indica l’acquisizione, l’elaborazione, la memorizzazione e la distribuzione di informazioni vocali, visive, testuali e numeriche per mezzo di un sistema formato da calcolatori e mezzi di comunicazione.
La telemedicina viene definita come l’utilizzo del trasferimento di informazioni medico- sanitarie tra postazioni distanti tramite comunicazione elettronica per la salute e
L’applicazione di un sistema telematico nella sanità consente la videocomunicazione bidirezionale e interattiva oltre che di dati numerici, segnali acustici e immagini anche di segnali biomedici a distanza in tempo reale (situazioni di emergenza, conversazione tra medici o tra medico e paziente basata su materiale multimediale condiviso, durante esami diagnostici in cui la presenza dello specialista è indispensabile per la corretta esecuzione dell’esame) o utilizzando la tecnologia store-and-forward (consulenza che prevede la memorizzazione e l’invio delle informazioni successivamente e non in tempo reale).
Secondo l’OMS la telemedicina viene definita come: “L’erogazione dell’assistenza sanitaria da parte degli operatori della salute quando la distanza rappresenta un fattore critico. A tal fine sono utilizzate le tecnologie informatiche e le telecomunicazioni per lo scambio di informazioni corrette per la diagnosi, la terapia, la prevenzione di patologie, per l’istruzione permanente degli operatori sanitari e per la ricerca e lo studio in tutti i settori di interesse per il miglioramento dello stato di salute dell’individuo e della comunità” (1997).
Negli Stati Uniti dagli anni ’50 sono state utilizzate le telecomunicazioni in ambito medico con lo scopo di migliorare l’assistenza sanitaria in zone lontane dai centri ospedalieri e di valorizzare il teleconsulto in casi di emergenza. Negli anni ’60 una prima applicazione è stata utilizzata per il monitoraggio della salute degli astronauti. Successivamente sia la diffusione capillare sia le avanzate tecnologie delle telecomunicazioni hanno migliorato in modo particolare la qualità e la velocità delle informazioni trasmesse.
Diversi sono stati i motivi che hanno portato allo sviluppo dei sistemi di telemedicina tra cui: l’aumento del numero delle prestazioni sanitarie dovuto all’aumento della vita media della popolazione, considerando che i pazienti in età avanzata richiedono per lo più cure continue di mantenimento piuttosto che terapie intensive di breve durata; controllo sanitario di popolazioni disseminate nel territorio o lontane da centri sanitari nonché di comunità in zone rurali e periferiche; diminuzione dei costi per strutture centralizzate dotate di sistemi tecnologicamente avanzati; diminuzione dei tempi di degenza ospedaliera ove la patologia consente un controllo domiciliare; riduzione del “pendolarismo” sia del personale sanitario che dei pazienti a volte non in grado di raggiungere le strutture competenti; ottimizzazione delle competenze specialistiche sotto forma di teleconsulto in tempi e luoghi altrimenti impossibili, ecc.
Principali vantaggi della telemedicina:
- la contemporanea disponibilità di tutte le componenti specialistiche, in luoghi scarsamente forniti di servizi sanitari o in situazioni di emergenza
- il miglioramento in termini di efficacia e tempestività degli intereventi diagnostici e/o terapeutici in situazioni di urgenza
- la riduzione degli spostamento del paziente e del personale medico e dei relativi costi - la riduzione dei tempi di attesa
- la riduzione della permanenza al minimo indispensabile in ambienti ospedalieri
I campi di applicazione della telemedicina sono molteplici e contribuiscono a migliorare i vari servizi delle strutture sanitarie per un’assistenza continua del paziente ovunque esso si trovi. La soluzione di gran lunga più frequente è quella della telediagnosi e del televideoconsulto sotto forma di discussione di un caso clinico mettendo a disposizione a uno o più partecipanti autorizzati tutto il materiale multimediale contenuto nella cartella clinica di un paziente. La possibilità di interagire con le immagini a distanza fornisce uno strumento di analisi utile per la valutazione e la pianificazione di un trattamento sanitario.
