Ottimizzazione di un'architettura radiologica per il teleconsulto

I benefici ottenuti dalle applicazioni della teleradiologia sono molteplici 
e giustificano lo sforzo da compiere per risolvere i problemi già 
accennati. 
Una di queste applicazioni è il teleconsulto radiologico, definito dal 
SIRM (Società Italiana di Radiologia Medica) come attività di 
consulenza a distanza tra medici. Tale attività, generalmente, è svolta tra 
due siti comunicanti per via telefonica o su reti informatiche più o meno 
dedicate. Nella sua forma più semplice, si avvale solo dello scambio 
d’informazioni e di quesiti. Nell’applicazione radiologica la cosa si 
complica, perché tra le informazioni scambiate vi sono anche le 
immagini; esse richiedono, infatti, particolari attrezzature per essere 
trasmesse in modo corretto.  
     Un’altra applicazione è la telediagnosi: si tratta, cioè, di una diagnosi 
radiologica, eseguita su immagini provenienti da altri presidi, con la 
tecnologia che supporta la teleradiologia. Ciò avviene grazie al fatto che 
un altro fattore a vantaggio del formato elettronico è che l’immagine 
digitale, principale informazione dell’opera scientifica radiologica, anche 
in caso di copia, può essere considerata originale, ovvero un clone e non 
una banale riproduzione. La distanza dal luogo in cui avviene il processo 
di digitalizzazione diventa,pertanto, un dettaglio insignificante. 
     Per i vantaggi in precedenza descritti, con il presente lavoro, quindi, 
ci si occupa non solo degli aspetti tecnologici, ma anche degli aspetti 
normativi e di sicurezza, al fine di evidenziare e risolvere non solo le 
problematiche di interconnessione,ma anche quelle di natura 
professionale, etica, medico-legale, al fine di determinare le linee guida 
per la realizzazione di un progetto di teleradiologia, da realizzare presso 
la ASL LE/2 tra i presidi “Ferrari” di Casarano, “Sacro Cuore di Gesù” 
di Gallipoli, “Ignazio Veris Delli Ponti” di Scorrano, “Pispico” di 
Poggiardo ,”Tamborino” di Maglie e “Daniele-Romasi” di Gagliano del 
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Capo. Si pone, quindi, l’obiettivo della trasformazione dell’attuale 
modalità d’effettuazione degli esami radiografici in un sistema integrato 
di informatizzazione dell’ ”imaging” diagnostico e dei relativi dati,  al 
fine di realizzare una struttura di teleradiologia e teleconsulto attraverso 
una rete territoriale,che veda collegati tutti i presidi ospedalieri dell’ASL 
LE/2. 
     L’introduzione degli strumenti informatici è finalizzata alla gestione 
d’immagini e referti attraverso l’ausilio dei sistemi elettronici con lo 
scopo di ottimizzare i flussi di lavoro, razionalizzare i processi di 
trasferimento dei referti ed immagini, velocizzare l’accesso agli archivi, 
ridurre l’impiego di supporti d’immagine convenzionale ed, in 
particolare, ridurre la dose di radiazioni ai pazienti. Ci si propone, 
inoltre, : 
1) il miglioramento della gestione dell’immagine diagnostica e della 
sua qualità, la concentrazione degli archivi e la limitazione degli 
spazi occupati e la riduzione dei rifiuti da smaltire e degli scarti di 
produzione derivanti da errori di esposizione; 
2) la diminuzione dei costi di gestione della radiologia, anche 
attraverso un miglior utilizzo del personale e la riduzione dei costi 
relativi alla documentazione degli esami, sia attraverso la 
refertazione a monitor e successiva archiviazione su supporto 
informatico, sia attraverso l’ottimizzazione del consumo di 
pellicole derivate dalla possibilità di concentrare più immagini 
significative ai fini diagnostici su lastre più piccole e 
multiformato ; 
3) la possibilità di produrre referti su supporti a minor impatto 
economico, la semplificazione dei processi radiologici con 
