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PROGRAMMA	
  HEALTHCARE	
  FLOWS

                                 Applicazioni di telemedicina in real-time:
                        il caso d’uso della tele- ecocardiologia e gli sviluppi futuri

                                     Francesco	
  Cabras	
  -­‐	
  Francesca	
  Frexia




venerdì 26 ottobre 12
CRS4
                        GRUPPO HEALTHCARE FLOWS
                             DIGITAL MEDICINE
                               TELEMEDICINA
                                 CONTESTO
                           IL PROGETTO REMOTE




                                                  AGENDA
venerdì 26 ottobre 12
Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna




  ‣ Centro di ricerca interdisciplinare focalizzato sulle scienze computazionali
    ‣ Programmi di ricerca strategici
    ‣ Infrastrutture computazionali e di bioprocessing di punta
  ‣   Situato nel Parco Scientifico e Tecnologico Polaris (Pula)
  ‣   Attivo dal 1992, staff di RST di ~ 130 persone

                                                                                   CRS4
venerdì 26 ottobre 12
INFRASTRUTTURE DI RICERCA

‣   Risorse computazionali allo stato dell’arte
     ‣ Tra le cinque più potenti in Italia, vasta gamma di
        configurazioni ibride (GPU, FPGA, …)
‣   Connesse ad altissima velocità
     ‣ Multiple 10GbE verso la Rete Regionale della Ricerca e il GARR
‣   Strumentazione sperimentale avanzata
     ‣ Il più grande centro di sequenziamento Next Generation in
        Italia, capacità di 7’500 GigaBasi/settimana




                                                                        CRS4
venerdì 26 ottobre 12
PUNTI DI FORZA

          ‣    Ricerca e sviluppo allo stato dell’arte su tecnologie abilitanti
                ‣ applicazione in settori strategici: Energia & Ambiente,
                   Società dell’informazione, Scienze biomediche
          ‣    Collaborazioni nazionali ed internazionali
                ‣ PON, EU FP7, Wellcome Trust, NIH, APL, ...
          ‣    Trasferimento di tecnologie di punta verso l’industria
                ‣ ENI, INPECO, IBM, NICE, GEXCEL, ....
          ‣    Trasferimento di competenze verso strutture regionali
                ‣ Sanità, Ambiente, Beni culturali, ...




                                                                                  CRS4
venerdì 26 ottobre 12
HEALTHCARE FLOWS

     ‣ Abbattimento generale dei costi di setup del sistema
     ‣	
  Parte del Settore Data Fusion
     ‣	
  Esperienza più che decennale di ricerca e sviluppo nell'applicazione
     dell'informatica alla pratica clinica, alla medicina ed alla biologia
     ‣	
  Soluzioni allo stato dell’arte a esigenze mediche concrete
     ‣	
  Collaborazioni con:
            ‣	
  Ospedali
            ‣	
  Imprese
            ‣	
  Consorzi Internazionali (IHE/HL7/openEHR)




                                                                                 HEALTHCARE FLOWS
venerdì 26 ottobre 12
LINEE DI RICERCA


                        Interconnessione di domini clinici e tracciabilità




                        Gestione semantica e computazionale di dati biomedici




                        Telemedicina e medicina distribuita



                                                                             HEALTHCARE FLOWS
venerdì 26 ottobre 12
MEDICINE GOES DIGITAL*
                                                                       *
           ‣	
  Al contrario di ogni altro settore “industriale” gli
           investimenti in IT sono molto limitati e ancora molto
           settori sono completamente non digitalizzati.

           ‣	
  Le possibilità offerte dall’uso dell’Information
           Technology per il risparmio dei costi e per la ricerca
           stanno trainando il settore verso una digitalizzazione
           intensiva di tutti i settori clinici.




                                                                           DIGITAL MEDICINE
venerdì 26 ottobre 12
REVOLUTION IN PROGRESS




                                    DIGITAL MEDICINE
venerdì 26 ottobre 12
DEFINIZIONE

     ‣ Utilizzo della tecnologia per l’erogazione di servizi di cura a distanza
     ‣ Diversi ambiti di applicazione (emergenze, routine, formazione,…)
     ‣	
  Settoti principali*:
            ‣	
  Telemetria, trasmissione da remoto di informazioni cliniche al medico specialista
            ‣	
  Telecare, soluzioni per il supporto alle attivita’ quotidiane per soggetti anziani e vulnerabili
            ‣	
  Telehealth, legata alla definizione ed al mantenimento di flussi di informazione tra il paziente e il team
            clinico e tra specialisti diversi
                 ‣	
  Real-time telehealth, per il collegamento in modalita’ live (secondo opinion)
                 ‣	
  Asynchronous telehealth, invio di dati clinici rilevanti in tempi diversi dalla loro acquisizione
                 (store-and-forward technology)


     * CORBETT-NOLAN ET AL., 2011



                                                                                                       TELEMEDICINA
venerdì 26 ottobre 12
PERCHE’ SERVE (COMUNITA’ EUROPEA)

     ‣ Ageing: la popolazione europea con eta’ maggiore di di 80 anni raddoppiera’ entro il 2050, quella con eta’
     maggiore di 60 anni arrivera’ al 29% nel 2025
     ‣	
  Riduzione dei costi, grazie alla riorganizzazione del modello di cura
     ‣	
  Contributo al benessere dei pazienti: home is where you’re cared for
     ‣	
  Contributo positivo al settore produttivo


     ‣	
  Punto chiave della digital agenda for e-health, una delle sette “ammiraglie”


     ‣	
  Obiettivi:
            ‣	
  Raggiungere entro il 2020 una diffusione capillare
            ‣	
  Facilitare lo scambio di buone pratiche
            ‣	
  Costruire il consenso degli attori coinvolti
            ‣	
  Costruire linee guida precise sotto diversi punti di vista, legale, organizzativo, tecnico e commerciale




                                                                                                       TELEMEDICINA
venerdì 26 ottobre 12
BARRIERE PER LA DIFFUSIONE

 ‣ Nonostante il potenziale benefico impatto sia riconosciuto universalmente, la telemedicina non è ancora
 entrata in modo strutturale nelle politiche di assistenza a livello nazionale




                                                                                           TELEMEDICINA
venerdì 26 ottobre 12
GARTNER’S HYPE CYCLE FOR TELEMEDICINE

  ‣ Illustra lo stato di maturità ed adozione delle tecnologie




venerdì 26 ottobre 12
OLTRE I PROGETTI SPERIMENTALI

     ‣ PROVARE L’EFFICACIA SPERIMENTALE


     ‣ SOSTENIBILITA’ ECONOMICA


     ‣ SOSTENIBILITA’ ORGANIZZATIVA




                                          TELEMEDICINA
venerdì 26 ottobre 12
APPROCCI STRUTTURATI DI VALUTAZIONE

    ‣ Progetto Europeo RENEWING HEALTH, REgioNs of Europe WorkINg toGether for HEALTH
          ‣	
  7900 pazienti, diversi stakeholder coinvolti
          ‣	
  Modello comune di valutazione di efficacia e sostenibilita’
          ‣	
  Entro il 2012 risultati sulla valutazione di servizi di telemedicina in nove regioni europee (Veneto per
          l’Italia)
          ‣	
  Validazione e valutazione di servizi di telemedicina; secondo approccio centrato sul paziente e
          metodologia comune di valutazione die risultati

    ‣ Osservatorio Nazionale per la Valutazione ed il Monitoraggio di Applicazioni di Telemedicina e tavolo tecnico,
    finalizzato a delineare linee guida nel campo




                                                                                                     TELEMEDICINA
venerdì 26 ottobre 12
ITALIA E SARDEGNA

     ‣	
  eGov 2012 -> telemedicina tra gli   ambiti prioritari insieme a centri unici di prenotazione; fascicolo sanitario
     elettronico ed e-prescription

     ‣	
  Piano regionale dei servizi sanitari 2006-2008   -> modello hub&spoke

     ‣	
  Programma regionale di sviluppo 2010-2014 -> obiettivo “5.2 garantire a tutti i cittadini una assistenza
     sanitaria adeguata ai bisogni espressi dalla struttura demografica e sociale dell’isola, in condizioni di
     sostenibilità economica e valorizzando il settore sanitario negli ambiti della ricerca e dell’innovazione”.

