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

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In territori ampi come la Sardegna in cui il raggiungimento delle strutture ospedaliere specializzate può richiedere tempi di viaggio incompatibili per la sopravvivenza del paziente diventa fondamentale ampliare il campo di applicazione delle tecnologie informatiche al campo medico. Per soddisfare questa esigenza clinica è nato il progetto REMOTE finanziato dall'Assessorato alla Programmazione della RAS che ha visto coinvolti la Struttura Semplice Dipartimentale di Cardiologia Pediatrica dell'Ospedale Brotzu diretta dal Dottor Tumbarello ed il programma Healthcare Flows del CRS4. REMOTE è finalizzato a permettere allo specialista di effettuare diagnosi a distanza ed in real-time guidando ove necessario l'esecuzione dell'esame effettuato da un operatore specializzato. Durante il seminario verrà illustrato il sistema integrato e le tecnologie utilizzate per la realizzazione dell'infrastruttura basata sul riutilizzo e l'integrazione di tecnologie esistenti ed a basso costo, preferibilmente Open Source.
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Applicazioni di telemedicina in real-time: il caso d’uso della tele- ecocardiologia e gli sviluppi futuri PROGRAMMA HEALTHCARE FLOWS Francesco Cabras Francesca Frexia venerdì 26 ottobre 12
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Applicazioni di telemedicina in real-time: il caso d’uso della tele- ecocardiologia e gli sviluppi futuri

PROGRAMMA  HEALTHCARE  FLOWS

Francesco  Cabras  -­‐  Francesca  Frexia

venerdì 26 ottobre 12

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CRS4GRUPPO HEALTHCARE FLOWS

DIGITAL MEDICINETELEMEDICINA

CONTESTOIL PROGETTO REMOTE

AGENDAvenerdì 26 ottobre 12

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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

CRS4venerdì 26 ottobre 12

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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

CRS4venerdì 26 ottobre 12

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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, ...

CRS4venerdì 26 ottobre 12

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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 FLOWSvenerdì 26 ottobre 12

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HEALTHCARE FLOWS

LINEE DI RICERCA

Gestione semantica e computazionale di dati biomedici

Interconnessione di domini clinici e tracciabilità

Telemedicina e medicina distribuita

venerdì 26 ottobre 12

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*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 MEDICINEvenerdì 26 ottobre 12

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DIGITAL MEDICINE

REVOLUTION IN PROGRESS

venerdì 26 ottobre 12

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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

TELEMEDICINAvenerdì 26 ottobre 12

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TELEMEDICINA

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

venerdì 26 ottobre 12

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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

TELEMEDICINAvenerdì 26 ottobre 12

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GARTNER’S HYPE CYCLE FOR TELEMEDICINE

‣ Illustra lo stato di maturità ed adozione delle tecnologie

venerdì 26 ottobre 12

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OLTRE I PROGETTI SPERIMENTALI

‣ PROVARE L’EFFICACIA SPERIMENTALE

‣ SOSTENIBILITA’ ECONOMICA

‣ SOSTENIBILITA’ ORGANIZZATIVA

TELEMEDICINAvenerdì 26 ottobre 12

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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

TELEMEDICINAvenerdì 26 ottobre 12

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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

CONTESTOvenerdì 26 ottobre 12

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CONTESTO

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

venerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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PUNTI DI FORZA

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

‣  Diffusione di tecnologie abilitanti a basso costo ed integrabili nei progetti di sanità elettronica regionale (RTR, SISaR, MEDIR)

‣   Possibilità di interconnessione di apparati diagnostici di diverso tipo, purché dotati di un’uscita video

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

PROGETTO REMOTE

‣Fattibilità tecnica‣Attenzione all’aspetto economico‣Attenzione all’aspetto organizzativo

venerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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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 REMOTEvenerdì 26 ottobre 12

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PROGRAMMA HEALTHCARE FLOWSApplicazioni di telemedicina in real-time:

