Ruolo della telemedicina nella gestione
delle emergenze neurochirurgiche

 Prof. Francesco Tommasello

Abstract
L’adozione della medicina a distanza in tutte le sue applicazioni (telediagnosi, teleconsulto di second opinion, fino ai futuribili interventi terapeutici teleassistiti) può tradursi in maggiore efficienza operativa, ottimizzazione delle risorse, diffusione di know-how. Queste tecnologie sono ritenute potenzialmente utili per la gestione dei pazienti con stroke (Telestroke) e del traumatizzato cranico. A Messina, è stato realizzato un progetto di gestione del trauma cranico basato sull’applicazione di un innovativo protocollo di condivisione di immagini diagnostiche e dati clinici tra ospedali del territorio provinciale (A.U.S.L. n° 5 di Messina) e il centro neurochirurgico al fine di implementare le linee guida mediante l’uso di un moderno strumento informatico.
La studio è basato sull’analisi dei dati di una popolazione di 684.703 abitanti residenti nella provincia di Messina. La popolazione è stata suddivisa in tre gruppi: Gruppo 1, composto da 262.224 residenti nell’area urbana. Un secondo gruppo (Gruppo 2) composto da 211.139 persone residenti in aree extraurbane che fanno riferimento a presidi ospedalieri in cui è stato installato un sistema di teleconsulto. Infine, un terzo gruppo (Gruppo 3) composto da 211.340 persone residenti in aree extraurbane che fanno riferimento a presidi ospedalieri in cui non è disponibile un sistema di teleconsulto. I risultati dello studio sono stati valutati analizzando il raggiungimento di tre distinti obiettivi: obiettivi di efficacia assistenziale, obiettivi formativi, obiettivi economico-sanitari. I dati ottenuti hanno dimostrato l’utilità di queste tecnologie, basate sulla Information Communication Technology (ICT), nella gestione del trauma cranico e di altre emergenze neurochirurgiche, quali lo stroke. I pazienti assistiti attraverso il sistema di telemedicina adottato hanno raggiunto standard diagnostico-terapeutici adeguati paragonabili a quelli dei pazienti trattati direttamente presso il centro specialistico, evitando i rischi di un trasporto non necessario ed ottimizzando le risorse. L’expertise neurochirurgico è stato condiviso con il personale non specialistico con un aumento dei trattamenti aderenti alle linee guida. Lo strumento tecnologico adottato si è dimostrato efficace nel management dei pazienti.

Introduzione
In Europa lo stroke è la terza causa di morte e la più importante causa di morbidità ed invalidità permanente. Il trauma cranico è la causa più frequente di morte nel giovane adulto. Queste condizioni di emergenza che coinvolgono il neurochirurgo vanno dunque riconosciute come emergenze nazionali in medicina. Il successo terapeutico dei pazienti affetti tanto da un evento cerebro-vascolare acuto quanto da un trauma cranico dipende da alcune condizioni essenziali: 1) rapido riconoscimento delle condizioni cliniche; 2) immediato coinvolgimento dei sistemi di emergenza medica; 3) trasporto preferenziale in ambiente ospedaliero; e 4) rapida ed accurata diagnosi e trattamento in ambiente specialistico. Nonostante l’impatto sociale delle emergenze neurochirurgiche, l’accesso diretto e immediato all’expertise neurochirurgico è spesso limitato dal momento che in Italia, come in quasi tutto il resto del mondo, un singolo centro serve una vasta area geografica. Una tale condizione pone il problema della gestione delle emergenze neurochirurgiche in ambiente non specialistico. I dati di letteratura sul management di tali emergenze tendono a riportare i dati ottenuti in grandi centri e quasi mai vengono riportati i risultati ottenuti nei centri periferici o nelle aree extraurbane, laddove tuttavia è stata dimostrata una mortalità superiore per i pazienti a basso rischio1. Un dato rilevante, a tal proposito, è che tanto in Europa che negli USA la maggior parte dei pazienti con trauma cranico viene gestita in periferia2, 3, e che metà degli eventi mortali che fanno seguito a trauma cranico avvengono in ambienti ospedalieri periferici. Questo dato assume rilevanza nei traumi cranici maggiori, ma è anche più importante per i traumi cranici minori che hanno, data la loro frequenza, maggiore impatto sociale e possono considerarsi un indicatore di qualità del sistema sanitario. Le linee guida per il trattamento del trauma cranico grave e moderato, delineate dal gruppo di studio di traumatologia cranica della Società Italiana di Neurochirurgia (SINch) coordinato dalla Clinica Neurochirurgica dell’Università di Messina4, sono state introdotte nel nostro paese proprio al fine di ottenere standard di trattamento indipendenti dalla sede in cui il paziente viene gestito. Di recente tuttavia, alcuni studi hanno dimostrato come sia negli USA5 che in Europa6 l’applicazione degli standard di trattamento sia ancora lontano dall’essere stato ottenuto. Una delle ragioni di questa difficoltà nel diffondere l’applicazione delle linee guida è la mancanza di interazione tra il centro periferico e il centro specialistico, in particolare nella fase iniziale di gestione del paziente.
La crescente diffusione di metodiche di telemedicina (telediagnosi e teleconsulto)7 ha aperto degli scenari che non sono stati oggetto di specifica considerazione all’interno delle linee guida nazionali. In particolare, l’adozione della medicina a distanza in tutte le sue applicazioni (telediagnosi, teleconsulto di second opinion, fino ai futuribili interventi terapeutici teleassistiti) può tradursi in maggiore efficienza operativa, ottimizzazione delle risorse, diffusione di know-how. In quest’ottica un sistema telematico di trasmissione dati basato sulla Information Communication Technology (ICT) consente una rapida e appropriata stratificazione diagnostica del paziente con patologia di interesse neurochirurgico proveniente da ospedali periferici, con la conseguente selezione dei pazienti suscettibili a trattamenti di emergenza realizzando un percorso privilegiato e assistito per la maggior parte di essi.
A Messina, è stato realizzato un progetto di gestione del trauma cranico, e di tutte le altre emergenze neurochirurgiche basato sull’applicazione di un innovativo protocollo di condivisione di immagini diagnostiche e dati clinici tra ospedali periferici e il centro neurochirurgico al fine di implementare le linee guida della SINch mediante l’uso di un moderno strumento informatico.

