Descrizione e contesto del progetto

Il Dipartimento di Emergenza (ED) di un ospedale moderno è un sistema molto complesso. Infatti, da luogo a numerose sfide manageriali. Dall’area del Service Engineering, che attraversa in pieno le prospettive operative, cliniche e finanziarie, ad altri svariati orizzonti quali: tattici - strategici – futuri. Il successo di un'organizzazione è strettamente correlato all'efficienza dei processi aziendali quotidiani che possono migliorare la produttività e far assumere decisioni efficaci in tempi rapidi. Nel sempre più complesso ambiente globalizzato attuale è estremamente importante per le aziende snellire le operazioni e fare in modo che il personale si concentri maggiormente su attività in grado di generare reddito. Diverse aziende ospedaliere adottano sistemi di workflow per migliorare le prestazioni sanitarie nell’ottica di un sempre migliore ed efficace trattamento del paziente

Ambito

L’attivazione del flusso informatico aziendale relativo al paziente avviene con il suo accesso in pronto soccorso. Il cittadino con ipotetica cefalea viene registrato al triage dove l’infermiere o personale amministrativo dopo aver raccolto i dati identificativi del paziente e aver rilevato la sua modalità di arrivo in ospedale stabilisce ed assegna il codice colore d’urgenza (solitamente verde) dal quale dipendono i tempi di attesa per la visita medica. Il medico di pronto soccorso dopo la presa in carico del paziente raccoglie anamnesi e effettua una visita finalizzata alla valutazione di segni e sintomi riferiti. Quindi registra le prestazioni erogate (visite, esami di laboratorio e strumentali, consulenze specialistiche ed eventuali terapie farmacologiche) e la diagnosi formulata con relativi codici e procede all’eventuale ricovero o dimissione ospedaliera.

Obiettivi

Di seguito viene descritta l’architettura ed il funzionamento di un sistema di supporto alla decisione medica specializzato per la diagnosi delle emicranie primarie, ovvero i mal di testa non dovuti alla sussistenza di una seconda condizione patologica. Il sistema proposto sfrutta la logica fuzzy per descrivere l’incertezza medica, sia per quanto riguarda la classificazione della sintomatologia che per l’attribuzione dei pesi specifici nella determinazione della diagnosi. Questo approccio permette di mappare efficacemente i profili tipici delle sintomatologie associate alle patologie rispettando, da una parte la struttura prevalentemente lessicale della conoscenza medica, dall’altra le specifiche dettate dalla medicina basata sulle evidenze (EBM – Evidence Based Medicine).

Il sistema prevede un’architettura gerarchica con gli ingressi che vengono opportunamente processati a diversi livelli, sia per differenziare le emicranie croniche da quelle episodiche che evidenziare la presenza di aura, ma soprattutto per escludere la necessità di procedere ad altri accertamenti come TAC o RMN.

L’architettura del sistema, nonché la definizione delle funzioni di appartenenza dei fuzzy sets che descrivono i sintomi e le rispettive correlazioni con l’entità patologiche, sono state sviluppate in accordo alle “linee guida per la diagnosi ed il trattamento delle emicranie” rilasciate a fine 2012 dall’ NCGC (National Clinical Guideline Centre) di Londra.

Il sistema opera in 3 fasi consecutive:

• Assessment dell’emicrania in termini di intensità, durata, localizzazione, frequenza e qualità degli episodi dolorosi;
• Valutazioni dell’eventuale sintomatologia correlata per l’identificazione di aura o di altre condizioni che richiedono indagini strumentali o ulteriori esami specifici;
• Suggerimento del trattamento adeguato in base all’interrogazione del paziente

Il sistema opera effettuando una valutazione dettagliata della sintomatologia dolorosa attraverso la fuzzyficazione di ingressi numerici crisp che descrivono caratteristiche specifiche, come per la durata degli attacchi emicranici che viene espressa in ore o minuti, oppure, per facilitare il paziente nella descrizione di sintomi variabili, mentre la seconda avviene attraverso la mappatura delle caratteristiche specifiche attraverso degli attributi aggregati e complementari, seguita dalla definizione di un numero percentuale che descrive la frequenza con cui la specifica caratteristica del sintomo appare con quell’attributo. Ad esempio, la caratteristica qualità del dolore viene mappata gli attributi dolore pulsato / continuo ed un valore pari a 0 che corrisponde al 100% delle manifestazioni di dolore pulsato, viceversa un valore di 100 indica che l’emicrania si manifestava sempre con dolore continuo.

La prima fase del processo diagnostico include la raccolta dal paziente di informazioni sulla sintomatologia primaria al fine di caratterizzarla in maniera adeguata e di indirizzare il sistema verso un’ipotesi diagnostica, da consolidare successivamente.

Nella fase di assessment vengono codificate le seguenti caratteristiche, ciascuna secondo gli attributi complementari riportati, ciascuno dei quali può essere espresso anche in forma lessicale, per facilitare alcuni pazienti particolari, generando singletones:

Localizzazione del dolore

Unilaterale / Bilaterale

Frontale / Perioculare / Facciale

Qualità del dolore

Pulsante / Continuo

Urente / Sordo

Intensità del dolore

Lieve / Moderato / Medio / Severo / Molto Severo

Durata degli episodi dolorosi

Espressa in minuti o ore

Ciascun attributo, per ogni caratteristica, viene inferenziato per ottenere un indice di consistenza per ognuna delle tre entità patologiche, relative all’emicrania primaria, per cui è possibile pianificare un trattamento specifico: l’emicrania tensiva, quella con o senza aura e la cefalea a grappolo. La patologia con l’indice di consistenza più elevato costituisce l’ipotesi diagnostica, per la quale il sistema formulerà interrogazioni specifiche da rivolgere al paziente.Di seguito vengono riportate le funzioni d appartenenza dei fuzzy set utilizzati per la mappatura degli ingressi e le tavole inferenziali utilizzate per computare l’indice di consistenza. La seconda fase del processo di supporto alla decisione medica prevede anzitutto la ricerca di sintomi correlati che possano suggerire l’esecuzione di ulteriori indagini e prosegue con la ricerca di eventuali segni o sintomi a conferma dell’ipotesi diagnostica formulata al termine della fase precedente, terminando con un’indagine per la classificazione dell’emicrania in acuta o cronica.Di seguito viene riportata la lista dei sintomi o dei segni da ricercare nei pazienti per valutare l’esecuzione di ulteriori indagini:

• Cefalea con intensità (severo OR moderato) AND febbre oltre 38,5°C
• Alterazioni nel livello di coscienza
• Insorgenza di deficit neurologico
• Insorgenza di disfunzioni cognitive
• Trauma cranico negli ultimi 3 mesi

Emicrania accentuata da:

• tosse,
• esercizio fisico,
• passaggio a posizione ortostatica
• manovra di valsava

Sulla base dell’ipotesi diagnostica viene invece generata una lista specifica di sintomi e segni volti, da una parte a incrementare la consistenza clinica della diagnosi ipotizzata, dall’altra di approfondire la tipizzazione dell’entità patologica riscontrata.

Piano di implementazione

Ottobre 2015 – Dicembre 2016