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INFORMATICA MEDICA INTRODUZIONE DEF. INFORMATICA MEDICA (IM) L’informatica medica è quel settore interdisciplinare che studia e si dedica all’uso efficace di dati biomedici, informazioni e conoscenza per rispondere a domande scientifiche, per risolvere problemi e per prendere decisioni e ha come ultimo scopo quello di migliorare la salute degli esseri umani. L’informatica medica sviluppa, studia, e applica teorie, metodi e processi per la generazione, la raccolta, il recupero e la condivisione di dati biomedici, informazione medica, e conoscenza in campo medico. L’IM si basa su tecnologie e scienze quali l’informatica, le telecomunicazioni e la scienza dell’informazione e la loro applicazione nella biomedicina.

SISTEMA SANITARIO NAZIONALE (SSN) • • • •

Universalità di accesso. Eguaglianza nell’accessibilità ai servizi. Servizi uniformemente distribuiti. Condivisione del rischio finanziario (il contributo individuale è indipendente dal rischio malattia).

Due modelli di sistemi sanitari: - Modello Inglese (Italia) Finanziamenti con tassazione Infrastruttura di proprietà dello stato Politiche operative controllate Medici di base pagati a quota paritaria - Modello Tedesco Contributi obbligatori di datori di lavoro e lavoratori Fondi gestiti da aziende no profit Agenzie contrattano con gli ospedali Medici pagati a prestazione Livello Centrale (Stato) 1. Ministero della Salute 2. Enti e organi nazionali (consultivi) Lo stato ha la responsabilità di assicurare a tutti i cittadini il diritto alla salute mediante un forte sistema di garanzia, attraverso i Livelli Essenziali di Assistenza (LEA). Livello Regionale 3. Enti e organizzazioni territoriali 1

Le regioni hanno la responsabilità diretta della realizzazione del governo e della spesa per il raggiungimento degli obbiettivi di salute del paese. Hanno competenza esclusiva nella regolamentazione e organizzazione di servizi destinati alla tutela della salute. DEF. LEA (LIVELLI ESSENZIALI DI ASSISTENZA) L’insieme delle prestazioni che vengono garantite dal SSN a titolo gratuito o con partecipazione alla spesa. Sono escluse dai Lea i servizi che non sono necessari o sono più costosi. Lo stato definisce i livelli minimi ed eroga i finanziamenti alle regioni sufficienti a garantirli. La verifica della giusta erogazione dei LEA avviene mediante la documentazione richiesta alle regioni (Comitato LEA). Ottimizzare la spesa sanitaria implica una costante verifica tra efficacia del servizio attraverso una raccolta sistematica di dati.

NUOVO SISTEMA INFORMATICO SANITARIO (NSIS) Ha l’obbiettivo di realizzare un patrimonio di dati, regole e metodologie per misurare la qualità, l’efficacia appropriatezza e costo, a supporto al SSN nel monitoraggio dei LEA e della spesa sanitaria. DEF. FASCICOLO SANITARIO ELETTRONICO (FSE) È l’insieme dei dati e documenti digitali di tipo sanitario e socio-sanitario generati da eventi clinici presenti e passati dell’assistito (facilitatore di condivisione dei dati). I documenti sanitari e socio-sanitari sono divisi in nucleo minimo (referti, verbali pronto soccorso, lettere di dimissioni, profilo sanitario sintetico) e altri documenti (cartella clinica, piani terapeutici, certificazioni, ecc...) Sono presenti: • Patient Summury (profilo sanitario sintetico). Documento informatico sanitario che riassume la storia clinica del paziente e la sua situazione corrente. Il medico di base o il pediatra di libera scelta sono gli unici autori. • Taccuino personale del cittadino. Informazioni aggiunte inserite direttamente dal cittadino. DEF. CARTELLA CLINICA Costituisce il documento ufficiale e legalmente riconosciuto per la raccolta, organizzazione e funzionale dei dati sulla storia clinica di un assistito. Le funzioni sono: • Fornire una base informativa per scelte assistenziali razionali e per garantire continuità di cura al paziente, documentando il quadro clinico, il percorso ed i risultati conseguiti nel corso della cura. • Mezzo di comunicazione tra i medici che assistono il paziente (spazio di lavoro condiviso). • Facilitare l’integrazione di competenze multi professionali nel processo diagnostico-terapeutico. • Tracciabilità delle attività svolte, in termini di responsabilità delle azioni del personale sanitario e delle modalità d’esecuzione. • Atto pubblico di fede privilegiata, per l’esercizio di tutela di diritti dell’assistito e dell’azienda (valore legale). 2

