Il seminario presenta le attività di ricerca e sviluppo svolte in collaborazione dal CRS4 e da INPECO negli ambiti dell'automazione e della tracciabilità dei processi in medicina e sanità, che consentono un miglioramento del livello del servizio e della sicurezza del paziente, maggiore accuratezza e precisione nonchè riduzione dei costi associati.

1. Inpeco and CRS4: industry
meets research for traceability
in healthcare
CRS4 Seminar Series 2011-2012, Aula Magna Facoltà di Architettura, 5 Luglio 2012
Riccardo Triunfo – Program Head, CRS4 - Healthcare Flows Group
Andrea Costaglioli – COO, Inpeco TIH
1

2. CRS4: 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 Tecnologico POLARIS (Pula)
– Attivo dal 1992, staff di RST di ~ 130 persone

3. 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

4. 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, ...

5. Healthcare Flows Group
• 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)
5

6. Agenda
• La medicina digitale
• La tracciabilità in medicina
• Un esempio: il progetto Protube®
• La convergenza tra ricerca ed industria
6

7. Medicine Goes Digital*
• Nell’ultimo secolo la medicina è la
scienza con il più elevato *
contenuto di innovazione e di
nuove scoperte. E’ tuttora in
continua evoluzione.
• 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. 7
7

8. Nomen omen
Connected
Health health
eHealth
ICT
ICT for health
Healthcare
informatics
Medical
IT informatics
1970 1980 1990 2000 2010 8

9. Digital medicine – Focus Areas
• EHR • Single dose drug
• Standards (ICD, delivery
SNOMED, LOINC) • Patient Positive
• …. Identification
• Process
Automation
• ….
Data Technology
Interopera
Research
bility
• Cross domain • HL7
analysis • IHE
• Clinical data reuse • DICOM
• …. • ….
9

10. Il paradosso della sanità
Il settore più complesso, la spesa più bassa …
% della spesa complessiva impiegato in ICT (PricewaterhouseCoopers Report)
10

11. Si spende per…
11
11

12. Lo scenario europeo
La spesa sanitaria è in costante aumento (in figura la proiezione
media sui 27 paesi EU) ed il suo contenimento è l’obiettivo primario
di tutti i governi nei paesi industrializzati.
12

13. Efficienza in sanità
Harvard Business School, Cutler, David M., Where are the Health Care Entrepreneurs? The Failure of
Organizational Innovation in Health Care (May 2010). NBER Working Paper No. w16030
13

14. Informatizzazione&Automazione
= Risparmi sui costi
• Dati USA, se il 90%
degli ospedali adotta
gli HIS
– 77 Miliardi di Dollari
per anno
– 400 Miliardi di Dollari
in 15 anni
– 6% della spesa totale
per la salute
14

15. Gli errori in medicina
Deaths/year in the U.S. by cause
44,000
41,000
20,000
17,000
3,600
Motorcycle acc Homicide AIDS/HIV Breast Cancer Medical Errors
Institute Of Medicine, To Err Is Human: Building a Safer Health System, 2000
Kenneth D. Kochanek, M.A.; Jiaquan Xu, M.D.; Sherry L. Murphy, B.S.; Arialdi M. Miniño, MPH, and Hsiang-Ching Kung, Ph.D ,
Deaths: Preliminary Data for 2009 , Division of Vital Statistics, 2011

16. Informatizzazione&Automazione=
Informatizzazione&Automazione=
Efficienza
• Un recente studio condotto su due gruppi di ospedali in Texas1
uno ad alto tasso di informatizzazione e innovazione digitale
(misurato secondo l’indice CITAT2) e l’altro no ha dimostrato che il
primo gruppo aveva:
– 15% di mortalità in meno
– 16% di complicazioni post operatorie /degenza in meno
– Costi di gestione sensibilmente più bassi
1 Archives of Internal Medicine - 'Clinical Information Technologies and Inpatient Outcomes: A Multiple Hospital
Study' – January 2009: lo studio ha coinvolto 41 ospedali nel Texas, per complessivi 167.000 pazienti sopra i 50 anni
2 L'indice CITAT misura il grado di digitalizzazione (da zero a cento) in quattro aree: ricette e cartelle cliniche, esami
di laboratorio, richieste di ricovero e order entry, e sistemi di supporto alle decisioni.
16

17. Why Innovation In
Health Care Is So Hard*
• “Medical treatment has made astonishing advances
over the years”
• “But the packaging and delivery of that treatment are
often inefficient, ineffective, and consumer unfriendly”
• The well-known problems range from medical errors, to
the soaring cost of health care.
• Such problems beg for innovative solutions involving
every aspect of health care—its delivery to consumers,
its technology, and its business models.
* Harvard Business School Publishing Corporation, 2006
17