miglioramento dei tempi di risposta e, infine, la riduzione delle 
liste di attesa. 
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Secondo il SIRM un sistema di teleradiologia è composto da quattro 
sottosistemi che hanno come compito: 
– acquisizione delle immagini; 
– trasmissione delle immagini; 
– visualizzazione delle immagini da trasmettere o ricevute; 
-sistema d’archiviazione delle immagini. 
     Tutti questi settori sono stati ampliamente sviluppati in tale lavoro di 
tesi, focalizzandone l’attenzione nel capitolo 4, nel quale è stato messo in 
evidenza, in prima istanza, l’importanza di uno standard di 
comunicazione per quanto riguarda il trasferimento di immagini ed 
informazioni,la gestione globale degli studi di “imaging”, la definizione 
dei formati e dei supporti di memorizzazione. Si è, quindi, posta 
l’attenzione su i protocolli principali utilizzati quali: il DICOM, l’HL7 e 
il MIB. 
     Essendo obiettivo principale di un sistema di radiologia digitale, 
quello di andare a dimensionare  un sistema di digitalizzazione, tale 
argomento è stato trattato analizzando, in particolare, il problema della 
quantizzazione e del campionamento. 
     Ci si è particolarmente soffermati, poi, sui sistemi di comunicazione e 
archiviazione, studiando  la rete di comunicazione e i tipi d’architettura 
utilizzati nel progetto di teleradiologia dell’ASL LE/2, valutando anche 
l’importanza della compressione dei dati nei processi comunicativi che 
riducono nettamente i tempi di trasmissione. 
    Si è rivolta, inoltre, l’attenzione sui sistemi di sicurezza, relativi alla 
possibilità di impiegare le tecnologie informatiche e telematiche per la 
gestione delle informazioni prodotte all’interno delle strutture sanitarie, 
con particolare riferimento ai dati e alle immagini prodotte nel reparto di 
radiologia ed all’integrazione di questi con altri sistemi informativi.  
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     Un così vasto argomento è stato sviscerato in quattro sottoproblemi 
relativi all’ integrità dei dati, alla sicurezza fisica e logica della rete, 
all’autenticazione degli utenti e, infine, alla sicurezza relativa ai supporti 
di memorizzazione. 
   Considerato, inoltre, che uno scopo fondamentale della 
digitalizzazione della radiologia è la possibilità di elaborare le immagini 
col fine di ricostruirle sia per renderle più rispondenti alle esigenze 
diagnostiche del medico radiologo sia per incrementarne il contenuto 
diagnostico, è stato dedicato un specifico paragrafo alle tecniche 
d’elaborazione delle immagini, focalizzando l’attenzione sui metodi di 
filtraggio d’immagini con rumore e verificando la correttezza di tali 
tecniche con l’ausilio del software “Matlab”. Proprio tramite 
esso,infatti,si è sviluppato un applicativo in grado di eliminare, mercè 
l’utilizzo di filtri di “deblocking artifacts”, il cosiddetto”blocking 
artifacts”, forma di distorsione dell’immagine creatasi con tecniche di 
compressione molto spinte. 
     Per concludere tale analisi, si è studiato il sistema di teleradiologia 
dell’ASL LE/2, analizzando il pilastro fondamentale su cui esso si basa: 
cioè il sistema RIS /PACS, particolarizzando la trattazione sul flusso dei 
dati che attraversano ogni presidio. 
    Per completezza, nel secondo capitolo,  vi  sono cenni sul concetto di 
telemedicina e relativa applicazione : ossia il teleconsulto, 
analizzandone, per entrambe, le problematiche di natura professionale, 
etica e  medico-legale. 
    Nel terzo capitolo, invece, sono state comparate le due tecniche di 
radiologia:quella analogica e quella digitale, sottolineando i vantaggi 
apportati dalla seconda in diversi ambiti: gestionale, biologico e 
diagnostico. 
 