     ‣	
  Accordo con la regione Emilia Romagna per l’ottimizzazione delle risorse




                                                                                                            CONTESTO
venerdì 26 ottobre 12
CARDIOLOGIA PEDIATRICA

     ‣ Le cardiologie congenite neonatali rappresentano spesso un’emergenza, ma rappresenta un campo con
     pochi specialisti

     ‣	
  L’incidenza in sardegna e’ oltre il doppio della media internazionale, probabilmente per motivi legati
     all’insularità che funge da “moltiplicatore genetico”

     ‣	
  Sul territorio sardo esiste un unico centro specialistico presso il Brotzu e di una realta’ geografica difficile


     ‣ La diagnosi e’ complessa e richiede un approccio specialistico anche in fase di esecuzione dell’esame,
     fortemente operatore dipendente

     ‣	
  Necessita’ di un teleconsulto in tempo reale, realizzato con strumenti a basso costo




                                                                                                          CONTESTO
venerdì 26 ottobre 12
CRS4 E BROTZU

     ‣	
  Dalla collaborazione CRS4-Brotzu è nato il prototipo di
     un sistema di telemedicina in grado di collegare la
     Cardiologia Pediatrica di Cagliari con l’Ospedale “Nostra
     Signora Della Mercede” di Lanusei


     ‣	
  Il modello proposto è stato oggetto di una
     pubblicazione sull’International Journal of Computer
     Assisted Radiology and Surgery ed è la base di
     partenza per il Progetto REMOTE




                                                                    PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
PROGETTO REMOTE: RISORSE E MODELLI ORGANIZZATIVI IN TELECARDIOLOGIA


     ‣	
  Lo scopo di questo Progetto è porre le basi per la creazione di un sistema che renda possibile
     effettuare diagnosi cardiologiche a distanza su tutto il territorio sardo, in tempo reale e sfruttando
     strumenti a basso costo

     ‣	
  Il Progetto ha ottenuto il primo posto nella graduatoria del Centro Regionale di Programmazione per il
     Bando sulla Legge Regionale 7, n.7, “PROMOZIONE DELLA RICERCA SCIENTIFICA E
     DELL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA IN SARDEGNA”




                                                                                       PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
OBIETTIVI PRINCIPALI


     ‣	
  Ottimizzare il prototipo per permettere l’uso del sistema in diversi presidi ospedalieri


     ‣	
  Sperimentare e validare il sistema dal punto di vista diagnostico


     ‣	
  Estendere il collegamento ad un numero maggiore di presidi


     ‣	
  Utilizzare il sistema in mobilità, per permettere la diagnosi in emergenza/urgenza attraverso l’uso di
     dispositivi mobili




                                                                                        PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
ATTORI COINVOLTI


     ‣	
  Unità centrali
            ‣	
  Azienda Ospedaliera “G.Brotzu” - Cardiologia Pediatrica
            ‣	
  CRS4 – Healthcare Flows Group


     ‣	
  Unità periferiche

            ‣	
  Ospedale “N.S. della Mercede”, Lanusei - Cardiologia

            ‣	
  Azienda Ospedaliera Universitaria, Cagliari

            ‣	
  Ospedale “SS.Trinità”, Cagliari - Ostetricia e Ginecologia




                                                                              PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
ASPETTI PRINCIPALI


     ‣Tecnologici: realizzare l’infrastruttura necessaria all’interconnessione degli ospedali e alla trasmissione
     dei dati nei presidi coinvolti

     ‣	
  Organizzativi: creare un’infrastruttura sovra-aziendale per un’efficiente interazione


     ‣	
  Clinici: definire protocolli clinici di utilizzo e validazione del sistema


     ‣	
  Formativi: sperimentare il sistema nel contesto di formazione universitaria




                                                                                        PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
PUNTI DI FORZA

     ‣	
   Trasmissionedi dati in tempo reale per il
     supporto alla diagnosi tra distretti remoti

     ‣	
   Diffusionedi tecnologie abilitanti a basso
     costo ed integrabili nei progetti di sanità
     elettronica regionale (RTR, SISaR, MEDIR)
                                                       ‣Fattibilità tecnica
     ‣	
   Possibilità
                   di interconnessione di apparati     ‣Attenzione all’aspetto economico
     diagnostici di diverso tipo, purché dotati di     ‣Attenzione all’aspetto organizzativo
     un’uscita video

     ‣	
  
      Realizzazione di streaming video uno-a-
     molti, a scopo didattico.



                                                                       PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
STATO


     ‣	
  Riprogettato il prototipo iniziale e realizzata una prima implementazione del sistema


     ‣	
  Realizzato il sistema di cartella clinica per la visualizzazione dei dati dei pazienti ed il governo clinico


     ‣	
  Collegamento UO Cardiologia Lanusei e assessment altre UO


     ‣	
  Ultimata la sperimentazione clinica, risultati buoni in fase di analisi approfondita


     ‣	
  Nuove collaborazioni con ospedali nazionali (Ospedale S. Orsola Bologna, Ospedale Burlo (Trieste),
     Ospedale di Massa, Ospedale San Donato, Associazione Tecnici di Radiologia, Ospedale di Dakar)




                                                                                           PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
PROSSIMI PASSI


     ‣	
  Sperimentazione clinica, ultimazione valutazione risultati


     ‣	
  Collegamento di tutte le unità operative, in collaborazione con i referenti tecnici e clinici


     ‣	
  Validazione dei modelli tecnologico, clinico e formativo


     ‣	
  Chiusura del Progetto, dicembre 2012




                                                                                          PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
DIFFUSIONE


     ‣	
  Diffusione sul territorio, con la collaborazione degli
     Assessorati che hanno creduto nell’iniziativa
         ‣	
  Certificazione del sistema (CRS4 a supporto)
         ‣	
  Estensione del collegamento ad altri centri in
         Sardegna (CRS4 a supporto)




                                                                  PROGETTO REMOTE
venerdì 26 ottobre 12
PROGRAMMA HEALTHCARE FLOWS
                                 Applicazioni di telemedicina in real-time:
                        Il caso d’uso della tele-ecocardiologia e gli sviluppi futuri

                                    Il progetto REMOTE


venerdì 26 ottobre 12
CASO D’USO
                              ARCHITETTURA
                        SPERIMENTAZIONI CLINICHE
                                  FOCUS
                             SVILUPPI FUTURI




venerdì 26 ottobre 12
GESTIONE DELLE EMERGENZE:

      ‣ Ospedale Lanusei: neonato(~24 ore di vita)
      ‣ presunta patologia cardiaca grave
      ‣ condizioni meteo problematiche per il trasferimento a Cagliari per visita