Questo servizio è di solito effettuato tra diversi Centri specializzati e postazioni remote in varie situazioni (emergenza, guardia medica, ambulanza, ecc.), in piccole comunità (centri per anziani, istituti di pena, ecc.) oppure in luoghi isolati come comunità montane, isole, aerei o navi in viaggio. Il televideoconsulto è il servizio più diffuso in assoluto e consente di trasmettere in modo bidirezionale immagini ad alta definizione, dati e audio. Le immagini trasmesse possono essere statiche o dinamiche come radiogrammi, immagini TC e RM, immagini ecografiche, immagini endoscopiche, immagini di telepatologia secondo i protocolli standard.
Le principali condizioni per l’implementazione di un servizio di telemedicina sono:
- la gestione in tempo reale di tutte le informazioni mediche e sanitarie attraverso sistemi di flusso informativo bidirezionale dei dati tra le postazioni interessate;
- il controllo e/o l’assistenza medica a distanza;
- la prestazione sanitaria non deve essere compromessa in nessun modo dalla distanza e deve mantenere alta la qualità del servizio e/o della prestazione.
La rilevazione e lo scambio di segnali biomedici rappresenta il punto di forza dei sistemi più avanzati di telemedicina. Essi sono in grado di rilevare, tramite apparecchiature o dispositivi elettromedicali, e trasmettere a distanza parametri vitali quali: ECG, EEG, frequenza cardiaca, esami ematochimici, funzionalità respiratoria, pressione arteriosa, temperatura corporea, valori glicemici, ossimetria, ecc. Questi dati che possono essere registrati a domicilio del paziente, nello studio di un medico di medicina generale o, alcuni, in postazioni non fisse tramite dispositivi mobili vengono trasmessi ai Centri specializzati dove un medico specialista li elabora, valutando la reale situazione di emergenza o controllando una determinata patologia come se il medico fosse fisicamente presente.
Il monitoraggio, al proprio domicilio, di pazienti che hanno bisogno di una continua sorveglianza o di persone lontane da centri sanitari o impossibilitati a raggiungere tali centri è definito telemonitoraggio domiciliare o homecare.
Principali campi di applicazione della telemedicina - Sistemi informativi sanitari integrati
- Cartella clinica multimediale condivisa
- Emergenza (pronto soccorso, ambulanza, ambulatorio medico, insediamenti remoti, ecc.) - Teleconsulto clinico tra varie strutture sanitarie e tra pazienti e specialisti
- Telemonitoraggio domiciliare (home health care) per pazienti affetti da patologie croniche
- Telemonitoraggio perinatale
- Educazione sanitaria continua dei cittadini
- Educazione sanitaria continua dei pazienti e dei propri familiari
- Educazione, formazione e aggiornamento professionale continuo (personale medico, sanitario, tecnico, ausiliari, ecc.)
Le strutture interessate possono essere sanitarie (pronto soccorso, ambulatorio medico, ambulanza, guarda medica, strutture sanitarie sprovviste di determinate competenze, ecc.) oppure non sanitarie (campi sportivi, mezzi di trasporto, scuole, singoli pazienti al proprio domicilio o al posto di lavoro, insediamenti industriali remoti, insediamenti militari, zone rurali remote, istituto di pena, ecc.).
La gestione della cartella clinica multimediale (cartella clinica informatizzata, fascicolo sanitario elettronico) e la sua disponibilità su tutto il territorio rappresenta un aspetto senz’altro di indiscutibile utilità per la consultazione dei dati e delle informazioni sullo stato di salute di ogni cittadino. Questi sistemi centralizzati sono tuttora limitati alle strutture ospedaliere senza, ancora, raggiungere delle dimensioni globali.
Secondo le linee di indirizzo nazionali di Telemedicina del Ministero della Salute, la classificazione dei servizi di Telemedicina e Telemedicina Specialistica è riportata nella seguente tabella.