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Capitolo 2 
Teleconsulto medico 
 
2.1 Generalità 
 
     La rivoluzione rappresentata dall’applicazione su larga scala delle 
tecnologie informatiche, ha contribuito al miglioramento complessivo 
della qualità della vita e del lavoro, modificando radicalmente le normali 
attività quotidiane di milioni di persone. 
    Anche nel campo della sanità, si può già notare come l’utilizzazione 
integrata delle tecnologie informatiche e delle tecnologie biomediche 
possa contribuire, in modo determinante, a quel processo di 
razionalizzazione e di miglioramento della qualità del sistema sanitario 
già in atto da tempo. 
     Proprio per questo, nei paragrafi successivi saranno evidenziati gli 
aspetti e i vantaggi relativi alla telemedicina e di una sua possibile 
applicazione nella diagnostica: il teleconsulto. 
     Per quanto riguarda il capitolo dedicato alla telemedicina, si è posto 
l’accento sull’importanza che essa rappresenta nella sanità, consentendo 
di applicare le opportunità offerte dai sistemi di telecomunicazione alle 
varie necessità sanitarie e fornendo un supporto al miglioramento della 
gestione dei dati clinici e delle informazioni sanitarie nell'interesse del 
singolo paziente e della collettività. Si sono voluti analizzare, pertanto, le 
sue aree d’applicazione e gli obiettivi principali del suo utilizzo. 
     Si è pensato, inoltre, che fosse di rilievo evidenziare gli aspetti 
medico-legali che essa comporta e l’importanza dell’utilizzo degli 
standard di comunicazione per la creazione di una rete comunicativa: 
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pilastro di tale metodologia. Si è accennato, anche, agli aspetti culturali e 
organizzativi, utili per lo sviluppo della Telemedicina. 
     Nel paragrafo successivo si è voluto porre l’attenzione sulla 
distinzione tra teleconsulto interattivo e non interattivo e sulla differenza 
tra teleconsulto ufficiale e non, e soprattutto sugli aspetti legali relativi 
ad ogni fruitore di tale servizio. 
     Altro aspetto trattato, è la possibilità di utilizzare il teleconsulto ai fini 
di telediagnosi, analizzando, anche in questo caso, le responsabilità 
legali, con particolare attenzione agli aspetti relativi alla “privacy” e alla 
protezione dei dati e immagini, fruibili attraverso il servizio di 
teleconsulto. Si è preso in esame, nella descrizione, il caso della 
teleradiologia, esempio evidente di teleconsulto e telediagnosi perché, 
tramite lo sviluppo di questa, è possibile la trasmissione d’immagini 
mediche relative al paziente.  
    L’ultimo aspetto trattato è quello relativo all’elaborazione delle 
immagini biomediche, effettuando una classificazione fondamentale tra 
immagini analogiche e immagini digitali, con particolare riguardo a 
queste ultime, in quanto solo su di esse si possono utilizzare algoritmi di 
elaborazione per cercare di migliorare la visibilità di alcuni dettagli 
importanti ai fini diagnostici. I software d’ ”image” sono stati 
raggruppati in cinque categorie principali: 
• Modificazione delle caratteristiche intrinseche. 
• Ripristino delle caratteristiche originali. 
• Analisi. 
• Compressione. 
• Sintesi. 
 
 
 