Materiale e metodi
Lo studio è stato cofinanziato dal Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca (MIUR) attraverso l’approvazione di un progetto di ricerca sull’implementazione delle linee guida per il trattamento del trauma cranico grave attraverso lo sviluppo di tecnologie informatiche. Gli obiettivi del progetto sono non solo una semplice valutazione dell’impatto clinico, ma anche di quello sociale, formativo ed economico della telemedicina nella gestione del trauma cranico, dello stroke e delle altre emergenze neurochirurgiche.
Lo studio è stato coordinato dalla Clinica Neurochirurgica dell’Università degli Studi di Messina, ed ha avuto come partners la AUSL 5 con i Presidi Ospedalieri di Barcellona P.G., Lipari, S. Agata Militello, Taormina, e La società TelBios S.p.A. nata come joint-venture tra Alenia Spazio S.p.A. e Parco Scientifico Biomedico San Raffaele S.p.A.

Dati demografici
La studio è basato sull’analisi dei dati della popolazione residente nella provincia di Messina composta da 684.703 abitanti. Il territorio extraurbano della provincia è costituito da numerose aree rurali e montane e da 7 isole. La popolazione è stata suddivisa in tre gruppi figura 1. Il primo gruppo (Gruppo 1), composto da 262.224 persone, comprensivo della popolazione residente nell’area urbana. Un secondo gruppo (Gruppo 2) composto da 211.139 persone residenti in aree extraurbane che fanno riferimento a presidi ospedalieri periferici in cui è stato installato un sistema di teleconsulto. Infine, un terzo gruppo (Gruppo 3) composto da 211.340 persone residenti in aree extraurbane che fanno riferimento a presidi ospedalieri periferici in cui non è disponibile un sistema di teleconsulto.
Tutti i pazienti afferenti a presidi ospedalieri della provincia nel periodo compreso tra 15 Luglio 2003 e 15 Luglio 2004 sono stati inclusi nel presente studio.