                                                                                    CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
UTILIZZO DEL SISTEMA DI TELEMEDICINA:

      ‣ il medico curante richiede consulto remoto in emergenza
      ‣ l’ospedale reperibile per emergenze è l’AOB Brotzu di Cagliari
      ‣ il medico curante contatta specialista e richiede consulto immediato
      ‣ il medico predispone il paziente per la visita




                                                                               CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
AVVIO DEL CONSULTO

      ‣ il medico curante recupera device e avvia il sistema di teleconsulto
      ‣ 3 semplici passi (credenziali - richiesta consulto emergenza - avvio consulto)
      ‣ a questo punto il medico curante, attende lo specialista




                                                                                         CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
IN ATTESA DELLO SPECIALISTA

      ‣ il medico specialista apre il portatile e avvia il sistema
      ‣ 3 semplici passi (credenziali - accetta richiesta consulto - avvia la sessione chiamando il medico
      richiedente)




                                                                                                   CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
DURANTE IL CONSULTO

      ‣ i medici restano in contatto tramite un canale audio
      ‣ lo specialista vede in tempo reale output ecografo + videocamera
      ‣ lo specialista controlla pan/tilt e zoom della videocamera




   RICHIESTA PROIEZIONE
   CORREZIONE PARAMETRI ECO
   CORREZIONE POSIZIONAMENTO SONDA
   RICHIESTA FERMO IMMAGINE
   SALVATAGGIO IMMAGINE
   AUDIO DA CANALE DOPPLER


                                                                           CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
DOPO IL CONSULTO

      ‣ il personale clinico dell’unità medica richiedente normalizza i dati del paziente
      ‣ lo specialista referta la visita appena svolta (niente di grave, falso allarme, facciamo un controllo fra 3
      mesi).




   INSERIMENTO ANAGRAFICA
   ANAMNESI
   VISITE PRECEDENTI (ECG, etc)
   REFERTO STRUTTURATO
   ECOGRAFIA


                                                                                                      CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
FOLLOW UP - 3 MESI DOPO

      ‣ il richiedente prenota una consulenza usando uno degli slot temporali messi a disposizione dallo
      specialista
      ‣ nel sistema abbiamo anagrafica giÀ inserita, visite precedenti, anamnesi aggiornata e visite pre-
      ecografia
      ‣ tot. tempo prima medico specialista accede a cartella clinica e si rinfresca e aggiorna sui dati del
      paziente
      ‣ stesse procedure di prima con selezione esplicita del paziente da visitare nel sistema




                                                                                                    CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
WORKFLOW
                                                                                  TELECONSULTATION FLOW
                                     ECHOCARDIOGRAPHER                                                                                                        ALL

                                     SPECIALIST


                                       5   SELECT AND ACCEPT
                                           TELECONSULTATION      6 CONSULTATION SESSION
                                                                         REQUIRE
                                                                                                    7 ACCEPTSESSION
                                                                                                             CONSULTATION
                                                                                                                                          8STREAMING ANDAND START
                                                                                                                                             NEGOTIATION
                                                                                                                                                         VOICE CHAT




                                       4    START SCHEDULED
                                            TELECONSULTATION                                                                              9
                                                                                                                                              RUNNING SESSION USING
                                                                                                                                                STREAM/AUDIO/PTZ




                                       3 INSERT AND SCHEDULING
                                             CONSULTATION                                                                                 10CONSULTATION SESSION
                                                                                                                                               WHEN FINISHED, STOP




                                       2   INSERT PERSONAL
                                                                                                                                          11 CONFIRM AND CLOSE
                        SCHEDULING




                                             PATIENT DATA                                                                                     TELECONSULTATION




                                                                                                          PROVIDE REPORT TO
                                       1     SCHEDULING
                                             AVAILABILITY                                         13         THE PATIENT                  12 REPORT TELECONSULTATION

                                                                                                                              REPORTING




                                                                                                                                                                     CASO D’USO
venerdì 26 ottobre 12
CASI D’USO
                              ARCHITETTURA
                        SPERIMENTAZIONI CLINICHE
                                  FOCUS
                             SVILUPPI FUTURI




venerdì 26 ottobre 12
SOGGETTI COINVOLTI E MACROBLOCCHI DEL SISTEMA


                        TERTIARY CARE CENTER                                       INTERNET CONNECTION                              SECONDARY CARE CENTER
                         (CONTROL STATION)                                                                                              (BASE STATION)

                                                                                                                                      ECHOCARDIOGRAPHER
                             SPECIALIST




                                                                                         DATA HUB


                             SPECIALIST...
                                                                                                                                     ECHOCARDIOGRAPHER...

                            SPECIALIST…                                                                                              ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                  REMOTE ENVIRONMENT
                                               ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI              SECONDARY CARE CENTER
                                               ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                               ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                               ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                               ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                      C                                                                             SECONDARY CARE CENTER
                                        E                     D
                                                          A
                                                              B



                                                                                                                                    SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                          ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
UNITÀ RICHIEDENTE - BASE STATION


                        TERTIARY CARE CENTER                                       INTERNET CONNECTION                                     SECONDARY CARE CENTER
                         (CONTROL STATION)                                                                                                      (BASE STATION)

                                                                                                                                              ECHOCARDIOGRAPHER
                             SPECIALIST
                                                                                                                                            #3 - MOBILE APPLICATION

                                                                                                                                              #4 - WEB APPLICATION
                                                                                         DATA HUB
                                                                                                                                    #5 - PTZ CAMERA        #6 - ECHO ENCODER

                             SPECIALIST...
                                                                                                                                             ECHOCARDIOGRAPHER...

                            SPECIALIST…                                                                                                      ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                  REMOTE ENVIRONMENT
                                               ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI                     SECONDARY CARE CENTER
                                               ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                               ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                               ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                               ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                      C                                                                                    SECONDARY CARE CENTER
                                        E                     D
                                                          A
                                                              B



                                                                                                                                           SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                                     ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
UNITÀ SPECIALISTICA - CONTROL STATION


                        TERTIARY CARE CENTER                                           INTERNET CONNECTION                             SECONDARY CARE CENTER
                          (CONTROL STATION)                                                                                                (BASE STATION)

                                                                                                                                         ECHOCARDIOGRAPHER
                              SPECIALIST
                        #1 -DESKTOP APPLICATION

                          #2 -WEB APPLICATION
                                                                                             DATA HUB


                             SPECIALIST...
                                                                                                                                        ECHOCARDIOGRAPHER...