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2.2 Cenni sulla telemedicina 
     Il termine "telemedicina" è un neologismo di derivazione 
multidisciplinare in ambito scientifico- medico- informatico . Con essa 
s’intende un’applicazione della "telematica" (sistema automatizzato di 
trasmissione d’informazioni a distanza) ad un determinato settore 
medico, che consente di ottenere sistemi di diagnostica ed assistenza 
medica a distanza, con l’utilizzo delle telecomunicazioni per trasmettere 
anche segnali biomedici. Le aree di competenza, che confluiscono nella 
telemedicina, sono quelle della medicina, dell'informatica e delle 
telecomunicazioni. La definizione concordata a livello UE che chiarifica 
il concetto di telemedicina, si esprime così: la telemedicina è 
"l’integrazione, monitoraggio e gestione dei pazienti, nonché 
l’educazione dei pazienti e del personale, usando sistemi che consentano 
un pronto accesso alla consulenza di esperti ed alle informazioni del 
paziente, indipendentemente da dove il paziente o le informazioni 
risiedano" (AIM, 1990). 
    L’elevata mobilità degli individui e la crescente specializzazione nelle 
professioni sanitarie, fanno sì che la cura del paziente interessi molti 
individui differenti contemporaneamente. Per gli operatori sanitari, tali 
fattori, insieme con altri, aumentano le esigenze di condividere le 
informazioni sui pazienti e di discuterne i percorsi clinico- diagnostici e 
terapeutici, e proprio in questo la telemedicina rappresenta una valida 
soluzione. Essa : 
- implica l’erogazione di una prestazione sanitaria, che pone al proprio 
centro il paziente ed il suo stato di salute; 
- implica la presenza ed il coinvolgimento d’operatori sanitari, a cui, a 
titolo diverso, è demandata la gestione dell’erogazione di tali prestazioni; 
- è irrealizzabile senza tecnologie moderne di comunicazione in grado di 
garantire la trasmissione d’informazioni corrette, sicure, di qualità. 
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La telemedicina, in sintesi, non è da intendersi come una nuova 
disciplina medica, ma come una nuova modalità di fare ciò che si è 
sempre fatto, in termini di assistenza e di cura al paziente. 
    Le nuove tecnologie della comunicazione permettono di abbattere i 
tempi e le distanze, e di ciò trae beneficio il sistema sanitario, 
nell’adempiere gli scopi primari: assistere e curare. 
     La definizione di telemedicina implica, inoltre, sempre e comunque, 
l’erogazione di una prestazione sanitaria, la quale si svolge con gli 
strumenti innovativi messi a disposizione e resta, comunque, un atto 
medico, e come tale deve essere trattato, in termini etici, professionali e 
legali. 
 
Figura 2.2.1 Scopi della telemedicina. 
     E’ possibile distinguere diversi ambiti applicativi, secondo il modello 
utilizzato e le caratteristiche delle prestazioni fornite. Nella telemedicina, 
ad esempio, domiciliare e territoriale, il medico di famiglia, o 
direttamente il paziente, (ma anche personale medico e paramedico) 
esegue la registrazione attraverso dispositivi medici, e la trasmette con 
linee di comunicazione, che devono essere a distribuzione capillare, ad 
una centrale di ascolto, in cui medici specialisti ricevono ed interpretano 
il risultato dell’indagine, comunicando eventualmente al medico curante 
la presenza di anomalie su cui sono necessari approfondimenti. 
     Di norma, gli utenti periferici (professionisti o meno) non sono 
coinvolti nei processi di gestione dei dati, ma solo nelle fasi 
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d’acquisizione e trasmissione dei dati stessi. Si può trattare, a titolo 
d’esempio, di Medici di Medicina Generale che durante una visita 
domiciliare o in studio inviano un tracciato ECG allo specialista per 
riceverne il referto ed un supporto per il percorso terapeutico o 
diagnostico del paziente. 
    Lo specialista refertante è coinvolto all’atto della ricezione dell’esame 
strumentale eseguito da un operatore periferico. Il coinvolgimento 
avviene in tempo reale o differito. Il tipo di coinvolgimento è legato alle 
necessità del servizio e al tipo di soluzione tecnologica adottata. La 
trasmissione transtelefonica, ad esempio, richiede la presenza di un 
operatore che riceva la chiamata e garantisce un contatto diretto e 
immediato tra specialista e operatore periferico, mentre un sistema 
basato su Internet permette di automatizzare la ricezione dei dati e non 
prevede il contatto tra specialista e operatore periferico. 
  In questo contesto organizzativo possono rientrare diverse 
applicazioni, come il monitoraggio di pazienti già sotto controllo 
medico, oppure la gestione extraospedaliera dei pazienti in periodi di 
riabilitazione. Sicuramente le applicazioni attualmente più diffuse sono 
riferibili alla cardiologia e alla spirometria, anche se la continua 
evoluzione e diffusione delle tecnologie a disposizione, potrebbero aprire 
a breve nuovi scenari (nel monitoraggio materno/fetale, nel diabete, nella 
dialisi, ecc.). 
     La telemedicina è un gran facilitatore nella condivisione delle 
esperienze. La creazione di un collegamento tra reparti o tra diverse 
strutture ospedaliere diviene, grazie ad essa, un vero e proprio strumento 
di diagnosi. Gli scopi possono essere molteplici: l’esigenza di una 
“second-opinion” da parte di un medico all’interno di una struttura 
“generalista”, richiesta ad una struttura di eccellenza, ma anche un 
consulto “real-time” tra diversi reparti, ad esempio una biopsia 
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intraoperatoria (con lo staff chirurgico che effettua un prelievo bioptico, 
invia l’immagine del campione adeguatamente trattato al laboratorio 
d’anatomia patologica, il quale dà un responso in tempo reale al 
chirurgo, che tempestivamente può decidere le modalità d’intervento su 
un’eventuale massa tumorale), fino ad arrivare alla cosiddetta “chirurgia 
a distanza”. 
 