Classificazione dei servizi di Telemedicina
TELEMEDICINA
CLASSIFICAZIONE AMBITO PAZIENTI RELAZIONE
TELEMEDICINA SPECIALISTICA
TELE VISITA
sanitario
Può essere rivolta a patologie acute,
croniche, a situazione di post-
acuzie
Presenza attiva del Paziente
B2C B2B2C
TELE CONSULTO
Assenza del Paziente
B2B
TELE COOPERAZIONE
SANITARIA
Presenza del Paziente, in tempo
reale
B2B2C
TELE SALUTE sanitario
È prevalentemente rivolta a patologie
croniche
Presenza attiva del Paziente
B2C B2B2C
TELE ASSISTENZA
socio- assistenziale
Può essere rivolta ad anziani e fragili e
diversamente abili
B2B: individua la relazione tra medici
B2B2C: individua la relazione tra un medico e un paziente mediata attraverso un operatore sanitario B2C: individua la relazione tra medico e paziente
Tecnologie associate
Information & Communication Tecnology
La continua evoluzione dell’Information & Communication Technology (ICT) ha dimostrato di essere in grado di modificare i processi nella sanità con notevole cambiamento dell’economia.
Le soluzioni informatiche che integrano sistemi basati sull’ICT, tecnologie medico-sanitarie e strumentali, aspetti organizzativi e gestionali, processi interni ed esterni dei singoli sistemi offrono un supporto totale, efficace ed efficiente al flusso operativo con una gestione unitaria distribuita a tutto il territorio interessato.
Il “sistema clinico integrato” che ne deriva, si basa sull’analisi dei flussi procedurali in grado di gestire tutte le risorse disponibili in un sistema sanitario: amministrative, diagnostiche, cliniche, formative ed economiche.
Il cambiamento riguarda principalmente lo scambio di informazioni cliniche tra strutture territoriali e sanitarie, l’accesso, l’organizzazione dei servizi, la programmazione ed il controllo delle competenze fornendo in tempo reale la situazione sia individuale che del sistema sanitario.
Web-based technology
Tecnologia simile per aspetto e funzionalità a un sito Internet con possibilità di accesso alle persone autorizzate. Non richiede l’installazione di applicazioni sulle singole postazioni di lavoro e si può accedere attraverso i comuni browser. La tecnologia web-based offre un valido aiuto grazie alle sue caratteristiche di essere indipendente dalla piattaforma hardware e software (browser e Java Applets), di utilizzare formati universali (HTML, SGML, XML, ecc.) e di adottare sistemi di sicurezza della rete (firma digitale, controllo di accesso sicuro, ecc.). L’architettura web-based, inoltre, consente una riduzione dei costi di gestione, adotta una interfaccia utente comune, è aggiornabile in tempo reale, consente la condivisione di informazioni coerenti a ogni livello e favorisce la comunicazione tra le diverse unità aziendali e fra i diversi livelli gerarchici.
Reti informatiche
I vantaggi di una rete informatica sono molteplici. La comunicazione in tempo reale in qualsiasi punto della rete, con la possibilità di scambio di informazioni o di semplice consultazione; la condivisione delle risorse con possibilità di accedere da stazioni dedicate ad applicazioni specifiche oppure a servizi disponibili in altre postazioni di lavoro; la risoluzione di guasti sostituendo le funzioni di un sistema fuori uso da un altro sistema, senza compromettere la continuità funzionale della rete; infine il vantaggio di poter accedere alla rete da qualsiasi terminale, anche portatile, con adeguato collegamento.
