Informatica medica

Informatica medica (lezione 1)

Introduzione al corso

La definizione di informatica medica è la scienza che si occupa della gestione in sanità dell’informazione e dei programmi basati su calcolatore. Un’ulteriore definizione è applicazione di metodologie dell’Ingegneria/Scienza dell’Informazione alla conoscenza medica, con l’obiettivo di fornire un supporto alla risoluzione di problematiche attinenti a diagnosi, terapia e prevenzione.

Ovviamente dobbiamo anche avere una visione dal punto di vista medico per capire che problemi ci sono da risolvere, dobbiamo ridurre la distanza tra sapere informatico e sapere medico. Quindi il fine dell’informatica medica è migliorare la salute del paziente, tramite algoritmi per analisi dei dati e l’elaborazione di essi, sistemi per la gestione dei dati clinici, trasmissione dei dati clinici avvalendoci di metodologie informatiche.

Gli obiettivi del corso sono cominciare a risolvere problemi, analizzandoli, individuare le metodologie di soluzioni, e poi implementeremo per risolvere i problemi. In questo corso avremo 30% delle lezioni sarà in laboratorio, ‘hands on’: la parte di laboratorio sarà in Matlab, utile nello sviluppo delle competenze ingegneristiche.

Modalità d'esame

Scritto:

• Parte di programmazione
• Esercizi di progettazione di database, crittografia, compressione ecc.
• Domande questionario

Esercizi all’esame saranno simili a quelli in classe (a volte IDENTICI).

Elementi di organizzazione sanitaria

Sistema sanitario nazionale

Dove le tecnologie che impareremo verranno implementate? L’articolo 32 della costituzione dice che la repubblica tutela la salute, perciò il sistema sanitario nazionale ha il fine di produrre salute pubblica a costi adeguati, il mezzo è il denaro pubblico per finanziare i costi della sanità.

A tal proposito, riguardo la sostenibilità economica, vediamo il vecchio sistema di finanziamento degli ospedali: fino agli inizi degli anni '90, era in vigore un sistema in cui gli ospedali ricevevano attraverso le regioni, il rimborso delle spese sostenute per prestare assistenza sanitaria ai cittadini, quello che si spendeva veniva rimborsato agli ospedali.

Questo approccio ha creato debito pubblico, perché venivano rimborsati indipendentemente da quanto fosse appropriato ciò che veniva fatto, perciò c’era una deresponsabilizzazione da parte degli amministratori e degli operatori sanitari. Perciò successivamente venne instaurato un nuovo sistema di finanziamento degli ospedali, imitando quelli proposti in paesi nord europei.

Questi sistemi avevano l'obiettivo di creare dei meccanismi concorrenziali tra gli ospedali, e come obiettivo di ancor più di alto livello, quello di potenziare il ruolo di controllo che i cittadini hanno sugli ospedali, l’obiettivo era dare ai cittadini che pagano le tasse uno strumento di controllo: si instaura perché se ho fiducia in un certo ospedale, continuerò ad usufruire dei servizi di questo ospedale, ed esso verrà remunerato ogni volta che io usufruirò di questi servizi.

Qual è la strategia che si può usare per conseguire questi obiettivi? Separazione delle funzioni di acquisto da quelle di produzione: le funzioni di acquisto sono quelle per cui si pagano i servizi sanitari, i cittadini sono quelli che acquistano, i produttori di servizi sanitari sono ospedali.

Come si implementa la strategia? Lo stato o la regione, paga questi servizi sanitari. Chi invece produce questi servizi sanitari, quindi l’azienda ospedaliera, i servizi sanitari territoriali ecc, cercano di acquisire ‘pacchetti di prestazioni assistenziali’. Cercano di accaparrarsi degli ordini e competono tra loro: quanti più ordini ci sono, quanti più introiti ci sono, tanto più ci sono dei margini per avere dei profitti.

Ecco che la regione fa solo in modo che il cittadino ottenga il miglior servizio:

• L’acquirente (per esempio la regione) viene responsabilizzato a promuovere gli interessi del cittadino
• I produttori sono spinti a concentrarsi sul servizio e a competere tra di loro per assicurarsi punte più commesse possibili (se non ottengo commesse non acquisiscono ‘budget’)

Quindi a metà degli anni ’90 arriva in Italia questo metodo. Ogni anno lo stato, stabilisce in anticipo la spesa sanitaria nazionale complessiva e trasferisce fondi alle varie regioni, principalmente sulla base della popolazione residente, in modo da assicurare livelli uniformi di assistenza sanitaria su tutto il territorio nazionale.