                             SPECIALIST…                                                                                                ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                     REMOTE ENVIRONMENT
                                                  ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI              SECONDARY CARE CENTER
                                                  ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                                  ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                                  ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                                  ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                         C                                                                             SECONDARY CARE CENTER
                                        E                        D
                                                             A
                                                                 B



                                                                                                                                       SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                             ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
CENTRO STELLA - DATA HUB


                        TERTIARY CARE CENTER                                       INTERNET CONNECTION                              SECONDARY CARE CENTER
                         (CONTROL STATION)                                                                                              (BASE STATION)

                                                                                                                                      ECHOCARDIOGRAPHER
                             SPECIALIST




                                                                                            DATA HUB

                                                                                            #7 SIP PBX
                             SPECIALIST...
                                                                                   #8 - APPLICATION SERVER                           ECHOCARDIOGRAPHER...
                                                                                   AUTH            MEDICAL RECORDS
                            SPECIALIST…                                          CALENDAR         TELECONSULTATION                   ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                  REMOTE ENVIRONMENT
                                               ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI              SECONDARY CARE CENTER
                                               ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                               ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                               ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                               ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                      C                                                                             SECONDARY CARE CENTER
                                        E                     D
                                                          A
                                                              B



                                                                                                                                    SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                          ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
INTERCONNESSIONI


                        TERTIARY CARE CENTER                                         INTERNET CONNECTION                                   SECONDARY CARE CENTER
                         (CONTROL STATION)                                             #10 - ECHO STREAM                                       (BASE STATION)
                                                                                      #11 - CAMERA STREAM                                    ECHOCARDIOGRAPHER
                             SPECIALIST
                                                                                     #12 - PTZ CAMERA CONTROL




                                                                                           DATA HUB
                                                          #13 - VOIP STREAM                                            #13 - VOIP STREAM
                             SPECIALIST...
                                                                                                                                            ECHOCARDIOGRAPHER...
                                                          #14 - DATA STREAM                                            #14 - DATA STREAM
                            SPECIALIST…                                                                                                     ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                  REMOTE ENVIRONMENT
                                               ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI                     SECONDARY CARE CENTER
                                               ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                               ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                               ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                               ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                      C                                                                                    SECONDARY CARE CENTER
                                        E                     D
                                                          A
                                                              B



                                                                                                                                           SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                                 ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
SCHEMA COMPLETO


                        TERTIARY CARE CENTER                                          INTERNET CONNECTION
                                                                                       INTERNET CONNECTION                                         SECONDARY CARE CENTER
                          (CONTROL STATION)                                              #10 - ECHO STREAM                                              (BASE STATION)

                                                                                       #11 - CAMERA STREAM                                            ECHOCARDIOGRAPHER
                              SPECIALIST
                                                                                       #12 - PTZ CAMERA CONTROL                                     #3 - MOBILE APPLICATION
                        #1 -DESKTOP APPLICATION

                          #2 -WEB APPLICATION                                                                                                         #4 - WEB APPLICATION
                                                                                               DATA HUB
                                                                                                                                            #5 - PTZ CAMERA        #6 - ECHO ENCODER
                                                             #13 - VOIP STREAM                 #7 SIP PBX               #13 - VOIP STREAM
                             SPECIALIST...
                                                                                      #8 - APPLICATION SERVER                                        ECHOCARDIOGRAPHER...
                                                                                      AUTH            MEDICAL RECORDS
                             SPECIALIST…                     #14 - DATA STREAM                                          #14 - DATA STREAM
                                                                                    CALENDAR         TELECONSULTATION                                ECHOCARDIOGRAPHER...




                                                                     REMOTE ENVIRONMENT
                                                  ▪   #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI                          SECONDARY CARE CENTER
                                                  ▪   #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO
                                                  ▪   #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI
                                                  ▪   #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI
                                                  ▪   #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI
                                                         C                                                                                         SECONDARY CARE CENTER
                                        E                        D
                                                             A
                                                                 B



                                                                                                                                                   SECONDARY CARE CENTER




                                                                                                                                                                             ARCHITETTURA
venerdì 26 ottobre 12
CASI D’USO
                              ARCHITETTURA
                        SPERIMENTAZIONI CLINICHE
                                  FOCUS
                             SVILUPPI FUTURI




venerdì 26 ottobre 12
PROTOCOLLO DI SPERIMENTAZIONE

      ‣ sperimentazione tramite esami ecocardiografici in doppio (modalità tradizionale - teleconsulto)
      ‣ sperimentazione su un min. di 36 casi (ripetibile se necessario fino ad un max di 72 casi)
      ‣ rotazione dei medici coinvolti nelle sperimentazioni (ogni medico esegue N visite tradizionali e N in
      teleconsulto)
      ‣ approvazione da parte del comitato etico




                                                                            SPERIMENTAZIONI CLINICHE
venerdì 26 ottobre 12
PROCEDURA

      ‣ selezione paziente
      ‣ consenso informato
      ‣ inserimento anagrafica nel sistema
      ‣ anamnesi paziente
      ‣ primo consulto ecocardiografico / primo specialista (tradizionale)
      ‣ primo referto
      ‣ secondo consulto ecocardiografico / secondo specialista + terzo medico (teleconsulto)
      ‣ secondo referto




                                                                            SPERIMENTAZIONI CLINICHE
venerdì 26 ottobre 12
ATTORI COINVOLTI

      ‣ neonati, bambini fino ai 6 anni, adulti
      ‣ AOB Brotzu e NS. Mercede Lanusei
      ‣ 2 medici specialisti in cardiologia pediatrica
      ‣ 2 medici non esperti in cardiologia pediatrica




                                                         SPERIMENTAZIONI CLINICHE
venerdì 26 ottobre 12
SELEZIONE E VALUTAZIONE DEI DATI

      ‣ 4 proiezioni valutate (sottocostale, parasternale, soprasternale e apicale)
      ‣ per un totale di 13 parametri da estrapolare dal referto
      ‣ valutazione differenze tra coppie di referti anonimizzati
      ‣ distanza misurabile per ogni parametro estratto
      ‣ distanza misurabile per referto totale




                                                            SITUS POSIZIONE CARDIACA NEL TORACE
                                                            ARCO AORTICO VENTRICOLO DESTRO
                                                            CONNESSIONI ATRIOVENTRICOLARI
                                                            CONNESSIONI VENTRICOLO ARTERIOSO
                                                            VENTRICOLO SINISTRO...


                                                                             SPERIMENTAZIONI CLINICHE
venerdì 26 ottobre 12
RISULTATI PRELIMINARI

      ‣ effettuati 42 consulti in doppio
      ‣ risultati preliminari soddisfacenti (97.6% dei consulti condividono la stessa diagnosi)
      ‣ ancora da valutare i risultati per singolo parametro e le metodologie di calcolo distanze




                                                                             SPERIMENTAZIONI CLINICHE
venerdì 26 ottobre 12
CASI D’USO
                              ARCHITETTURA
                        SPERIMENTAZIONI CLINICHE
                                  FOCUS
                             SVILUPPI FUTURI




venerdì 26 ottobre 12
PROCEDURE E PROTOCOLLI DI UTILIZZO DEL SISTEMA

      ‣ tecnologie hardware e software alla base del sistema recenti ma consolidate. (vedi voip, stream
      protocols, ecc)
      ‣ i problemi sorgono quando si applicano queste tecnologie a contesti specifici e complessi (quali la
      telemedicina)
      ‣ la distanza fisica tra i soggetti coinvolti nel teleconsulto rende fondamentale l’utilizzo di
      terminologie e protocolli condivisi.
      ‣ L’utilizzo del sistema ha valore formativo




                                                                                                          FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
SICUREZZA DELLE TRASMISSIONI E DEI DATI

      ‣ interconnessioni cifrate tramite un canale vpn (rete internet e reti logiche ospedali)
      ‣ 3 livelli di autenticazione (applicazioni, device e utenti) tramite standard streamline (OAUTH)
      ‣ profilazione utente ruolo e unità operativa di appartenenza
      ‣ ulteriore layer configurare di secure http connections (con CA e certificati client sui singoli device)




                                                                                                            FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
STREAMING IN TEMPO REALE E VOIP

      ‣ trasmissione diretta da sala ecografia a device specialista
      ‣ utilizzo protocolli standard (MPEG4 / H264 over RTP per streaming)
      ‣ SIP protocol per instradamento canale VOIP
      ‣ trasmissioni A/V con priorità sul mantenimento della sincronia e delle basse latenze
      ‣ consumo massimo di banda controllato per singolo consulto (2.5 Mbps)