18. Revolution in Progress
18

19. Agenda
• La medicina digitale
• La tracciabilità in medicina
• Un esempio: il progetto Protube®
• La convergenza tra ricerca ed industria
19

20. Tracciabilità
• Traceability refers to the completeness of the
information about every step in a process chain.
• The formal definition of traceability is the ability to
chronologically interrelate uniquely identifiable
entities in a way that is verifiable.
• Traceability is the ability to verify the history,
location, or application of an item by means of
documented recorded identification.
20

21. Tracciabilità in Sanità/1
1. Logistica
2. Prevenzione degli errori
3. Salute pubblica
4. Indagini medico-legali
5. Ricerca clinica ed epidemiologia
6. Gestione dei processi
7. Contraffazione
21

22. Tracciabilità in Sanità/2
22

23. Connecting the2/2
Interoperabilità dots
23

24. La tracciabilità
orientata ai processi
• Un nuovo modo di fare tracciabilità orientata ai processi che risponda ai
più moderni requisiti di sicurezza per i pazienti ed agli standard richiesti
nel settore.
• Il processo ospedaliero (esami di laboratorio, trasfusioni,
somministrazione di farmaci, etc.) viene modellato attraverso dei
linguaggi di alto livello che consentano di “avvicinare” le figure coinvolte
nel sistema sanitario ai sistemi software e hardware di Inpeco.
• Il processo per CRS4 ed Inpeco TIH è un insieme di componenti hardware
e software che permettono di monitorare in tempo reale tutte le azioni
intraprese dai diversi attori coinvolti, evitando/correggendo eventuali
situazioni pericolose per il paziente.
• E’ essenziale che il processo sia finito ed autoconsistente, in modo da
permettere analisi ex-ante ed ex-post su tutti i dati di tracciabilità raccolti,
per garantire la continuità e la sicurezza della chain of custody.
24

25. Semplificazione
di problemi complessi /1
25

26. Semplificazione
di problemi complessi /2
26

27. To err is human but to really
screw up you need a computer
27

28. Per diminuire comportamenti
potenzialmente pericolosi…
28

29. Agenda
• La medicina digitale
• La tracciabilità in medicina
• Un esempio: il progetto Protube®
• La convergenza tra ricerca ed industria
29

30. Inpeco e Inpeco TIH
Inpeco è un’azienda lombarda leader nel settore dell’automazione
di laboratorio con 15 anni di esperienza nel campo.
Inpeco TIH (Traceability In Healthcare) è la sede in Sardegna
direttamente impegnata nello studio di soluzioni (in termini di
dispositivi, software e processi) che possano garantire sicurezza e
tracciabilità clinica, in Laboratorio e nell’attività di Reparto.

31. Inpeco’s Areas of interest
Tube Sample Sample
Tube labelling drawing transportation check-
Sample check-in
selection (in the lab)
Patient
identification
Sample
processing
Medical
Prescription
Aliquotting
Medical
report Centrifugation
Decapping
Sample Clinical
storage analysis
31

32. Missione di Inpeco TIH
• Progettazione, sviluppo, produzione e vendita di
soluzioni integrate per sostituire e assistere il
personale medico nell’esecuzione di compiti
ripetitivi ad alto tasso di errore
• Creazione di un processo sanitario
completamente documentato e tracciabile
32

33. Perché proprio in Sardegna
•Presenza del Parco Scientifico e Tecnologico con importanti
competenze nel settore della salute;
•Centro di ricerche (CRS4), nel Parco Scientifico e Tecnologico
(Polaris) di Sardegna Ricerche a Pula, con alta densità di
interdisciplinarità e con due aree, biotecnologie ed informatica,
particolarmente sviluppate
Volontà politica della Regione nel diventare la regione più
digitalizzata d’Europa. Ha già lavorato nel sistema sanità a:
-sistema di anagrafica centrale informatizzato.
-prescrizione medica digitalizzata (alcuni ospedali)
-cablaggio di ASL, ospedali e farmacie.

34. Perché proprio con il CRS4
• Competenze in:
– Integrazione di sistemi clinici ospedalieri
– Informatica medica
– Modellazione ed ottimizzazione dei processi clinici
– Trasferimento tecnologico verso gli ospedali sul
territorio regionale/nazionale

35. Perché proprio nei laboratori di
analisi /1
Core business di Inpeco

36. Perché proprio nei laboratori di
analisi /2
“Il servizio di laboratorio gioca un ruolo chiave nella cura dei
pazienti e i dati di laboratorio influiscono
per il 60-70%
su decisioni critiche come il ricovero, la dimissione e le
medicazioni” *.
Di conseguenza, le analisi di laboratorio costituiscono
una importante potenziale fonte di errori che può
incidere sulla sicurezza dei pazienti.
* ToybertME, Chevret S, Cassinat B, Schlageter, Forsman.Why is the laboratory an afterthought for
managed care organizations? Clin Chem ;42:813–6.