Tipologie di reti telematiche (distanza indicativa di funzionalità) BAN (Body Area Network) 1 m
PAN (Personal Area Network) 10 m
HAN (Home Area Network) 30 m
LAN (Local Area Network) 1 km CAN (Campus Area Network) 10 km MAN (Metropolitan Area Network) 100 km
WAN (Wide Area Network) 1000 km
GAN (Global Area Network) 10000 km VLAN (Virtual Local Area Network)
Reti Wireless
Ci sono due tipi fondamentali di reti, dalle caratteristiche sostanzialmente diverse: le LAN (Local Area Network o reti locali) e le WAN (Wide Area Network o reti geografiche). Le LAN sono sistemi di comunicazione con una estensione limitata confinati in un’area privata, usano velocità maggiori rispetto alle WAN ed i loro costi derivano solo dalle apparecchiature e solitamente non necessitano di canone. Anche se la tecnologia in rapida evoluzione rende disponibili sia LAN che WAN caratterizzate da crescente velocità, il rapporto è sempre a favore delle prime. Hanno alta affidabilità e un bassissimo tasso di errore. Diverse LAN possono essere collegate tra loro, in ambito urbano, da una MAN (Metropolitan Area Network) con una velocità di trasmissione variabile.
Le WAN collegano diversi sistemi elaborativi, spesso distanti centinaia o anche migliaia di chilometri e il numero di terminali collegati è elevatissimo. Hanno spesso una struttura a maglia e una configurazione dei collegamenti a volte complessa. Le linee, infatti, sono affittate dal gestore pubblico e hanno un costo discreto. Si tende pertanto ad ottimizzare lo sfruttamento, nei limiti delle possibilità tecnologiche e normative, collegando il maggior numero possibile di sistemi sulla stessa linea.
L’evoluzione della tecnologia digitale ha portato allo sviluppo di nuove architetture e protocolli di rete. In particolare la natura dei dati delle applicazioni di tipo multimediale, composti da informazioni audio e video, per la loro natura, richiedono un’alta velocità ed una elevata banda di trasmissione in termini di affidabilità dei meccanismi di comunicazione e di percezione. La larghezza di banda elevata è necessaria per la sincronizzazione delle informazioni audio-visive che assicuri una esatta sequenza temporale dei dati ed una elevata qualità della trasmissione in tempo reale.
Standard
L’evoluzione dei sistemi informativi impone la definizione di standard e normative di conformità internazionali per:
- l’acquisizione, l’elaborazione, la trasmissione e l’archiviazione dei dati sanitari di diversa natura e origine;
- il collegamento dei vari dispositivi ai sistemi di elaborazione;
- il collegamento alle diverse reti di trasmissione;
- la nomenclatura dei termini di informatica medica.
Uno standard (norma) è una caratteristica predefinita (o un insieme di caratteristiche) oppure un modello di riferimento, di una determinata categoria di oggetti o processi noti ed accettati o dati per scontati.
In ambito informatico lo standard è un insieme di norme, raccomandazioni o specifiche ufficiose o ufficiali, puramente convenzionali, prestabilite da un’autorità e riconosciute tali con lo scopo di rappresentare una base di riferimento o paradigma codificato per la realizzazione di tecnologie fra loro compatibili e interoperabili, che siano componenti hardware, software o infrastrutture di rete.
Standard per la sanità
CEN TC 251 – Health Informatics
È il Comitato Europeo di Standardizzazione (Comité Européen de Normalisation) e si occupa dal 1975 dei problemi di standardizzazione dell’interscambio delle informazioni sanitarie in Europa.
L’obiettivo della CEN TC 251 è fare in modo che:
- sia chiaro per fornitori, acquirenti e coloro che implementano sistemi informativi e dispositivi da usare nell’ambito dell’assistenza sanitaria quali norme è opportuno che adottino per realizzare l’interoperabilità;
- sia chiaro per le organizzazioni nazionali di consulenza quali norme è opportuno che adottino per realizzare l’interoperabilità;
- le norme adempiano alle esigenze del mercato;
- i requisiti del mercato siano rispettati.
ISO/TS 13131 - Health informatics - Telehealth services - Quality planning guidelines
Standard che fornisce consigli e raccomandazioni su come sviluppare obiettivi di qualità e linee guida per i servizi di telemedicina che utilizzano le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (ICT) per fornire assistenza sanitaria su lunghe e brevi distanze utilizzando un processo di gestione del rischio (risk management process):
- fornitura delle infrastrutture e delle risorse per i servizi di telemedicina;
- gestione delle risorse informatiche e tecnologiche utilizzate nei servizi di telemedicina.