Sistema di teleconsulto
Il sistema di teleconsulto è stato effettuato mediante un contatto telefonico preventivo effettuato direttamente dal Pronto Soccorso dell’Ospedale periferico. Al suddetto contatto è seguito il consulto delle immagini radiologiche in associazione ai dati clinici rilevanti. Dopo la consultazione delle immagini il Neurochirurgo offre una valutazione di second opinion.
Gli ospedali connessi sono stati provvisti di un sistema di archiviazione e trasferimento delle immagini PACS (Picture Archiving and Communication System). La possibilità di consultare le immagini eseguite in periferia attraverso una workstation utilizzando software iPACS e tecnologia Pixel-on-demand. iPACS consente uno streaming di immagini ad ogni client location direttamente dagli archivi in tempo reale e senza alcuna perdita di qualità. Pixel-on-demand è una tecnologia di streaming che consente di trasferire in tempo reale solo i pixel richiesti dalla regione di interesse (ROI) che viene consultata in un dato momento. Questa tecnologia non richiede processamenti effettuati off-line o di immagazzinare immagini sulla workstation di consultazione, o ancora, di modificare il formato dell’immagine.
La risoluzione delle immagini viene definita dal sistema utilizzato da chi consulta l’immagine eseguita in periferia (es. monitor). Quando la ROI arriva al sistema di teleconsulto si ha una progressiva decodificazione della ROI stessa e non dell’intera immagine. Così quando l’immagine viene zoomata o si passa all’immagine successiva il server codifica la parte mancante dell’immagine in tempo reale e la invia al sistema di consulto.
Il sistema iPACS utilizzato consente pertanto di consultare immagini registrate in periferia in formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) attraverso un rete LAN ad alta velocità, a cui è associata una rete ISDN di sicurezza. Il fatto che le immagini siano consultate piuttosto che trasferite consente di non avere perdita di qualità, di poter offrire il consulto in tempo reale, di non avere duplicazione degli archivi e quindi di aumentare la sicurezza del sistema.

Valutazione dell’outcome
I risultati dello studio sono stati valutati analizzando il raggiungimento di tre distinti obiettivi dello studio: obiettivi clinico-assistenziali, obiettivi formativi, obiettivi economico-sanitari.
Al fine di analizzare i risultati ottenuti sul piano clinico-assistenziale sono stati analizzati il numero di valutazioni di second opinion nei tre gruppi, l’outcome clinico, e le modalità con cui il consulto è stato effettuato come il tempo intercorso tra l’arrivo al pronto soccorso e la valutazione specialistica neurochirurgica.
Al fine di valutare l’efficacia formativa del progetto sono state valutate l’applicazione delle linee guida e l’aderenza degli operatori ai protocolli di trattamento. È stato altresì valutato il numero di procedure effettuate durante l’anno al fine di valutare la fiducia nel progetto e nella sua efficacia da parte degli operatori.
Al fine di valutare l’impatto economico del sistema di teleconsulto è stato analizzato il numero dei ricoveri propri ed impropri, il numero e le modalità di trasporto dei pazienti ed in generale l’uso delle risorse economiche.

Risultati
Durante il periodo di studio considerato, sono state effettuate un numero totale di 333 teleconsulenze specialistiche neurochirugiche. I teleconsulti richiesti per trauma cranico sono stati il 55% (n° 185): per ictus cerebri il 35% (n° 116), per neoplasie cerebrali il 5% (n° 17), per trauma spinale il 5% (n° 15). Tali dati sono riassunti nella figura 2.
Sulla scorta del teleconsulto, sono stati trasferiti alla nostra attenzione soltanto il 33% dei pazienti mentre il 67% è rimasto in osservazione presso l’Ospedale periferico di prima accoglienza figura 2.

La stratificazione del bacino d’utenza in tre gruppi separati di aree (Gruppo 1: area urbana; Gruppo 2: area con telemedicina; Gruppo 3: area senza telemedicina), ha consentito di identificare precipuamente il numero di teleconsulti effettuati nelle diverse aree di appartenenza. Il numero delle consulenze specialistiche nel gruppo 1 sono state 1244 mentre quelle nei gruppi 2 e 3 sono state 333 e 168, rispettivamente figura 3.

L’analisi dei risultati accumulati ha, altresì, consentito di identificare le diverse tipologie di trauma quando quest’ultimo è stato causa delle affezioni neurochirugiche oggetto dei teleconsulti. A tale proposito, nel 54% dei casi le patologie riscontrate sono conseguite ad incidenti della strada, nel 23% ad incidenti domestici, nell’8% ad incidenti sul lavoro, nel 7% a violenza o aggressione, nel 6 % ad altre cause figura 4.

L’outcome dei pazienti sottoposti a teleconsulto è stato valutato con l’utilizzo della Glasgow Outcome Scale (GOS). La maggior parte dei pazienti (>80%) ha presentato un GOS di 4-5 (Good recovery-moderate disability), mentre solo una piccola percentuale ha presentato un GOS più basso. Non sono state identificate differenze statisticamente significative tra il GOS presentato nei diversi gruppi analizzati figura 5.