Il caso d’uso della tele-ecocardiologia e gli sviluppi futuri

Il progetto REMOTE

venerdì 26 ottobre 12

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CASO D’USOARCHITETTURA

SPERIMENTAZIONI CLINICHEFOCUS

SVILUPPI FUTURI

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CASO D’USO

GESTIONE DELLE EMERGENZE:

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

venerdì 26 ottobre 12

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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’USOvenerdì 26 ottobre 12

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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’USOvenerdì 26 ottobre 12

Page 32: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

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’USOvenerdì 26 ottobre 12

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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 PROIEZIONECORREZIONE PARAMETRI ECOCORREZIONE POSIZIONAMENTO SONDARICHIESTA FERMO IMMAGINESALVATAGGIO IMMAGINEAUDIO DA CANALE DOPPLER

CASO D’USOvenerdì 26 ottobre 12

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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 ANAGRAFICAANAMNESIVISITE PRECEDENTI (ECG, etc)REFERTO STRUTTURATOECOGRAFIA

CASO D’USOvenerdì 26 ottobre 12

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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’USOvenerdì 26 ottobre 12

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WORKFLOW

TELECONSULTATION FLOW

REPORTING

SCHE

DULIN

G

SCHEDULING AVAILABILITY

INSERT PERSONAL PATIENT DATA

INSERT AND SCHEDULING CONSULTATION

CONFIRM AND CLOSE TELECONSULTATION

SELECT AND ACCEPT TELECONSULTATION

START SCHEDULED TELECONSULTATION

NEGOTIATION AND START STREAMING AND VOICE CHAT

ACCEPT CONSULTATION SESSION

RUNNING SESSION USING STREAM/AUDIO/PTZ

WHEN FINISHED, STOP CONSULTATION SESSION

REPORT TELECONSULTATION PROVIDE REPORT TO THE PATIENT

ECHOCARDIOGRAPHER

SPECIALIST

REQUIRE CONSULTATION SESSION

1

5 6

12

2

3

4

7

11

8

9

10

13

ALL

CASO D’USOvenerdì 26 ottobre 12

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CASI D’USOARCHITETTURA

SPERIMENTAZIONI CLINICHEFOCUS

SVILUPPI FUTURI

venerdì 26 ottobre 12

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ARCHITETTURA

SOGGETTI COINVOLTI E MACROBLOCCHI DEL SISTEMA

INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

DATA HUB

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

REMOTE ENVIRONMENT

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

venerdì 26 ottobre 12

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ARCHITETTURA

UNITÀ RICHIEDENTE - BASE STATION

REMOTE ENVIRONMENT

INTERNET CONNECTION

DATA HUB

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

#5 - PTZ CAMERA

#3 - MOBILE APPLICATION

#6 - ECHO ENCODER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

#4 - WEB APPLICATION

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

venerdì 26 ottobre 12

Page 40: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

ARCHITETTURA

UNITÀ SPECIALISTICA - CONTROL STATION

INTERNET CONNECTION

DATA HUB

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST#1 -DESKTOP APPLICATION

#2 -WEB APPLICATION

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST#1 -DESKTOP APPLICATION

#2 -WEB APPLICATION

REMOTE ENVIRONMENT

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

venerdì 26 ottobre 12

Page 41: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

ARCHITETTURA

CENTRO STELLA - DATA HUB

INTERNET CONNECTION

DATA HUBDATA HUB

#7 SIP PBX

#8 - APPLICATION SERVERAUTH MEDICAL RECORDS

CALENDAR TELECONSULTATION

REMOTE ENVIRONMENT

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

venerdì 26 ottobre 12

Page 42: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

ARCHITETTURA

INTERCONNESSIONI

INTERNET CONNECTION

REMOTE ENVIRONMENT

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

DATA HUB

#11 - CAMERA STREAM

#14 - DATA STREAM

#10 - ECHO STREAM

#14 - DATA STREAM

#13 - VOIP STREAM #13 - VOIP STREAM

#12 - PTZ CAMERA CONTROL

venerdì 26 ottobre 12

Page 43: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

ARCHITETTURA

SCHEMA COMPLETO

INTERNET CONNECTION SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

DATA HUB

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

DATA HUB

INTERNET CONNECTIONTERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST

TERTIARY CARE CENTER (CONTROL STATION)

SPECIALIST...