HL7 (Health Level Seven)
È uno standard che consente l’interscambio elettronico di dati clinici, amministrativi e finanziari nell’ambito di una struttura sanitaria.
HL7 è un'associazione, fondata nel 1987, dedicata a fornire un quadro completo e le relative norme per lo scambio, l'integrazione, la condivisione e il recupero di informazioni della sanità elettronica a supporto dei clinici pratici della gestione, della realizzazione e della valutazione dei servizi sanitari.
Lo standard HL7 descrive le interfacce tra applicazioni e le definizioni dei dati da scambiare in termini di messaggi e documenti. Viene utilizzato per lo scambio delle informazioni relative ad un paziente, standardizza l’intero complesso di un sistema sanitario a livello di scambio di dati clinici, fornisce interfacce che consentono il flusso di dati tra sistemi diversi e, infine, rende interoperabili le varie componenti informatiche delle infrastrutture sanitarie.
Il 20 marzo 2003 è stata costituita la sezione italiana di HL7 che intende adattare lo standard alle necessità nazionali.
Le strutture che l’HL7 mette in comunicazione sono: sistema informativo dell’ospedale (HIS), sistema informativo del laboratorio (LIS), sistema informativo della farmacia (Pharmacy Information System - PHIS o PIS), sistema informativo per la Gestione Risorse Umane (Human Resource Information System - HRIS), sistemi per la gestione automatizzata delle cartelle cliniche del paziente (Computerized Patient Records - CPR), sistema informativo di radiologia (RIS), sistema informativo che collega gli ospedali alle abitazione dei pazienti dimessi, ma che devono ancora stare sotto osservazione medica (Home Health Information System - HHIS).
IHE (Integrating the Healthcare Enterprise)
È un gruppo di lavoro internazionale che lavora in sinergia con le associazioni legate alla sanità e promuove l'uso di standard già definiti in ambito medicale.
IHE non si occupa di come sono fatti i componenti, ma di come possono collegarsi ed interoperare fra loro.
A tale fine cerca di armonizzare l'uso degli standard esistenti (DICOM, HL7, XML, ecc.), e propone ogni anno un connectathon (evento per la verifica) fra le aziende per verificare l'interoperabilità.
Standard europeo CONTSys (EN ISO 13940:2016) (System of Concepts for the Contituity of Care)
La continuità della cure è una modalità organizzativa di gestione e supporto alla base della qualità e sicurezza dell’assistenza sanitaria.
La continuità delle cure include: la continuità nel tempo, la continuità nello spostamento del paziente, la gestione interdisciplinare degli operatori sanitari, la relazione interpersonale con il paziente e la sua rete sociale, la disponibilità delle informazioni del paziente, la percezione della continuità della cura da parte del paziente.
- Lo standard descrive un sistema di concetti per la continuità dell’assistenza sanitaria.
- È necessaria l’interoperabilità semantica per il contenuto e i modelli concettuali dei servizi di assistenza sanitaria.
- Il modello concettuale organizza i concetti, le relazioni e la verifica la coerenza.
Lo standard copre le seguenti aree:
- Operatori sanitari - Servizi sanitari - Attività
- Processi
- Pianificazione dell’assistenza sanitaria, compresi i piani di assistenza - Tempi
- Responsabilità
- Gestione delle informazioni, comprese le cartelle cliniche.
Principali applicazioni di telemedicina Tele-radiologia
Trasmissione delle immagini da una postazione remota ed elaborazione in un Centro Specializzato.
La tele-radiologia utilizza lo standard DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). DICOM è lo standard definito dall’ACR-NEMA (American College of Radiology e National Electrical Manufacturers Association) per lo scambio universale di immagini mediche, prevalentemente radiologiche, connesse ad una serie di informazioni, attraverso reti telematiche. DICOM permette a diversi apparecchi conformi di scambiare informazioni utilizzando i protocolli di rete TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) e ISO-OSI (International Standards Organization - Open Systems Interconnection).