                                                DIREZIONE            IN                   OUT
                                                BASE STATION         500 kbps             2.5 Mbps
                                                CONTROL STATION      2.5 Mbps             500 kbps
                                                DATA HUB             500 kbps             500 kbps


                                                                                                     FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
REFERTO STRUTTURATO

      ‣ insieme di dati strutturati gerarchicamente contenente parametri misurabili acquisiti durante la
      visita
      ‣ necessità di un singolo linguaggio e di una terminologia condivisa con la quale descrivere condizioni
      di salute e patologie dei pazienti
      ‣ possibilità di effettuare computazioni automatizzate sui dati
      ‣ export dei dati con formati standard




                                                                                                           FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
APPLICATIVI SOFTWARE E PORTABILITÀ DEL SISTEMA

      ‣ utilizzo di tecnologie e librerie software open
      ‣ focus sulla portabilità del sistema in ulteriori contesti




                                          OSX             Windows     Linux       Android   IOS
                           LANGUAGE       PYTHON          PYTHON      PYTHON      JAVA      OBJECTIVE-C
                           AUTH           OAUTH           OAUTH       OAUTH       OAUTH     OAUTH
                           API            QT              QT          QT          native    native
                           GUI            QT              QT          QT          native    native
                           VOIP           PJSIP           PJSIP       PJSIP       PJSIP     PJSIP
                           AV             GSTREAMER       GSTREAMER   GSTREAMER   native    native




                                                                                                      FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
SCALABILITÀ DEL SISTEMA

      ‣ base e control station: blocchi autocontenuti facilmente incrementabili (e con costi ben determinati)
      ‣ criticità maggiori su numero di teleconsulti in contemporanea
      ‣ bilanciamento delle connessioni VS gli ospedali (in base al numero di sale ecografie e di specialisti)
      ‣ bilanciamento del DATA HUB




                                                                                       BANDA INTERNET
                                                                                            DATA HUB
                                                                                         APPLICATION SERVER
                                                                                  VOIP HARDWARE
                                                                          DECENTRALIZZAZIONE VOIP



                                                                                                          FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
TECNOLOGIE COTS E UTILIZZO DI FORMATI NON PROPRIETARI

      ‣ abbattimento generale dei costi di setup del sistema
      ‣ semplicità di acquisizione di nuovo hardware e di estensione del sistema
      ‣ possibilità di installare nuovi modelli più efficenti ad ogni nuovo setup di base o control station




                                                                                                            FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
COMPATIBILITÀ CON APPARATI MEDICALI

      ‣ facile integrazione con un ampio insieme di dispositivi medicali
      ‣ possibilità di interfacciare virtualmente qualsiasi tipologia di ecografo
      ‣ compatibilità anche con apparecchiature molto datate




                                                                                    FOCUS
venerdì 26 ottobre 12
CASI D’USO
                              ARCHITETTURA
                        SPERIMENTAZIONI CLINICHE
                                  FOCUS
                             SVILUPPI FUTURI




venerdì 26 ottobre 12
SVILUPPI FUTURI

      ‣ contesti clinici differenti (F.A.S.T. e emodinamica)
      ‣ total mobility
      ‣ augmented diagnosis and sensors




                                                              SVILUPPI FUTURI
venerdì 26 ottobre 12
THAT’S ALL FOLKS!!




                                             RINGRAZIAMENTI
venerdì 26 ottobre 12

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Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