Tipi di cartelle cliniche: Cartella Clinica di Ricovero. Il fascicolo nel quale si raccolgono i dati anamnestici riguardanti il • paziente ricoverato e quelli giornalieri sul decorso della malattia (diagnosi di entrata e uscita, anamnesi familiare e personale, esame obbiettivo, esame di laboratorio e specialistici, terapia, esiti, postumi, …). • Cartella Clinica di Ambulatorio. Il fascicolo nel quale sono registrate le informazioni relative all’insieme degli episodi ambulatoriali afferenti ad un determinato percorso (inquadramento, epicrisi, diagnosi, rilevazioni, terapie, consigli). DEF. CARTELLA CLINICA ELETTONICA (CCE) Sistema informatico ottimizzato per l’uso da parte di personale clinico e assistenza. Serve a potenziare la gestione integrata delle informazioni, tempestività, automazione. È importante che sia integrata con un sistema informativo ospedaliero (SIO) e con il Sistema Informativo Socio-Sanitario (SISS). Deve permettere di accedere al percorso clinico del paziente e deve integrarsi con SISS per poter alimentare il FSE.

SISTEMA INFORMATIVO OSPEDALIERO (SIO) CUP (centro unico di prenotazione). Si occupa della gestione delle agende di prenotazione, la comunicazione delle liste di lavoro ai servizi erogativi, la registrazione dell’avvenuta erogazione di prestazioni ricevuta dai servizi di erogazione e la rendicontazione delle attività erogate in regime ambulatoriale, comprensiva delle attività erogate in Pronto Soccorso. ADT (accettazione, dimissioni, trasferimento). Ha la responsabilità di gestire i processi di accesso al ricovero (liste di attesa), la movimentazione del paziente ricoverato nell’Azienda Sanitaria (accettazione, dimissione, trasferimento), la comunicazione ai reparti dell’avvenuta accettazione, la registrazione dell’esito del ricovero ricevuta dai reparti e la rendicontazione dei ricoveri. PS (pronto soccorso). Ha la responsabilità della gestione dei processi di accesso del paziente in Pronto Soccorso, esecuzione delle attività di diagnosi e cura sia interne al PS sia mediante richieste di consulenze/esami agli altri servizi/ambulatori dell’Azienda, dimissione del Paziente comprensiva della predisposizione e registrazione del verbale di pronto soccorso o sua accettazione in regime di ricovero. 118. Questo sistema ha la responsabilità della gestione delle attività in ambito di emergenza e urgenza per il territorio di competenza Ambulatorio Gestione. Ha la responsabilità della gestione dei processi operativi dell’ambulatorio, quali la ricezione delle liste di lavoro e la ricezione delle richieste, la chiamata del paziente, la comunicazione al sistema richiedente dell’avvenuta erogazione di una prestazione al fine della sua rendicontazione e/o monitoraggio della richiesta. Le attività di natura clinica sono raccolte nella Cartella Clinica di Ambulatorio. 3

Reparto Gestione. Ha la responsabilità della gestione dei processi operativi quali la presa in carico del paziente e la speculare comunicazione di chiusura del ricovero, la gestione delle risorse del reparto, la programmazione dei ricoveri e la gestione delle attività produttive che vengono svolte in reparto. Le attività di natura clinica sono raccolte nella Cartella Clinica di Ricovero. SERVIZI CENTRALI SIO. I. Gestione Ordini: gestisce e controlla l’intero processo di Order Management. II. Generazione prescrizione RUR: predispone, richiede e registra le prescrizioni (ePresctiption). III. Basi Dati clinica (EPR, Electronic Patient Record): registra i referti associandoli agli episodi di cura del paziente, consentendo la consultazione. IV. Generazione Referti: attività di predisposizione e firma dei referti. V. Anagrafe Aziendale Pazienti: gestisce con certezza e affidabilità i dati del paziente, garantendone la privacy. VI. Gestione Codifiche: governa le banche dati condivise.

