La sezione è formata da diverse sottosezioni, riportate all’inizio attraverso il seguente elenco puntato:
- Il progetto HIN
- Il ragionamento sul tempo
- I 4 modelli
- La formalizzazione del modello
- I modelli end user
- La valutazione
- Gli scenari d’uso
- L’estrazione di casi clinici
- La navigazione in un caso clinico
- Il software fHINscene
- Il Progetto “Federico”
Il progetto HIN
Il Fascicolo Sanitario Elettronico (FSE) di II generazione
• Ricci, F.L.; Gaddi, A.V.; Rossi-Mori, A.; Russo, G. (a cura di). Verso il fascicolo sanitario elettronico (elementi di riflessione). Ra edizioni, ISBN 978-88-98929-00-9, 2014.
• Serbanati, L.D.; Ricci, F.L.; Mercurio, G.; Vasilateanu, A. Steps towards a digital health ecosystem, Journal of Biomedical Informatics, Volume 44, Issue 4, August. https://doi.org/10.1016/j.jbi.2011.02.011, 2011.
(un prototipo è stato il sistema
LUMIR
Contenti, M.; Mercurio, G.; Ricci ,F.L.; Serbanati , LuMiR: The region-wide EHR-S in Basilicata. in C. Safran, S. Reti, H.F. Marin (eds.), Studies in Health Technology and Informatics 160, MEDINFO 2010 (Rank B) - Proceedings of the 13th World Congress on Medical Informatics, pp. 327-331, ISBN: 978-1-60750-587-7, DOI 10.3233/978-1-60750-588-4-327, IOS Press, 2010.
) descrive lo stato di salute di un cittadino come insieme di problemi di salute, a ciascuno dei quali corrispondono i relativi documenti clinici elettronici. Tale approccio permette di generare casi clinici come base per la didattica, in accordo con l’approccio di tipo
Case-Based Learning (CBL)
Jin J., Bridges S.M. Educational technologies in problem-based learning in health sciences education: a systematic review. Journal of medical internet research 16(12,:e251), 1-13, doi:10.2196/jmir.3240 , 2014.
, sulla base di una
funzione ricorsiva che opera sulle evoluzioni.
Non esistendo tale tipologia di FSE, l’attenzione si è rivolta alle cartelle cliniche elettroniche (EHR) dei medici di medicina generale (MMG), dando così origine al progetto HIN.
Il ragionamento sul tempo
L’attuale competenza professionale medica consiste nel formulare una diagnosi e scegliere la terapia come risposta alle condizioni del paziente.
Il ragionamento clinico si basa su sistemi cognitivi diversi: intuitivo Intuitivo: sistema riflesso, basato sull’esperienza. Conduce a decisioni rapide, poco consapevoli, basate su riconoscimento e analitico. Analitico: le decisioni sono prese al termine di un processo deliberativo razionale e cosciente, ipotetico-deduttivo L'esito finale del ragionamento è una diagnosi, cioè l'atto di classificazione della condizione del paziente all'interno di una classe nosografica (disease). Questo processo è orientato a definire una condizione di malattia singola, per lo più acuta o di nuova insorgenza.
L'aumento dell'aspettativa di vita e dell'incidenza di malattie e disabilità croniche (transizione epidemiologica) implica che al giorno d'oggi i medici devono fornire attività sanitarie a pazienti con patologie croniche multiple e, possibilmente, con un'acuta condizione concomitante.
In queste circostanze la diagnosi è spesso già nota, pertanto il medico deve prevedere e gestire l’evoluzione delle condizioni generali del paziente nel tempo.
Il concetto di tempo non è tuttavia sufficientemente affrontato negli attuali modelli di ragionamento medico.
I 4 modelli
Nel progetto HIN sono presenti quattro modelli, che rimangono individuati dall’incrocio di due direzioni principali:
- una direzione individua da una parte la descrizione dell’evoluzione di problema di un generico paziente, e dall’altra la descrizione di evoluzioni relative a casi reali;
- un’altra direzione che considera da una parte la robustezza formale (basata sulle reti di Petri) e dall’altra la relativa usabilità da parte del docente e del discente (end user).