37. Perché proprio nei laboratori di
analisi /3
La quantità di pazienti, campioni ed analisi che vengono
effettuati nei moderni laboratori ha raggiunto una dimensione
tale che non è più possibile eseguire le principali operazioni
manualmente.
In Sardegna vengono effettuati ogni anno (solo nei laboratori
pubblici)
23.000.000
di test

38. Perché è importante
Frequenza degli errori negli esami di laboratorio
~ 0,5%
X
23.000.000=
115.000 errors / y

39. …not only a tube...
tube...

40. …non solo laboratorio…
dal Singolo Processo al Framework

41. Protube:
Protube: principali aspetti
e punti di forza
• Approccio orientato ai processi ed ai pazienti
• Flessibilità del framework, che consente l’integrazione di
moduli diversi in tempi diversi
• Aumento della “frequenza di campionamento” degli
eventi, grazie alla presenza di devices e software dedicati che
Inpeco, grazie all’esperienza acquista nel settore
dell’automazione, può fornire.
• Monitoraggio in tempo reale delle attività cliniche
(tracciabilità e clinical pathways controllati)
• Miglioramento della qualità intesa come efficienza ed
efficacia, grazie a misurazioni integrate nella routine e non
time-consuming
• Potenti strumenti di analisi ed elaborazione dati eterogenei

42. Obiettivi
1. Monitoraggio in tempo reale
Punti di controllo tramite
automazione e software
42

43. Obiettivi
2. Analisi Inter-Processo

44. Obiettivi
3. Analisi Extra-Processo
44

45. Il processo di laboratorio
60%
Pre-
Analytical
Errors
•Incorrect sample
•Misidentification
•Sample
transportation
•Insufficient sample
30%
Post-
Analytical
Errors 10%
•Incorrect reports
•Incorrect data Analytical
entries
Errors
•Sample swap
•Analyzer errors
45

46. New model for blood drawing
The Five Steps Approach
10

47. La pre-analitica automatizzata
pre-
47

48. Tracciabilità sul campione
26

49. In tempo reale
49

50. Analitica e logistica
50

51. Agenda
• La medicina digitale
• La tracciabilità in medicina
• Un esempio: il progetto Protube®
• La convergenza tra ricerca ed industria
51

52. Un po’ di milestones...
milestones...
• 1 Gennaio 2010. Inpeco@Polaris. Setup ufficiale della Inpeco TIH presso il
Parco Polaris.
• 30 Luglio 2010. TESEO. Primo progetto di ricerca comune CRS4/INPECO.
• 18 Ottobre 2010. SIEMENS@Polaris. Conferenza internazionale con il
coinvolgimento di SIEMENS Healthcare al Polaris..
• 31 Dicembre 2011. PIA. Progetto di ricerca comune per lo sviluppo di 2 linee
di ricerca: biobanche, bedside e laboratorio.
• 13 Aprile 2011. Inpeco@Connectathon. Prima azienda al mondo ad essere
certificata IHE nella pre-analitica.
• 2 Maggio 2011. Protube@Brotzu. Prima sperimentazione al mondo di
automazione in pre-analitica presso l’ospedale Brotzu.
• 23 Maggio 2011. BD@Polaris. Conferenza internazionale con il
coinvolgimento di BD (leader mondiale nella produzione di provette) al
Polaris.
• 6 Giugno 2011. Abbot@Polaris. Conferenza internazionale con il
coinvolgimento di Abbott al Polaris.
• 1 Settembre 2011. Il Mercato. Parte l’ultima fase di sviluppo per portare il
sistema dal prototipo al prodotto da collocare sul mercato.
52

53. Come funziona?
CRS4
product data IHE
publications HL7
standards refining JCI
...
experimentation ICT Inpeco
automation
certifications
robotics
prototype
53

54. Dove siamo?
AO G. Brotzu
Fase 1
ASL Asti
UZ Leuven
SHL
Dasa
...
54

55. Protube in the real world
55

56. L’incontro tra ricerca
ed industria
• Esempio di
collaborazione
pubblico-privato
• Uso di attività di ricerca
in ambito industriale con
un impatto diretto nel
contesto sanitario
• Dalla ricerca al prodotto al
mercato in < 24mesi
56

57. CRS4 & Inpeco TIH
DOMANDE E RISPOSTE
..e magari con un po’ di organizzazione..