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COMUNICAZIONE, TIPI DI DATI COMUNICAZIONE Per poter avere un sistema efficiente occorre che lo scambio di informazioni o di dati tra i diversi sistemi informatici avvenga in modo sicuro, protetto e affidabile. La trasmissione dati consente di collegare tra loro due calcolatori o un calcolatore con la sua periferica. Parametri: • Velocità di trasmissione [bps] • Distanza di trasmissione [m] Principali mezzi utilizzati: Cavi di rame • • Fibre ottiche • Onde elettromagnetiche DEF. MODEM Trasforma i bit del calcolatore (segnale digitale) in una serie di suoni che vengono inviati su una linea telefonica (segnale analogico). La Modulazione avviene in frequenza, fase e/o ampiezza. Una rete è utilizzata per collegare tra loro più computer denominati host. Sono classificati in base alla dimensione: • LAN (Local Area Network) o reti locali. Collegamento tra computer nella stessa stanza, edificio. Alta velocità di trasferimento di dati. • MAN (Metropolitan Area Network). Copre un’area corrispondete ad un’intera città. Alta velocità di trasferimento di dati. • WAN (Wide Area Network) o reti geografiche. Collega città o nazioni diverse. Le reti posso avere diverse tipologie: • Bus. Mezzo di trasmissione bidirezionale, trasmissione a broadcast (quando un sistema trasmetti, gli altri ricevono). • Anello. Collegamento punto-punto. • Stella. Presenza di un centro stella (hub) che collega tutti i sistemi.

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MODELLO ISO-OSI DEF. PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE Insieme delle regole che devono essere eseguite da due computer per poter scambiare informazioni. ISO (Opern System Interconnection): incapsulamento di dati nei diversi livelli. Esempi di protocolli nell’Application Layer : - FTP, per il file transfer - HTTP/S, per il Web Surfing - SMTP, per l’email - Telnet, per il virtual terminals Il Presentaion Layer riceve i dati dall’Application Layer sottoforma di caratteri e numeri, codificati poi in bit: Data Compression = riduce lo spazio occupato in memoria e può essere con o senza perdita di informazione (SSL, protocollo per la cifratura/decifratura). Il Session Layer serve per configurare (set up) e gestire le connessioni: • Authentication: il server chiede username e password, se autorizzati stabilisce una connessione. • Authorization: il server verifica che si abbia l’autorizzazione per accedere ai file. Il Transport Layer serve per verificare l’affidabilità della comunicazione: • Segmentation: i dati vengono suddivisi in segmenti (data unit); ogni segmento contiene il numero di porta e un numero dell’applicazione corretta di sequenza (per la corretta ricostruzione dell’informazione. • Flow Control: controlla la velocità di trasmissione per ottimizzare le performance • Error Control: si usa per verificare che i segmenti non siano rovinati Ci sono due protocolli: A. UDP: nessun feedback se i dati sono stati effettivamente consegnati. Più veloce B. TCP: c’è un feedback, in questo modo i dati persi possono essere ritrasmessi. Più lento. Il suo apparato di rete è il Router (livello 3). Il Network Layer riceve i dati dal Transport Layer sotto forma di segmenti e deve inviarli da un PC a un altro appartenenti a due reti diverse. A questo livello i segmenti diventano pacchetti, cioè viene aggiunto l’IP del mittente e del ricevente (routing). Il Data Link Layer forma i dati da inviare attraverso il livello fisico, incapsulando il pacchetto in un nuovo pacchetto provvisto di un nuovo header (intestazione) e tail (coda), usati in sequenza di controllo. Questa frammentazione dei dati in specifici pacchetti è detta franing e i singoli pacchetti sono i frame. Header contiene i MAC address del ricevente e del mittente (MAC address è l’indirizzo fisico della macchina, l’IP è un indirizzo logico). Il suo apparato di rete è lo Switch (livello 2). Il Physical Layer è la trasmissione del frame. Il suo apparato di rete è il Modem (livello 1)