Ciascuno dei 4 modelli è composto da:
- uno schema grafico (grafo o diagramma), per rappresentare formalmente / graficamente l’evoluzione del problema clinico;
- una scheda per ogni problema clinico (HI / Health Issue), per descrivere le caratteristiche del problema stesso (es. informazioni cliniche, terapie, etc.);
- una scheda per ogni evoluzione, per caratterizzare l’evoluzione da un HI ad un altro (es.: i parametri clinici che evidenziano l’evoluzione).
Il software fHINscene si basa sul modello f-HINe
La formalizzazione del modello
La formalizzazione nel progetto HIN si basa sulle reti di Petri di tipo “posto/transizione”, in cui il problema di salute figura come nodo posto e l’evoluzione come nodo transizione; inoltre la rete di Petri è k-limitata nella marcatura (k=1) per i posti HI (safe net) e ogni evoluzione può essere sparata una sola volta.
Le caratteristiche delle reti di Petri coincidono con le proprietà del percorso evolutivo dello stato di salute di una persona.
| Evoluzione dello stato di salute di una persona | Reti di Petri |
| Heath issue (problema clinico) | Posto |
| Evoluzione | Transizione |
| Percorso evolutivo di un problema di salute | Sequenza di sparo |
| Stato di salute | Marcatura |
| Storia clinica | Percorso del grafo di raggiungibilità |
Esistono due modelli basati sulle reti di Petri:
- Il modello HIN è lo strumento per formalizzare la descrizione di un percorso evolutivo di un problema di salute / HI relativo a una generica persona. Il nodo HI è rappresentato con un cerchio.
- Il modello HINe è lo strumento per formalizzare la descrizione di percorso evolutivo di un HI di un paziente reale. Il nodo HI è rappresentato con un rettangolo.
Le reti di Petri sono utili per:
- generare la query atta a estrarre i casi clinici (opportunamente anonimizzati secondo le norme) dalle cartelle cliniche elettroniche dei medici di medicina generale, in linea con l’obiettivo didattico.
- verificare la complessità dell’esercizio clinico estratto.
- generare esercizi dai casi clinici estratti dalle cartelle cliniche elettroniche dei medici di medicina generale.
- confrontare due grafi HIN e misurare la distanza tra di essi.
Per maggiori informazioni sulla formalizzazione del progetto HIN
I modelli end user
I modelli del progetto HIN hanno differenti scenari d’uso : ciascuno di essi deve infatti possedere particolari requisiti per rispondere alle necessità di ciascun scenario.
Per la costruzione di un caso reale o realistico si ricorre generalmente all’ estrazione di casi clinici da cartelle cliniche elettroniche. La descrizione del caso clinico ideale, utile per definire un obiettivo didattico, presenta caratteristiche specifiche (es.: possono essere considerate più alternative per ampliare il numero dei casi da selezionare).
Alcune di queste caratteristiche non sono presenti nella descrizione del caso reale (essendo un caso già accaduto, infatti, non vi sono alternative), nè altre sono in aggiunta (es. un problema clinico è generato solo in un unico modo).
- Il modello f-HIN è lo strumento user-friendy che il docente ha per descrivere il percorso evolutivo di un HI relativo a una generica persona. Esso è equivalente al modello formale HIN, in quanto si basa sulle medesime proprietà matematiche. Le schede HI ed evoluzione sono uguali a quelle corrispondenti del modello HIN. Il nodo HI è rappresentato con un cerchio.
- Il modello f-HINe è lo strumento user-friendy che il medico docente ha per la descrizione del percorso evolutivo di un HI relativo a un paziente reale. Esso è equivalente al modello formale HINe, in quanto si basa sulle medesime proprietà matematiche. Le schede HI ed evoluzione sono uguali a quelle corrispondenti del modello f-HIN. Il nodo HI è rappresentato con un rettangolo. Questo modello è presentato in maniera più specifica nella pagina il modello f-HINe .