SPECIALIST…

SPECIALIST#1 -DESKTOP APPLICATION

#2 -WEB APPLICATION

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER (BASE STATION)

ECHOCARDIOGRAPHER

#5 - PTZ CAMERA

#3 - MOBILE APPLICATION

#6 - ECHO ENCODER

ECHOCARDIOGRAPHER...

ECHOCARDIOGRAPHER...

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

SECONDARY CARE CENTER

#4 - WEB APPLICATIONDATA HUBDATA HUB

#7 SIP PBX

#8 - APPLICATION SERVERAUTH MEDICAL RECORDS

CALENDAR TELECONSULTATION

#11 - CAMERA STREAM

#14 - DATA STREAM

#10 - ECHO STREAM

#14 - DATA STREAM

#13 - VOIP STREAM #13 - VOIP STREAM

#12 - PTZ CAMERA CONTROL

REMOTE ENVIRONMENT

E

▪ #A - TERTIARY CARE CENTER - "AZIENDA OSPEDALIERA BROTZU" - CAGLIARI▪ #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

AD

B

venerdì 26 ottobre 12

Page 44: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

CASI D’USOARCHITETTURA

SPERIMENTAZIONI CLINICHEFOCUS

SVILUPPI FUTURI

venerdì 26 ottobre 12

Page 45: Seminario Francesca Frexia e Francesco Cabras, 25-10-2012

SPERIMENTAZIONI CLINICHE

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

venerdì 26 ottobre 12

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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 CLINICHEvenerdì 26 ottobre 12

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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 CLINICHEvenerdì 26 ottobre 12

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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

SPERIMENTAZIONI CLINICHE

SITUS POSIZIONE CARDIACA NEL TORACE

ARCO AORTICO VENTRICOLO DESTROCONNESSIONI ATRIOVENTRICOLARICONNESSIONI VENTRICOLO ARTERIOSOVENTRICOLO SINISTRO...

venerdì 26 ottobre 12

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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 CLINICHEvenerdì 26 ottobre 12

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CASI D’USOARCHITETTURA

SPERIMENTAZIONI CLINICHEFOCUS

SVILUPPI FUTURI

venerdì 26 ottobre 12

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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

FOCUSvenerdì 26 ottobre 12

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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)

FOCUSvenerdì 26 ottobre 12

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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)

FOCUS

DIREZIONE IN OUTBASE STATION 500 kbps 2.5 Mbps

CONTROL STATION 2.5 Mbps 500 kbps

DATA HUB 500 kbps 500 kbps

venerdì 26 ottobre 12

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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

FOCUSvenerdì 26 ottobre 12

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APPLICATIVI SOFTWARE E PORTABILITÀ DEL SISTEMA

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

FOCUS

OSX Windows Linux Android IOS

LANGUAGE

AUTH

API

GUI

VOIP

AV

PYTHON PYTHON PYTHON JAVA OBJECTIVE-C

OAUTH OAUTH OAUTH OAUTH OAUTH

QT QT QT native native

QT QT QT native native

PJSIP PJSIP PJSIP PJSIP PJSIP

GSTREAMER GSTREAMER GSTREAMER native native

venerdì 26 ottobre 12

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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

FOCUS

BANDA INTERNETDATA HUB

APPLICATION SERVERVOIP HARDWARE

DECENTRALIZZAZIONE VOIP

venerdì 26 ottobre 12

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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

FOCUSvenerdì 26 ottobre 12

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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

FOCUSvenerdì 26 ottobre 12

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CASI D’USOARCHITETTURA

SPERIMENTAZIONI CLINICHEFOCUS

SVILUPPI FUTURI

venerdì 26 ottobre 12

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SVILUPPI FUTURI

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

SVILUPPI FUTURIvenerdì 26 ottobre 12

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RINGRAZIAMENTI

THAT’S ALL FOLKS!!

venerdì 26 ottobre 12


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