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RETI DI CALCOLO Ciascun pacchetto viaggia dal nodo mittente al nodo destinatario: L’istradamento può essere statico o dinamico, cioè ci sono degli algoritmi che ottimizzano la rete utilizzando collegamenti di rete meno carichi. DEF. SISTEMA DISTRIBUTIVO Insieme di calcolatori connessi tramite rete e dotati di appositi software, detti middleware, che permettono di coordinare e condividere attività e risorse. Esistono due categorie: • Reti Client/Server: la presenza di un server permette ad un certo numero di client di condividere risorse, lasciando al server la gestione degli accessi. Il vantaggio che è semplice, ma è possibile un sovraccarico del server. Esistono una gerarchia server (architettura a più livelli). • Peer-to-Peer: non c’è una gerarchia precisa, sistema utilizzato per il file sharing o nelle applicazioni. La velocità media di trasmissione dei dati è molto elevata, ma la difficoltà di coordinare le attività non riesce a garantire la sicurezza.

TIPO DI DATI Dati Clinici: • Dati anagrafici (nome, cognome, data di nascita, luogo di nascita, CF) è prevista l ‘integrazione con i servizi identificativi del SISS. Devono essere previsti anche nel caso che il paziente non sia scritto al SSN (pazienti non identificati o dati anonimi). Sono importati automaticamente nelle cartelle cliniche. • Diagnosi • Terapie farmacologiche • Esami diagnostici • ecc… A seconda dell’informazione che il dato rappresenta si usano degli standard per la gestione e memorizzazione di quel dato. È importate conoscere il tipo di dati per capire lo standard; è importante avere uno standard per capire come condividere il dato. I dati salvati sono dei segnali reali (analogici) convertiti in bit (segnali digitali), vengono quindi campionati e quantizzati. Il protocollo di memorizzazione dei dati è il big-endian, cioè la memorizzazione inizia dal bit più significativo a quello meno.

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INTEROPERABILITÀ DEF. INTEROPERABILITÀ È la capacità di due o più sistemi (o componenti) di cooperare e scambiare informazioni e utilizzare le informazioni che sono state scambiate. Un presupposto per l’interoperabilità è che i termini siano univoci (comprensione senza ambiguità, discriminazione di diversi termini, combinazione di concetti univoca). Ha due componenti principali: • Technical Interoperability: è indipendente dal dominio cioè non si riferisce al significato di ciò che viene scambiato, si riferisce alla detrai dell’informazione per cui è possibile avere una comunicazione affidabile in un canale rumoroso. Esempio di protocollo di comunicazione che garantisce l’interoperabilità tecnica è il modello ISO-OSI. • Semantic Interoperability: garantisce che il mittente e ricevente capiscano lo stesso dato allo stesso modo; permette a computer di condividere, capire, interpretare, usare dati senza ambiguità. È specifica del dominio o contesto (codici e identificativi specifici). Protocolli e standard per garantire l’interoperabilità semantica variano a seconda del contesto. Ad esempio lo standard HL7 (Health Level 7) è stato sviluppato nell’ambito dell’health interoperability; il nome si riferisce al livello 7 (Application Layer) dello standard ISO-OSI per la comunicazione. Nasce per scambiare informazioni relative ad un paziente, quindi si riferisce solo a informazioni di tipo testuale. Lo standard HL7 e i relativi protocolli permettono alle applicazioni cliniche di comunicare tra di loro indipendentemente dalla loro piattaforma tecnologica o del linguaggio di sviluppo.