Lo standard DICOM (industriale) definisce i criteri per la comunicazione, la visualizzazione, l'archiviazione e la stampa di informazioni di tipo biomedico quali ad esempio immagini radiologiche.
Lo standard DICOM è pubblico, nel senso che la sua definizione è accessibile a tutti. La sua diffusione si rivela estremamente vantaggiosa perché consente di avere una solida base di interscambio di informazioni tra apparecchiature di diversi produttori, server e PC, specifica per l'ambito biomedico.
Tele-ecografia
Sistema di ecografia a distanza eseguito da personale non specializzato ma istruito per questo tipo di procedura (telementoring) e trasmissione dinamica in tempo reale per la verifica della corretta esecuzione dell’esame e la refertazione.
In alcune situazioni la richiesta dell’ecografia è sporadica e si crea la necessità dell’ottimizzazione di un servizio che può soddisfare le esigenze delle diverse stazioni periferiche mettendo a disposizione l’abilità e la competenza di un centro specializzato.
Tele-mammografia
L’utilizzo di sistemi di mammografia digitale consente la trasmissione a distanza di immagini digitali che risultano inalterate rispetto all’originale con la possibilità di essere visionate e refertate da centri specializzati.
Tele-cardiologia
Sistema informativo che consente di condividere in rete tracciati elettrocardiografici,
Tele-patologia
Branca dell’anatomia patologica che si occupa della consulenza diagnostica a distanza su preparati istologici e citologici con l’ausilio di tecniche informatiche e dell’elaborazione delle immagini.
È inoltre possibile la diagnosi intraoperatoria in tempo reale tramite sistemi dinamici in cui il patologo utilizza, in modalità remota, un microscopio per esaminare un preparato.
Tele-dermatologia
Invio di immagini dermatologiche per una consultazione a distanza tra due o più centri specializzati.
Problematiche
Le problematiche associate alla pratica della telemedicina sono state e sono tuttora oggetto di studio sia a livello sanitario che a livello governativo. Il concetto di telemedicina si traduce in un collegamento in cui il medico “è trasportato” dal paziente o viceversa. Negli Stati Uniti è di primaria importanza il rispetto delle norme e delle leggi che regolano l’autorizzazione del medico in un “luogo remoto” e a tale proposito diversi Stati hanno stabilito delle leggi ben precise chiamate “barriere protettive”. Per le linee guida e le limitazioni molti Stati si basano sull’etica professionale e sulle regole stabilite da gruppi di medici, come pure sull’aiuto della Health Care Finance Administration (HCFA). I fattori di ordine etico, medico-legale, di responsabilità professionale e delle linee guida per la procedure organizzative, operative e comportamentali rappresentano degli argomenti di discussione per l’utilizzo della telemedicina.
Attualmente non esiste un sistema ben preciso di remunerazione delle prestazioni di telemedicina. Molti Stati non distinguono questo tipo di prestazione da quelle tradizionali ma si sta discutendo dello sviluppo di un sistema di finanziamento basato sulla classificazione per DRG (Diagnosis Related Group) specifico (il sistema DRG è il sistema di finanziamento “a prestazione” delle attività di ricovero per le strutture sanitarie).
Altre problematiche di tipo “tecnico” si stanno affrontando per quanto riguarda la trasmissione dei dati di natura medica attraverso le reti di telecomunicazioni. Si sottolinea in particolare la sicurezza e la riservatezza dei dati e delle informazioni cliniche e i problemi di trasmissione vista l’ampia disponibilità delle modalità di trasmissione che sono rappresentati dai semplici sistemi di trasmissione analogica ai più sofisticati sistemi di trasmissione digitale.
La sicurezza coinvolge tutta la tecnologia per salvaguardare la divulgazione dei dati contenuti negli archivi sanitari da persone non autorizzate, nonché l’alterazione degli stessi da parte di persone non competenti.