Figura 2.2.2 Esempio d’utilizzo della rete internet nella telemedicina. 
 
  Un ruolo importante della telemedicina è nella gestione delle 
situazioni d’emergenza, in cui il primo obiettivo è proprio l’abbattimento 
del tempo intercorrente tra l’insorgere dell’emergenza stessa e 
l’intervento con le cure appropriate, attraverso una diagnosi completa ed 
efficace. 
Gli aspetti medico - legali 
    In qualsiasi applicazione di telemedicina, si possono identificare 
fondamentalmente tre soggetti, a cui attribuire, in maniera diversa e 
ponderata, una porzione di responsabilità legale per la prestazione che 
viene erogata. Tali soggetti sono: 
- il fruitore del servizio, che può essere il medico a contatto con il 
paziente, oppure il paziente stesso (“colui che trasmette”); 
- il medico consulente, che effettua a distanza la prestazione sanitaria 
(“colui che riceve”); 
- il fornitore (o i fornitori) dei servizi e/o degli strumenti necessari alla 
realizzazione compiuta della prestazione sanitaria. 
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    Nel rapporto tra fruitore del servizio (in particolare quando si tratta 
direttamente del paziente) e gli altri soggetti, è importante l’aspetto 
legato al “consenso informato”. Qualsiasi applicazione della 
telemedicina è da considerarsi un atto medico. Ciò comporta che il 
paziente debba essere adeguatamente informato sulle caratteristiche del 
servizio, sui possibili rischi correlati, sulle precauzioni che 
l’organizzazione intende attivare per ridurre tali rischi e, in particolare, 
per garantire la riservatezza delle informazioni raccolte. In conformità a 
tali informazioni, il paziente dovrà essere in grado di acconsentire o no al 
fatto che la prestazione sanitaria sia erogata attraverso un sistema di 
telemedicina. 
    Nel rapporto tra medico fruitore del servizio e medico consulente, 
entra poi in gioco la responsabilità legale della prestazione (e 
dell’eventuale referto) effettuata. Tale problematica è cruciale, in quanto 
l’aumento delle professionalità coinvolte per l’erogazione d’ogni singola 
prestazione sanitaria, implica un aumento ed una condivisione delle 
responsabilità. 
    Il fornitore del servizio deve garantire un elevato livello di sicurezza 
nel trattamento (si pensi, ad esempio, all’incolumità dei supporti di 
memorizzazione) e nella trasmissione dei dati clinici, che deve avvenire 
attraverso sistemi e strumenti in grado di garantire la qualità del dato 
ricevuto (ovvero garantire che ciò che è ricevuto sia identico a ciò che è 
trasmesso) e la sua riservatezza, ovvero garantire che i dati trasmessi non 
possano essere “intercettati” da estranei e di conseguenza interpretati. 
 