  • 1. PROGRAMMA  HEALTHCARE  FLOWS Applicazioni di telemedicina in real-time: il caso d’uso della tele- ecocardiologia e gli sviluppi futuri Francesco  Cabras  -­‐  Francesca  Frexia venerdì 26 ottobre 12
  • 2. CRS4 GRUPPO HEALTHCARE FLOWS DIGITAL MEDICINE TELEMEDICINA CONTESTO IL PROGETTO REMOTE AGENDA venerdì 26 ottobre 12
  • 3. Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna ‣ Centro di ricerca interdisciplinare focalizzato sulle scienze computazionali ‣ Programmi di ricerca strategici ‣ Infrastrutture computazionali e di bioprocessing di punta ‣ Situato nel Parco Scientifico e Tecnologico Polaris (Pula) ‣ Attivo dal 1992, staff di RST di ~ 130 persone CRS4 venerdì 26 ottobre 12
  • 4. INFRASTRUTTURE DI RICERCA ‣ Risorse computazionali allo stato dell’arte ‣ Tra le cinque più potenti in Italia, vasta gamma di configurazioni ibride (GPU, FPGA, …) ‣ Connesse ad altissima velocità ‣ Multiple 10GbE verso la Rete Regionale della Ricerca e il GARR ‣ Strumentazione sperimentale avanzata ‣ Il più grande centro di sequenziamento Next Generation in Italia, capacità di 7’500 GigaBasi/settimana CRS4 venerdì 26 ottobre 12
  • 5. PUNTI DI FORZA ‣ Ricerca e sviluppo allo stato dell’arte su tecnologie abilitanti ‣ applicazione in settori strategici: Energia & Ambiente, Società dell’informazione, Scienze biomediche ‣ Collaborazioni nazionali ed internazionali ‣ PON, EU FP7, Wellcome Trust, NIH, APL, ... ‣ Trasferimento di tecnologie di punta verso l’industria ‣ ENI, INPECO, IBM, NICE, GEXCEL, .... ‣ Trasferimento di competenze verso strutture regionali ‣ Sanità, Ambiente, Beni culturali, ... CRS4 venerdì 26 ottobre 12
  • 6. HEALTHCARE FLOWS ‣ Abbattimento generale dei costi di setup del sistema ‣  Parte del Settore Data Fusion ‣  Esperienza più che decennale di ricerca e sviluppo nell'applicazione dell'informatica alla pratica clinica, alla medicina ed alla biologia ‣  Soluzioni allo stato dell’arte a esigenze mediche concrete ‣  Collaborazioni con: ‣  Ospedali ‣  Imprese ‣  Consorzi Internazionali (IHE/HL7/openEHR) HEALTHCARE FLOWS venerdì 26 ottobre 12
  • 7. LINEE DI RICERCA Interconnessione di domini clinici e tracciabilità Gestione semantica e computazionale di dati biomedici Telemedicina e medicina distribuita HEALTHCARE FLOWS venerdì 26 ottobre 12
  • 8. MEDICINE GOES DIGITAL* * ‣  Al contrario di ogni altro settore “industriale” gli investimenti in IT sono molto limitati e ancora molto settori sono completamente non digitalizzati. ‣  Le possibilità offerte dall’uso dell’Information Technology per il risparmio dei costi e per la ricerca stanno trainando il settore verso una digitalizzazione intensiva di tutti i settori clinici. DIGITAL MEDICINE venerdì 26 ottobre 12
  • 9. REVOLUTION IN PROGRESS DIGITAL MEDICINE venerdì 26 ottobre 12
  • 10. DEFINIZIONE ‣ Utilizzo della tecnologia per l’erogazione di servizi di cura a distanza ‣ Diversi ambiti di applicazione (emergenze, routine, formazione,…) ‣  Settoti principali*: ‣  Telemetria, trasmissione da remoto di informazioni cliniche al medico specialista ‣  Telecare, soluzioni per il supporto alle attivita’ quotidiane per soggetti anziani e vulnerabili ‣  Telehealth, legata alla definizione ed al mantenimento di flussi di informazione tra il paziente e il team clinico e tra specialisti diversi ‣  Real-time telehealth, per il collegamento in modalita’ live (secondo opinion) ‣  Asynchronous telehealth, invio di dati clinici rilevanti in tempi diversi dalla loro acquisizione (store-and-forward technology) * CORBETT-NOLAN ET AL., 2011 TELEMEDICINA venerdì 26 ottobre 12
  • 11. PERCHE’ SERVE (COMUNITA’ EUROPEA) ‣ Ageing: la popolazione europea con eta’ maggiore di di 80 anni raddoppiera’ entro il 2050, quella con eta’ maggiore di 60 anni arrivera’ al 29% nel 2025 ‣  Riduzione dei costi, grazie alla riorganizzazione del modello di cura ‣  Contributo al benessere dei pazienti: home is where you’re cared for ‣  Contributo positivo al settore produttivo ‣  Punto chiave della digital agenda for e-health, una delle sette “ammiraglie” ‣  Obiettivi: ‣  Raggiungere entro il 2020 una diffusione capillare ‣  Facilitare lo scambio di buone pratiche ‣  Costruire il consenso degli attori coinvolti ‣  Costruire linee guida precise sotto diversi punti di vista, legale, organizzativo, tecnico e commerciale TELEMEDICINA venerdì 26 ottobre 12
  • 12. BARRIERE PER LA DIFFUSIONE ‣ Nonostante il potenziale benefico impatto sia riconosciuto universalmente, la telemedicina non è ancora entrata in modo strutturale nelle politiche di assistenza a livello nazionale TELEMEDICINA venerdì 26 ottobre 12
  • 13. GARTNER’S HYPE CYCLE FOR TELEMEDICINE ‣ Illustra lo stato di maturità ed adozione delle tecnologie venerdì 26 ottobre 12
  • 14. OLTRE I PROGETTI SPERIMENTALI ‣ PROVARE L’EFFICACIA SPERIMENTALE ‣ SOSTENIBILITA’ ECONOMICA ‣ SOSTENIBILITA’ ORGANIZZATIVA TELEMEDICINA venerdì 26 ottobre 12
  • 15. APPROCCI STRUTTURATI DI VALUTAZIONE ‣ Progetto Europeo RENEWING HEALTH, REgioNs of Europe WorkINg toGether for HEALTH ‣  7900 pazienti, diversi stakeholder coinvolti ‣  Modello comune di valutazione di efficacia e sostenibilita’ ‣  Entro il 2012 risultati sulla valutazione di servizi di telemedicina in nove regioni europee (Veneto per l’Italia) ‣  Validazione e valutazione di servizi di telemedicina; secondo approccio centrato sul paziente e metodologia comune di valutazione die risultati ‣ Osservatorio Nazionale per la Valutazione ed il Monitoraggio di Applicazioni di Telemedicina e tavolo tecnico, finalizzato a delineare linee guida nel campo TELEMEDICINA venerdì 26 ottobre 12
  • 16. ITALIA E SARDEGNA ‣  eGov 2012 -> telemedicina tra gli ambiti prioritari insieme a centri unici di prenotazione; fascicolo sanitario elettronico ed e-prescription ‣  Piano regionale dei servizi sanitari 2006-2008 -> modello hub&spoke ‣  Programma regionale di sviluppo 2010-2014 -> obiettivo “5.2 garantire a tutti i cittadini una assistenza sanitaria adeguata ai bisogni espressi dalla struttura demografica e sociale dell’isola, in condizioni di sostenibilità economica e valorizzando il settore sanitario negli ambiti della ricerca e dell’innovazione”. ‣  Accordo con la regione Emilia Romagna per l’ottimizzazione delle risorse CONTESTO venerdì 26 ottobre 12
  • 17. CARDIOLOGIA PEDIATRICA ‣ Le cardiologie congenite neonatali rappresentano spesso un’emergenza, ma rappresenta un campo con pochi specialisti ‣  L’incidenza in sardegna e’ oltre il doppio della media internazionale, probabilmente per motivi legati all’insularità che funge da “moltiplicatore genetico” ‣  Sul territorio sardo esiste un unico centro specialistico presso il Brotzu e di una realta’ geografica difficile ‣ La diagnosi e’ complessa e richiede un approccio specialistico anche in fase di esecuzione dell’esame, fortemente operatore dipendente ‣  Necessita’ di un teleconsulto in tempo reale, realizzato con strumenti a basso costo CONTESTO venerdì 26 ottobre 12