L’apporto assistenziale offerto dalla telemedicina ha consentito, inoltre, di ridurre al minimo il tempo necessario tra accettazione del paziente in ospedale ed inizio del managment neurochirurgico appropriato (in sede o a distanza). I pazienti, infatti, afferenti ai gruppi 1 e 2 hanno ricevuto un adeguato trattamento diagnostico e terapeutico in un lasso di tempo compreso entro i primi 60 minuti dopo il trauma, mentre per i pazienti appartenenti al gruppo 3 tale tempo è stato superiore a 150 minuti figura 6.

L’analisi dei dati preliminari, relativi a questa prima fase di osservazione, ha consentito di valutare il sostanziale apporto relativo alla diffusione delle Linee Guida sul trauma cranico lieve (GCS 14-15) e delle Linee Guida nazionali per la diagnosi ed il trattamento dello stroke (SPREAD 2003). Accanto alla totalità dei pazienti del gruppo 1, più dell’87% dei pazienti afferenti ai centri connessi con telemedicina hanno ricevuto il management codificato dalle linee guida, mentre questa percentuale si è ridotta al 20% circa nei pazienti appartenenti al gruppo 3 figura 7. Tale management ha significativamente influenzato il numero dei pazienti che sono stati trasferiti al centro neurochirurgico di riferimento. Dei pazienti trasferiti, il 40% appartenente al gruppo 2 è stato sottoposto a trattamento chirurgico, mentre poco meno del 20% dei pazienti appartenenti al gruppo 3 è oggetto di trattamento chirurgico.

Discussione
Nello studio, è stata effettuata una valutazione dell’impatto di un sistema di telemedicina nella gestione del trauma cranico e delle emergenze neurochirurgiche in aree extraurbane confrontando i risultati ottenuti nella popolazione urbana locale con quelli ottenuti in due popolazioni extraurbane simili per distribuzione demografica, una delle quali fornita di un sistema di teleconsulto.
Nell’ambito delle competenze specialistiche, come quella neurochirurgica, le popolazioni extraurbane possono presentare uno svantaggio per la mancanza di tali competenze sul territorio. Offrire le migliori garanzie di trattamento alle popolazioni residenti in aree rurali rappresenta un problema di notevole rilevanza sociale ed economica. La definizione “rurale” va applicata, come suggerito dal Committee on Trauma dell’American College of Surgeons8, non solo sulla scorta di una particolare disposizione geografica, ma anche a tutte quelle aree nelle quali il paziente per motivi diversi non ha accesso immediato alle risorse migliori per il trattamento.
La telemedicina e la teleconferenza rappresentano tecnologie innovative per superare tali difficoltà, possono migliorare i trauma system ed estendere l’applicazione delle linee guida in periferia.
Come già considerato da Gray e coll. i sistemi di telemedicina possono migliorare la gestione del traumatizzato cranico in tre aree differenti: corroborare la diagnosi, dirigere le procedure terapeutiche che precedono un eventuale trasferimento, ottimizzare l’uso delle risorse9.
Il primo studio effettuato su un moderno sistema di telemedicina è apparso nel 199410, studio comunque basato su un esiguo numero di casi. Uno studio più recente descrive una esperienza irlandese in cui numerosi centri periferici sono stati collegati alle due unità neurochirurgiche del paese11. Una esperienza ottenuta ad Hong Kong ha documentato come i trasferimenti non necessari sono stati ridotti del 21%, gli eventi avversi avvenuti durante il trasporto ridotti dal 32% all’8% con una consensuale riduzione dei tempi di trasferimento12. Nel 2002 Servadei e coll. hanno pubblicato i risultati di uno studio che ha raccolto i dati di oltre 1500 pazienti13.
A differenza degli studi sopracitati, lo scopo del presente studio non è stato solo quello di valutare l’impatto del sistema sull’outcome clinico dei pazienti, ma anche quello di verificare il valore formativo ed economico della procedura utilizzata. Si è proceduto, pertanto, alla suddivisione del bacino di utenza in tre gruppi che riflettono tre diverse condizioni di accessibilità alla valutazione neurochirurgica. Le due popolazioni residenti nelle aree extraurbane sono risultate molto simili nella composizione demografica, nelle caratteristiche geografiche delle zone di residenza e nella distribuzione delle risorse sanitarie, consentendo pertanto un confronto affidabile dei dati.