La valutazione
All’inizio del progetto HIN non vi erano certezze su come modellare la storia clinica di un paziente in termini di relazioni tra problemi di salute lungo l’asse del tempo. Questo è il motivo per cui il progetto HIN utilizza un paradigma valido per la ricerca e l’innovazione che si basi su: (i) un approccio multidisciplinare e utente-centrico; (ii) un'innovazione guidata dalla comunità di utenti in ambienti di vita reale; (iii) una continua verifica con gli utenti.
A tal fine si è seguito un metodo basato sul Living Lab Anche se non esiste una definizione univoca di Living Lab, l’approccio seguito può riconoscersi nella definizione fornita dalla rete ENoLL, definibile come “un ambiente di innovazione aperto, in contesto di vita reale, in cui l’innovazione, guidata dagli utenti finali, è integrata nel processo di co-creazione di nuovi servizi, prodotti e infrastrutture sociali” , in modo che il progetto HIN si sviluppi in un ambiente reale di educazione/aggiornamento più consono ai bisogni dei docenti e dei discenti. Questo comporta una partecipazione attiva, verifica continua e innovazione aperta, ove gli utenti e gli stakeholders sono al centro in tutte le fasi del processo.
Il modello f-HINe è stato testato più volte in vari casi d'uso reali e con vari utenti. In tal senso importanti contributi sono venuti, nel testare e validare sia l'approccio HIN che il software fHINscene , da:
- La Società Italiana di Pedagogia Medica (SIPeM) – un apposito laboratorio si è tenuto durante il IX Congresso Nazionale SIPeM a Napoli nel 2018.
- I dottorandi e gli studenti dell’Università di Roma "Sapienza" – il modello f-HINe è correntemente adottato in alcuni corsi nell’ambito del CdS in Medicina e Chirurgia dal 2019.
- I ricercatori e i professori dell'Università di Napoli "Federico II” – il modello f-HINe è in fase di implementazione in alcuni corsi nell’ambito dei CCdSS in Medicina e Chirurgia, Medicina Veterinaria, Tecnologia delle Produzioni Animali.
Gli scenari d’uso
Uno scenario d’uso complesso riguarda il disegno e la produzione di casi reali come base per la simulazione Case-Based Learning (CBL) Jin J., Bridges S.M. Educational technologies in problem-based learning in health sciences education: a systematic review. Journal of medical internet research 16(12:e251), 1-13, doi:10.2196/jmir.3240 , 2014. .
Gli scenari che lo compongono sono: l’estrazione di casi clinici (anonimizzati) e la generazione e trattamento di casi clinici come cuore del sistema d’insegnamento.
Per questi scenari è necessario modellare l’evoluzione dello stato di salute di un paziente lungo l’asse del tempo.
Questi scenari possono essere realizzati in maniera semi-automatica e manualmente, come espresso in figura.
L’estrazione di casi clinici
L’estrazione del caso clinico da una cartella clinica orientata ai problemi avviene attraverso le seguenti fasi:
- Si disegna il diagramma f-HIN della storia clinica ideale, obiettivo della selezione.
- Si analizzano tutti i possibili percorsi evolutivi grazie all’analisi della rete di Petri relativa all’equivalente grafo HIN .
- Scelto il percorso evolutivo, viene generata la query e lanciata sulla cartella clinica orientata ai problemi.
- Il caso clinico scelto tra quelli estratti (in forma anonimizzata) viene confrontato con l’obiettivo: in altre parole, si procede al confronto tra il grafo HIN dell’obiettivo e il grafo HINe del caso clinico reale.
- Il caso clinico nella sua forma finale viene scelto sulla base della distanza tra obiettivo (didattico) e caso clinico (reale).
La navigazione in un caso clinico
Ogni caso clinico, descritto come una rete di problemi di salute, fornisce la semantica completa dei vari problemi identificati dal MMG e la loro evoluzione nel tempo.
Si tratta quindi di una descrizione in forma narrativa della rete di HIN, che include l’esplicitazione della semantica dei legami fra differenti HI: nessi di causalità o di sola successione, sequenze di ragionamento clinico, con generazione di ipotesi e motivazione alle scelte.