  • 18. CRS4 E BROTZU ‣  Dalla collaborazione CRS4-Brotzu è nato il prototipo di un sistema di telemedicina in grado di collegare la Cardiologia Pediatrica di Cagliari con l’Ospedale “Nostra Signora Della Mercede” di Lanusei ‣  Il modello proposto è stato oggetto di una pubblicazione sull’International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery ed è la base di partenza per il Progetto REMOTE PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 19. PROGETTO REMOTE: RISORSE E MODELLI ORGANIZZATIVI IN TELECARDIOLOGIA ‣  Lo scopo di questo Progetto è porre le basi per la creazione di un sistema che renda possibile effettuare diagnosi cardiologiche a distanza su tutto il territorio sardo, in tempo reale e sfruttando strumenti a basso costo ‣  Il Progetto ha ottenuto il primo posto nella graduatoria del Centro Regionale di Programmazione per il Bando sulla Legge Regionale 7, n.7, “PROMOZIONE DELLA RICERCA SCIENTIFICA E DELL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA IN SARDEGNA” PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 20. OBIETTIVI PRINCIPALI ‣  Ottimizzare il prototipo per permettere l’uso del sistema in diversi presidi ospedalieri ‣  Sperimentare e validare il sistema dal punto di vista diagnostico ‣  Estendere il collegamento ad un numero maggiore di presidi ‣  Utilizzare il sistema in mobilità, per permettere la diagnosi in emergenza/urgenza attraverso l’uso di dispositivi mobili PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 21. ATTORI COINVOLTI ‣  Unità centrali ‣  Azienda Ospedaliera “G.Brotzu” - Cardiologia Pediatrica ‣  CRS4 – Healthcare Flows Group ‣  Unità periferiche ‣  Ospedale “N.S. della Mercede”, Lanusei - Cardiologia ‣  Azienda Ospedaliera Universitaria, Cagliari ‣  Ospedale “SS.Trinità”, Cagliari - Ostetricia e Ginecologia PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 22. ASPETTI PRINCIPALI ‣Tecnologici: realizzare l’infrastruttura necessaria all’interconnessione degli ospedali e alla trasmissione dei dati nei presidi coinvolti ‣  Organizzativi: creare un’infrastruttura sovra-aziendale per un’efficiente interazione ‣  Clinici: definire protocolli clinici di utilizzo e validazione del sistema ‣  Formativi: sperimentare il sistema nel contesto di formazione universitaria PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 23. PUNTI DI FORZA ‣   Trasmissionedi dati in tempo reale per il supporto alla diagnosi tra distretti remoti ‣   Diffusionedi tecnologie abilitanti a basso costo ed integrabili nei progetti di sanità elettronica regionale (RTR, SISaR, MEDIR) ‣Fattibilità tecnica ‣   Possibilità di interconnessione di apparati ‣Attenzione all’aspetto economico diagnostici di diverso tipo, purché dotati di ‣Attenzione all’aspetto organizzativo un’uscita video ‣   Realizzazione di streaming video uno-a- molti, a scopo didattico. PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 24. STATO ‣  Riprogettato il prototipo iniziale e realizzata una prima implementazione del sistema ‣  Realizzato il sistema di cartella clinica per la visualizzazione dei dati dei pazienti ed il governo clinico ‣  Collegamento UO Cardiologia Lanusei e assessment altre UO ‣  Ultimata la sperimentazione clinica, risultati buoni in fase di analisi approfondita ‣  Nuove collaborazioni con ospedali nazionali (Ospedale S. Orsola Bologna, Ospedale Burlo (Trieste), Ospedale di Massa, Ospedale San Donato, Associazione Tecnici di Radiologia, Ospedale di Dakar) PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 25. PROSSIMI PASSI ‣  Sperimentazione clinica, ultimazione valutazione risultati ‣  Collegamento di tutte le unità operative, in collaborazione con i referenti tecnici e clinici ‣  Validazione dei modelli tecnologico, clinico e formativo ‣  Chiusura del Progetto, dicembre 2012 PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 26. DIFFUSIONE ‣  Diffusione sul territorio, con la collaborazione degli Assessorati che hanno creduto nell’iniziativa ‣  Certificazione del sistema (CRS4 a supporto) ‣  Estensione del collegamento ad altri centri in Sardegna (CRS4 a supporto) PROGETTO REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 27. PROGRAMMA HEALTHCARE FLOWS Applicazioni di telemedicina in real-time: Il caso d’uso della tele-ecocardiologia e gli sviluppi futuri Il progetto REMOTE venerdì 26 ottobre 12
  • 28. CASO D’USO ARCHITETTURA SPERIMENTAZIONI CLINICHE FOCUS SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 29. GESTIONE DELLE EMERGENZE: ‣ Ospedale Lanusei: neonato(~24 ore di vita) ‣ presunta patologia cardiaca grave ‣ condizioni meteo problematiche per il trasferimento a Cagliari per visita CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 30. UTILIZZO DEL SISTEMA DI TELEMEDICINA: ‣ il medico curante richiede consulto remoto in emergenza ‣ l’ospedale reperibile per emergenze è l’AOB Brotzu di Cagliari ‣ il medico curante contatta specialista e richiede consulto immediato ‣ il medico predispone il paziente per la visita CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 31. AVVIO DEL CONSULTO ‣ il medico curante recupera device e avvia il sistema di teleconsulto ‣ 3 semplici passi (credenziali - richiesta consulto emergenza - avvio consulto) ‣ a questo punto il medico curante, attende lo specialista CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 32. IN ATTESA DELLO SPECIALISTA ‣ il medico specialista apre il portatile e avvia il sistema ‣ 3 semplici passi (credenziali - accetta richiesta consulto - avvia la sessione chiamando il medico richiedente) CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 33. DURANTE IL CONSULTO ‣ i medici restano in contatto tramite un canale audio ‣ lo specialista vede in tempo reale output ecografo + videocamera ‣ lo specialista controlla pan/tilt e zoom della videocamera RICHIESTA PROIEZIONE CORREZIONE PARAMETRI ECO CORREZIONE POSIZIONAMENTO SONDA RICHIESTA FERMO IMMAGINE SALVATAGGIO IMMAGINE AUDIO DA CANALE DOPPLER CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 34. DOPO IL CONSULTO ‣ il personale clinico dell’unità medica richiedente normalizza i dati del paziente ‣ lo specialista referta la visita appena svolta (niente di grave, falso allarme, facciamo un controllo fra 3 mesi). INSERIMENTO ANAGRAFICA ANAMNESI VISITE PRECEDENTI (ECG, etc) REFERTO STRUTTURATO ECOGRAFIA CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 35. FOLLOW UP - 3 MESI DOPO ‣ il richiedente prenota una consulenza usando uno degli slot temporali messi a disposizione dallo specialista ‣ nel sistema abbiamo anagrafica giÀ inserita, visite precedenti, anamnesi aggiornata e visite pre- ecografia ‣ tot. tempo prima medico specialista accede a cartella clinica e si rinfresca e aggiorna sui dati del paziente ‣ stesse procedure di prima con selezione esplicita del paziente da visitare nel sistema CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 36. WORKFLOW TELECONSULTATION FLOW ECHOCARDIOGRAPHER ALL SPECIALIST 5 SELECT AND ACCEPT TELECONSULTATION 6 CONSULTATION SESSION REQUIRE 7 ACCEPTSESSION CONSULTATION 8STREAMING ANDAND START NEGOTIATION VOICE CHAT 4 START SCHEDULED TELECONSULTATION 9 RUNNING SESSION USING STREAM/AUDIO/PTZ 3 INSERT AND SCHEDULING CONSULTATION 10CONSULTATION SESSION WHEN FINISHED, STOP 2 INSERT PERSONAL 11 CONFIRM AND CLOSE SCHEDULING PATIENT DATA TELECONSULTATION PROVIDE REPORT TO 1 SCHEDULING AVAILABILITY 13 THE PATIENT 12 REPORT TELECONSULTATION REPORTING CASO D’USO venerdì 26 ottobre 12