INTEROPERABILITÀ TECNICA DEF. STANDARD È un insieme di regole e definizioni che specificano come produrre un oggetto. Sono necessari perché un’eccessiva diversità creerebbe inefficienza. Ci sono quattro modi in cui si può generare uno standard: • Metodo ad hoc. Un gruppo di persone o organizzazioni si accordano su delle specifiche standard. Sono specifiche informali, diventando standard attraverso mutui accordi tra i gruppi partecipanti. • Metodo de facto. Un singolo venditore controlla una porzione così massiccia id mercato che il suo prodotto diventa un market standard. • Mandato governativo. Un’agenzia del governo crea uno standard e ne regolamenta il suo uso. • Metodo del consenso. Un gruppo di volontari che rappresentano le parti coinvolte lavorano con un processo open per creare uno standard (es. sono gli standard della sanità). Concetti chiave: - Conformità: conformità con gli standard già disponibili, accordi specifici tra gli utilizzatori. - Certificazione: l’uso di standard è potenziato dal processo di certificazione in cui un ente terzo/ neutro certifica che il prodotto del venditore è conforme e si attiene allo standard. DEF. NORMA È la specifica tecnica approvata da un organismo riconosciuto a svolgere attività normativa per applicazione ripetuta o continua, ala cui osservazione non sia obbligatoria (volontaria) e che appartenga ad una delle seguenti categorie: • Norma internazionale ISO (International Standard Organization) 8

• Norma europea CEN (Comitè Europèen de Normalisation) • Norma nazionale UNI (Ente Nazionale di Unificazione) Lo scopo principale è quella di sviluppare standard per la comunicazione tra sistemi informatici medici indipendenti così che i dati clinici e gestionali prodotti da un sistema possano essere trasmessi ad un altro sistema. DEF. TERMINOLOGIA Differenza: Nomenclatura: catalogazione di nozioni chiamate seconde regole prestabilite. • • Terminologia: insieme di termini che rappresentano concetti appartenenti a settori ben definiti. • Vocabolario: dizionario contenente la terminologia di un particolare settore Gli standard si basano sulla terminologia. Due livelli di terminologia medica: l’astrazione e la rappresentazione. - Astrazione: comprende l’esame dei dati registrati e poi la selezione di voci da una terminologia con cui etichettare dati. - Rappresentazione: è il processo con cui è possibile codificare nel modo più dettagliato possibile i dati a disposizione. Vanno tenuti alcuni fattori: • Il contesto: teoricamente qualsiasi argomento può essere codificato, ma occorre un corretto abbinamento con lo standard selezionato rispetto dallo scopo. • Il contenuto dello standard: sono definiti da alcuni fattori - il livello con cui la terminologia copre quel determinato settore; - il livello con cui sono codifica i dati; - la struttura generale della terminologia; • Il metodo di aggiornamento della terminologia: evitare che diventi obsoleto o che si usano versioni vecchie. GESTIONE IMMAGINI IN AMBITO SANITARIO • RIS (Radiology Information System). È il sistema informatizzato usato dal dipartimento di radiologia per memorizzare, manipolare e distribuire dati e immagine radiologiche. • PACS (Picture Archiving and Communication System). È il sistema hardware e software dedicato all’archiviazione, trasmissione, visualizzazione e stampa delle immagini diagnostiche digitali. • DICOM (Digital Imaging and COmmunications in Medicine). È uno standard che definisce i criteri per la comunicazione, la visualizzazione, l’archiviazione e la stampa di immagini. È stato sviluppato questo standard per promuovere la comunicazione di informazioni e di immagini digitali, per facilitare lo sviluppo e l’espansione dell’archiviazione, e per permettere la creazione di un database diagnostico.! Lo standard DICOM facilita l’interoperabilità (si occupa della tematica dei comandi e dei dati associati, dei format dei dati e facilita le operazioni in un sistema informativo organizzato in network).! I file DICOM, oltre all’immagine, contengono anche delle informazioni riguardati: - i dati identificativi del paziente; - i dati identificativi dello studio diagnostico; - i dati della strumentazione che ha effettuato l’acquisizione delle immagini; - il protocollo di imaging utilizzato. 9

Queste informazioni sono salvate e contrassegnate attraverso dei tag nell’header. 1. Ogni immagine è salvata come un singolo file DICOM. 2. Le varie slices sono numerate (tag InstanceNumber) formando così una DICOM Series. Ogni DICOM Series è contrassegnata dal tag SeriesInstanceUID (UID = unique identifiers). 3. Il DICOM Study cons...