 Le tecnologie e gli standard di comunicazione 
     Un altro requisito fondamentale delle apparecchiature per 
telemedicina è la possibilità di comunicare tramite diverse infrastrutture 
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di comunicazione (rete telefonica fissa, internet, ecc), garantendo la 
perfetta trasmissione del dato in qualsiasi condizione d’utilizzo. 
     Gli operatori hanno, quindi, la possibilità di accedere a diverse 
modalità di comunicazione dei dati, utilizzando reti sia analogiche 
(comunicazione transtelefonica) che digitali (linee GSM e UMTS, 
internet, trasmissioni satellitari). 
     Attualmente tali dispositivi esistono già per diverse applicazioni: 
cardiologia (pressione arteriosa, frequenza cardiaca, ECG, Holter, ecc.), 
spirometria, ossigenoterapia, ma anche ostetricia (monitor materno / 
fetale), dialisi e diagnostica in vitro (glucometria ed altre analisi su 
campioni biologici). 
     Un problema legato alla telemedicina, comune a tutte le discipline 
che coinvolgano la comunicazione, è la necessità di standardizzazione 
delle interfacce fisiche e logiche per consentire uno scambio 
d’informazioni attraverso una rete. La mancanza di una compatibilità 
rende la trasmissione d’informazioni tra due sistemi difficoltosa se non 
impossibile. Parte degli standard possono essere derivati direttamente dal 
settore delle comunicazioni, ma altri devono essere definiti 
specificatamente per il settore medicale, quali i protocolli relativi alla 
gestione di analisi di laboratorio o all’interfacciamento a dispositivi 
diagnostici e terapeutici.
    Riassumendo, si possono identificare diverse aree d’applicazione della 
telemedicina di cui le principali sono elencate in tabella 1, mentre gli 
obiettivi principali che la telemedicina deve porsi sono indicati in   
tabella 2. 
 
 
 
 
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Tabella 1 - Aree di applicazione della telemedicina
Emergenza.
Telemonitoraggio domiciliare.
Diagnosi e consultazioni remote.
Sistemi Informativi Sanitari.
Servizi ambulatoriali remotizzati con accesso a servizi specialistici da 
parte di centri rurali o isolati uniformando il più possibile la 
distribuzione dei centri che forniscono il servizio sanitario.
Scambio e raccolta elettronica di informazioni di diverso tipo relative 
sia al paziente (es. cartella clinica, richieste di esami) sia di servizio 
(circolari, statistiche, economiche).
Comunicazione con i laboratori d’analisi cliniche e chimiche.
Accesso elettronico a banche dati che contengano letteratura, 
proceeding di congressi ed informazioni in genere che possano 
accrescere la conoscenza e l’esperienza medica.
Educazione sanitaria continua per i medici e per la popolazione.
Teledidattica.
Comunicazione con i fornitori e le assicurazioni.
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabella 2 Obiettivi principali della telemedicina
Migliorare la qualità di vita dei pazienti, consentendo loro di 
essere curati a domicilio o comunque il più possibile vicino 
alla loro abitazione.
Disponibilità di specialisti indipendentemente dal luogo in cui 
abiti il paziente, migliorando l'assistenza anche in quelle 
comunità territorialmente sparse.
Accrescimento della qualità delle decisioni del medico 
mettendo a sua disposizione, in modo semplice e veloce, le 
informazioni esistenti relative al paziente.
Fornire al paziente un servizio migliore ed anche maggiori 
informazioni sullo stato della propria salute.
Incrementare l'efficienza e produttività del servizio sanitario 
riducendo il lavoro amministrativo superfluo, quale ad 
esempio la ribattitura di informazioni già presenti in forma 
elettronica, e distribuendo in modo organico i compiti tra le 
istituzioni ed il personale sanitario.
Curare il rispetto del programma terapeutico e rilevare 
assiduamente ogni variazione di ordine fisco e clinico che 
possa richiedere una modifica nella terapia del paziente.
Indurre nel paziente un atteggiamento positivo ed 
indipendente. 
Garantire sicurezza e privacy nello scambio di informazioni 
mediche di ogni singolo paziente.
Garantire una più efficace e tempestiva assistenza diagnostica 
e terapeutica soprattutto nei casi di urgenza.
Ridurre i tempi di ricovero dei pazienti e del pendolarismo 
casa-medico-ospedale.
Adattamento dell'assistenza sanitaria alle variazioni 
temporanee di popolazione (es. per turismo o per calamità).
 
 
 
 
 
 
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