  • 37. CASI D’USO ARCHITETTURA SPERIMENTAZIONI CLINICHE FOCUS SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 38. SOGGETTI COINVOLTI E MACROBLOCCHI DEL SISTEMA TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) (BASE STATION) ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST DATA HUB SPECIALIST... ECHOCARDIOGRAPHER... SPECIALIST… ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 39. UNITÀ RICHIEDENTE - BASE STATION TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) (BASE STATION) ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST #3 - MOBILE APPLICATION #4 - WEB APPLICATION DATA HUB #5 - PTZ CAMERA #6 - ECHO ENCODER SPECIALIST... ECHOCARDIOGRAPHER... SPECIALIST… ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 40. UNITÀ SPECIALISTICA - CONTROL STATION TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) (BASE STATION) ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST #1 -DESKTOP APPLICATION #2 -WEB APPLICATION DATA HUB SPECIALIST... ECHOCARDIOGRAPHER... SPECIALIST… ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 41. CENTRO STELLA - DATA HUB TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) (BASE STATION) ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST DATA HUB #7 SIP PBX SPECIALIST... #8 - APPLICATION SERVER ECHOCARDIOGRAPHER... AUTH MEDICAL RECORDS SPECIALIST… CALENDAR TELECONSULTATION ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 42. INTERCONNESSIONI TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) #10 - ECHO STREAM (BASE STATION) #11 - CAMERA STREAM ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST #12 - PTZ CAMERA CONTROL DATA HUB #13 - VOIP STREAM #13 - VOIP STREAM SPECIALIST... ECHOCARDIOGRAPHER... #14 - DATA STREAM #14 - DATA STREAM SPECIALIST… ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 43. SCHEMA COMPLETO TERTIARY CARE CENTER INTERNET CONNECTION INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (CONTROL STATION) #10 - ECHO STREAM (BASE STATION) #11 - CAMERA STREAM ECHOCARDIOGRAPHER SPECIALIST #12 - PTZ CAMERA CONTROL #3 - MOBILE APPLICATION #1 -DESKTOP APPLICATION #2 -WEB APPLICATION #4 - WEB APPLICATION DATA HUB #5 - PTZ CAMERA #6 - ECHO ENCODER #13 - VOIP STREAM #7 SIP PBX #13 - VOIP STREAM SPECIALIST... #8 - APPLICATION SERVER ECHOCARDIOGRAPHER... AUTH MEDICAL RECORDS SPECIALIST… #14 - DATA STREAM #14 - DATA STREAM CALENDAR TELECONSULTATION ECHOCARDIOGRAPHER... REMOTE ENVIRONMENT ▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI SECONDARY CARE CENTER ▪ #B - SECONDARY CARE CENTER - "POLICLINICO DI MONSERRATO" - MONSERRATO ▪ #C - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE SANTISSIMA TRINITÀ" - ASL8 CAGLIARI ▪ #D - SECONDARY CARE CENTER - "PRESIDIO PEDIATRICO MACCIOTTA" - CAGLIARI ▪ #E - SECONDARY CARE CENTER - "OSPEDALE NOSTRA SIGNORA DELLA MERCEDE" - LANUSEI C SECONDARY CARE CENTER E D A B SECONDARY CARE CENTER ARCHITETTURA venerdì 26 ottobre 12
  • 44. CASI D’USO ARCHITETTURA SPERIMENTAZIONI CLINICHE FOCUS SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 45. PROTOCOLLO DI SPERIMENTAZIONE ‣ sperimentazione tramite esami ecocardiografici in doppio (modalità tradizionale - teleconsulto) ‣ sperimentazione su un min. di 36 casi (ripetibile se necessario fino ad un max di 72 casi) ‣ rotazione dei medici coinvolti nelle sperimentazioni (ogni medico esegue N visite tradizionali e N in teleconsulto) ‣ approvazione da parte del comitato etico SPERIMENTAZIONI CLINICHE venerdì 26 ottobre 12
  • 46. PROCEDURA ‣ selezione paziente ‣ consenso informato ‣ inserimento anagrafica nel sistema ‣ anamnesi paziente ‣ primo consulto ecocardiografico / primo specialista (tradizionale) ‣ primo referto ‣ secondo consulto ecocardiografico / secondo specialista + terzo medico (teleconsulto) ‣ secondo referto SPERIMENTAZIONI CLINICHE venerdì 26 ottobre 12
  • 47. ATTORI COINVOLTI ‣ neonati, bambini fino ai 6 anni, adulti ‣ AOB Brotzu e NS. Mercede Lanusei ‣ 2 medici specialisti in cardiologia pediatrica ‣ 2 medici non esperti in cardiologia pediatrica SPERIMENTAZIONI CLINICHE venerdì 26 ottobre 12
  • 48. SELEZIONE E VALUTAZIONE DEI DATI ‣ 4 proiezioni valutate (sottocostale, parasternale, soprasternale e apicale) ‣ per un totale di 13 parametri da estrapolare dal referto ‣ valutazione differenze tra coppie di referti anonimizzati ‣ distanza misurabile per ogni parametro estratto ‣ distanza misurabile per referto totale SITUS POSIZIONE CARDIACA NEL TORACE ARCO AORTICO VENTRICOLO DESTRO CONNESSIONI ATRIOVENTRICOLARI CONNESSIONI VENTRICOLO ARTERIOSO VENTRICOLO SINISTRO... SPERIMENTAZIONI CLINICHE venerdì 26 ottobre 12
  • 49. RISULTATI PRELIMINARI ‣ effettuati 42 consulti in doppio ‣ risultati preliminari soddisfacenti (97.6% dei consulti condividono la stessa diagnosi) ‣ ancora da valutare i risultati per singolo parametro e le metodologie di calcolo distanze SPERIMENTAZIONI CLINICHE venerdì 26 ottobre 12
  • 50. CASI D’USO ARCHITETTURA SPERIMENTAZIONI CLINICHE FOCUS SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 51. PROCEDURE E PROTOCOLLI DI UTILIZZO DEL SISTEMA ‣ tecnologie hardware e software alla base del sistema recenti ma consolidate. (vedi voip, stream protocols, ecc) ‣ i problemi sorgono quando si applicano queste tecnologie a contesti specifici e complessi (quali la telemedicina) ‣ la distanza fisica tra i soggetti coinvolti nel teleconsulto rende fondamentale l’utilizzo di terminologie e protocolli condivisi. ‣ L’utilizzo del sistema ha valore formativo FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 52. SICUREZZA DELLE TRASMISSIONI E DEI DATI ‣ interconnessioni cifrate tramite un canale vpn (rete internet e reti logiche ospedali) ‣ 3 livelli di autenticazione (applicazioni, device e utenti) tramite standard streamline (OAUTH) ‣ profilazione utente ruolo e unità operativa di appartenenza ‣ ulteriore layer configurare di secure http connections (con CA e certificati client sui singoli device) FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 53. STREAMING IN TEMPO REALE E VOIP ‣ trasmissione diretta da sala ecografia a device specialista ‣ utilizzo protocolli standard (MPEG4 / H264 over RTP per streaming) ‣ SIP protocol per instradamento canale VOIP ‣ trasmissioni A/V con priorità sul mantenimento della sincronia e delle basse latenze ‣ consumo massimo di banda controllato per singolo consulto (2.5 Mbps) DIREZIONE IN OUT BASE STATION 500 kbps 2.5 Mbps CONTROL STATION 2.5 Mbps 500 kbps DATA HUB 500 kbps 500 kbps FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 54. REFERTO STRUTTURATO ‣ insieme di dati strutturati gerarchicamente contenente parametri misurabili acquisiti durante la visita ‣ necessità di un singolo linguaggio e di una terminologia condivisa con la quale descrivere condizioni di salute e patologie dei pazienti ‣ possibilità di effettuare computazioni automatizzate sui dati ‣ export dei dati con formati standard FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 55. APPLICATIVI SOFTWARE E PORTABILITÀ DEL SISTEMA ‣ utilizzo di tecnologie e librerie software open ‣ focus sulla portabilità del sistema in ulteriori contesti OSX Windows Linux Android IOS LANGUAGE PYTHON PYTHON PYTHON JAVA OBJECTIVE-C AUTH OAUTH OAUTH OAUTH OAUTH OAUTH API QT QT QT native native GUI QT QT QT native native VOIP PJSIP PJSIP PJSIP PJSIP PJSIP AV GSTREAMER GSTREAMER GSTREAMER native native FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 56. SCALABILITÀ DEL SISTEMA ‣ base e control station: blocchi autocontenuti facilmente incrementabili (e con costi ben determinati) ‣ criticità maggiori su numero di teleconsulti in contemporanea ‣ bilanciamento delle connessioni VS gli ospedali (in base al numero di sale ecografie e di specialisti) ‣ bilanciamento del DATA HUB BANDA INTERNET DATA HUB APPLICATION SERVER VOIP HARDWARE DECENTRALIZZAZIONE VOIP FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 57. TECNOLOGIE COTS E UTILIZZO DI FORMATI NON PROPRIETARI ‣ abbattimento generale dei costi di setup del sistema ‣ semplicità di acquisizione di nuovo hardware e di estensione del sistema ‣ possibilità di installare nuovi modelli più efficenti ad ogni nuovo setup di base o control station FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 58. COMPATIBILITÀ CON APPARATI MEDICALI ‣ facile integrazione con un ampio insieme di dispositivi medicali ‣ possibilità di interfacciare virtualmente qualsiasi tipologia di ecografo ‣ compatibilità anche con apparecchiature molto datate FOCUS venerdì 26 ottobre 12
  • 59. CASI D’USO ARCHITETTURA SPERIMENTAZIONI CLINICHE FOCUS SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 60. SVILUPPI FUTURI ‣ contesti clinici differenti (F.A.S.T. e emodinamica) ‣ total mobility ‣ augmented diagnosis and sensors SVILUPPI FUTURI venerdì 26 ottobre 12
  • 61. THAT’S ALL FOLKS!! RINGRAZIAMENTI venerdì 26 ottobre 12