Analisi dei risultati
Dal confronto delle due popolazioni residenti in aree extraurbane si evince che la percentuale di pazienti trasferiti dopo consulto neurochirurgico di “second opinion” differisce significativamente. Infatti nel gruppo 2, in cui è disponibile un sistema di teleconsulto, tale percentuale risulta pari al 33% laddove i pazienti provenienti da aree extraurbane che non sono provviste del suddetto sistema (Gruppo 3) rimangono presso il centro neurochirurgico dopo teleconsulto (p<0.001). Tuttavia è opportuno considerare che evitare un trasferimento improprio ha un valore non solo economico ma anche clinico. Infatti il trasferimento di pazienti talora in condizioni generali critiche si può associare a insulti secondari come ipossia o ipotensione, che aumentano la morbilità e la mortalità come dimostrato da Goh e coll.12 Dunque il ricovero in ambiente neurochirurgico non garantisce di per sé la migliore scelta terapeutica per il paziente. Occorre dunque valutare se la scelta di mantenere il paziente in periferia possa garantire una sicura gestione delle sue condizioni cliniche. Il nostro studio documenta come la presenza di un sistema di teleconsulto offra l’opportunità di ottenere standard di risultati clinici confrontabili con quelli ottenuti nella area urbana.
Un altro vantaggio clinico dell’uso di un sistema di teleconsulto è rappresentato dalla diffusione e condivisione del know how neurochirurgico e delle esperienze. Nella nostra area, prima dell’introduzione del sistema di teleconsulto, viaggiavano annualmente circa 160 immagini tra gli ospedali periferici ed il centro neurochirurgico. È interessante notare che questo numero si è raddoppiato dopo l’introduzione del sistema, ma che il numero dei ricoveri presso il centro di riferimento è rimasto pressoché uguale. Questo significa che prima un considerevole numero di traumatizzati cranici venivano gestiti in periferia senza una valutazione specialistica.
Quest’ultima considerazione ci porta al secondo endpoint dello studio cioè il valore formativo di un simile sistema. La condivisione delle esperienze e delle competenze è stata valutata analizzando l’applicazione delle linee guida. In considerazione del fatto che i pazienti con trauma moderato e severo sono stati centralizzati, il problema dell’applicazione delle linee guida riguarda essenzialmente i pazienti con trauma lieve. In questo ambito l’uso del sistema di teleconsulto ha consentito un’aderenza alle linee guida nell’87% dei casi contro solo un 20% nei casi in cui il paziente era riferito ad un centro presso il quale il sistema non era disponibile. L’aderenza agli standard di trattamento è anche confermata dalla ottimizzazione delle risorse e dalla assenza di deterioramento in periferia. Infatti solo l’1,5% dei pazienti è stato trasferito secondariamente e in nessun caso si è avuta una mortalità riferibile ad un ritardo nel trattamento. Il valore della procedura è anche documentato dalla soddisfazione degli operatori e dalla crescente fiducia nel sistema testimoniata dal numero di consulti progressivamente cresciuto con il passare dei mesi figura 8.

La valutazione del raggiungimento degli obiettivi economico-sanitari costituisce un altro endpoint dello studio. I vantaggi economici di un simile sistema sono ampiamente riconosciuti. Il nostro studio li conferma, documentando la riduzione dei trasferimenti non necessari e l’ottimizzazione delle risorse. Infatti, nel Gruppo 2 in cui la gestione del paziente è stata modulata dal sistema di teleconsulto la percentuale dei pazienti trasferiti che sono stati sottoposti ad intervento chirurgico è del 40% contro solo il 16% dei pazienti nel gruppo che non disponeva del sistema.

Conclusioni
Il numero di consulti richiesti, di pazienti trasferiti presso il centro neurochirurgico di riferimento e trattati chirurgicamente dimostra chiaramente l’efficacia del progetto. I pazienti gestiti attraverso il sistema di telemedicina adottato hanno raggiunto standard di trattamento adeguati paragonabili a quelli gestiti direttamente presso il centro specialistico, evitando i rischi di un trasporto ed ottimizzando le risorse. L’expertise neurochirurgico è stato condiviso con il personale non specialistico con un aumento dei trattamenti aderenti alle linee guida. Lo strumento tecnologico adottato si è dimostrato, dunque, efficace nel management dei pazienti affetti da stroke ed altre emergenze cerebrovascolari e, nelle patologie post-traumatiche.

Prof. Francesco Tomasello
Clinica Neurochirurgica
Universitá degli Studi di Messina