La storia clinica è il denotatore dell’episodio di cura, inteso come lista (ordinata temporalmente) dei contatti avuti dal paziente con i servizi offerti dal sistema sanitario: esiste infatti un’equivalenza tra episodio di cura e caso clinico, che in pratica rappresentano in due modalità differenti lo stesso processo di cura.
Si riportano come esempi due casi clinici navigabili, scaricabili ai due seguenti link:
Il software fHINscene
Il software fHINscene gestisce storie cliniche rappresentate con il modello f-HINe.
Il software è stato sviluppato usando il framework applicativo multipiattaforma QT e basata sull'esempio DiagramScene del Qt Toolkit.
Il software ha due funzioni principali:
- Editor: supporta i docenti e gli studenti nel disegnare un nuovo diagramma f-HINe, e soltanto i docenti nella verifica della sua correttezza.
- Comparator: supporta i docenti nella verifica della somiglianza di due diagrammi f-HINe a scopo didattico, semplificando l'analisi di tutti i diagrammi f-HINe disegnati dagli studenti.
Una terza funzionalità prevista nel progetto, ma ancora in fase di sviluppo, riguarda un ambiente di lavoro per lo sviluppo e l'esecuzione di esercizi basati sul modello f-HINe.
Il software fHINscene nella versione studenti (limitata alla sola funzionalità di design dei diagrammi f-HINe) è disponibile per gli utenti registrati.
I docenti interessati possono contattarci per la versione completa del software fHINscene.
Il Progetto “Federico”
L’Ateneo Federico II di Napoli ha indetto nel 2020 l’iniziativa “Federico: progetti per l’innovazione didattica”: nell’ambito della prima edizione è stato finanziato il progetto dal titolo HIN (Health Issue Network): Innovazione dell’approccio
Case-Based Learning
Il Case-Based Learning (CBL) è un modello concettuale che ispira la progettazione didattica ed è caratterizzato dall’utilizzare dei “casi” come risorsa didattica invece di utilizzare “contenuti”.
In altre parole, si tratta di un approccio didattico in cui i “contenuti” disciplinari, i concetti, le teorie sono presentati attraverso casi che rappresentano delle applicazioni contestualizzate di quei contenuti, di quei concetti, di quelle teorie.
La finalità di questo approccio è di facilitare l’apprendimento, la comprensione autentica dei “contenuti” messi ad oggetto dell’azione didattica, tanto in contesti di formazione di adulti che di istruzione e formazione.
per l’analisi dell’evoluzione di casi clinici reali/realistici nella didattica universitaria delle Scienze Mediche e Veterinarie.
Il progetto si rivolge sia ai docenti universitari in formazione, sia ai professori in servizio, e direttamente coinvolti nella prassi clinica, e intende introdurre un approccio innovativo per migliorare la metodologia CBL ai fini dell'educazione alle scienze sanitarie, nonché uno strumento altrettanto innovativo per interrogare le EHR orientate ai problemi.
Scopo generale del progetto è il miglioramento della didattica clinica dei Corsi di Studio per le Scienze Mediche e Veterinarie, rendendola più allineata agli specifici bisogni di formazione, perseguendo al contempo una prospettiva di tipo “
One Health
La visione olistica One Health, ossia un modello sanitario basato sull'integrazione di discipline diverse, è antica e al contempo attuale. Si basa sul riconoscimento che la salute umana, la salute animale e la salute dell’ecosistema siano legate indissolubilmente.
È riconosciuta ufficialmente dal Ministero della Salute italiano, dalla Commissione Europea e da tutte le organizzazioni internazionali quale strategia rilevante in tutti i settori che beneficiano della collaborazione tra diverse discipline (medici, veterinari, ambientalisti, economisti, sociologi etc.).
La One Health è un approccio ideale per raggiungere la salute globale perché affronta i bisogni delle popolazioni più vulnerabili sulla base dell’intima relazione tra la loro salute, la salute dei loro animali e l’ambiente in cui vivono, considerando l’ampio spettro di determinanti che da questa relazione emerge.
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