Ogni regione, ha il proprio budget, e lo ripartisce in maniera preventiva tra le varie aziende sanitarie locali (ASL). Con questo budget, le ASL andranno a rimborsare i produttori dei servizi sanitari (chi è che produce salute? Gli ospedali, i servizi sanitari delle ASL, e poi gli ospedali privati).

Questi rimborsi, non dipendono dai costi effettivamente sostenuti, ma viene rimborsata con un pagamento a forfait, ed è un pagamento di una cifra media che si ritiene congrua al tipo di servizio effettuato.

Remunerazione dei produttori

Nel sistema sanitario nazionale i produttori di servizi sanitari sono le aziende ospedaliere, i servizi gestiti dalle ASL e i servizi privati convenzionati; i finanziatori sono i cittadini con le tasse, che vanno allo stato, poi lo stato ripartisce un budget per la sanità per ogni regione, la regione lo ripartisce per ogni ASL, e l’ASL provvederà a rimborsare le prestazioni erogate dai produttori di servizi (come detto prima i rimborsi avvengono in modo forfetario).

Il cittadino italiano ancora non vede una competizione tra committenti, in altre parti il cittadino può devolvere denaro allo stato per la tutela della propria salute, o acquistare dei prodotti assicurativi privati.

Questo nuovo approccio per cui lo stato paga in maniera forfetaria per quello che è il prodotto, ha vantaggi:

• Responsabilizza la gestione dei processi sanitari, incentiva la razionalizzazione organizzativa da parte degli operatori sanitari perché se veniamo pagati per un intervento, quello che riceviamo come pagamento è il target minimale dei costi del processo di cura;
• Maggiore equità per gli ospedali, il finanziamento è legato all’attività effettivamente svolta e non ai costi sostenuti.

Quindi ogni azienda ospedaliera, in quanto azienda, ha un proprio bilancio, fa fronte a margini negativi risultanti dal fatto che i rimborsi sono stati inferiori rispetto ai costi effettivi di produzione, ma certamente in quanto azienda, se ci sono dei margini positivi possono essere usati per reinvestimenti.

Per partecipare a questa organizzazione, per poter essere dei produttori, le strutture (pubbliche o private che siano), devono avere certi requisiti, per esempio bisogna accettare il sistema di pagamento a prestazione, avere un volume di attività sufficiente per cogliere l’economies di scala.

Il sistema di pagamento a prestazione

Ogni intervento assistenziale, viene analizzato a livello alto, e viene associato ad una tariffa che rispecchia l’utilizzo di risorse mediamente necessarie. Queste risorse teoricamente necessarie, riflettono:

• Sia i costi diretti legati alla cura, quindi i costi del personale medico, i farmaci, strumentazione specifica ecc;
• Sia i costi generali, cioè legati alla struttura (luce gas per esempio).

Per utilizzare un sistema di pagamento di questo tipo occorre trasformare un atto clinico complesso, in un numero, ossia un valore economico. Ci sono vari sistemi di romborso: il DRG, adottato per le prestazioni erogate a pazienti ricoverati in fase acuta.

È un sistema (DRG significa raggruppamenti omogenei di diagnosi) che prevede 492 diversi raggruppamenti, anche se attualmente sono 506 (DRG): esiste un software certificato, chiamato grouper che è in dotazione in tutte le strutture che partecipano al sistema sanitario nazionale, che analizza i dati della scheda di dimissione ospedaliera (SDO), descrivono le attività svolte su un paziente durante il ricovero.

Quindi il grouper ha gli ingressi cioè i dati della SDO e quando il ricovero è concluso, esso associa il ricovero ad uno e uno solo DRG tra i 492, ognuno dei quali ha un peso economico diverso e quindi una tariffa di rimborso diversa.

Esemplifichiamo: ognuno ha un numero, da 1 a 492, poi ha una Major disease category (MDC), poi per ogni DRG c’è un tipo, che può esser chirurgico o medico.

Quindi il grouper è un algoritmo certificato che ha un'interfaccia semplice; dalla SDO si desumono diagnosi e interventi, che nel grouper sono descritti da un codice standard internazionale (ICD-CM). Quindi dalla scheda di dimissione ospedaliera, bisogna semplicemente recuperare questi dati, molto semplici e pochi: l’età, il sesso, giorni di degenza, e poi attraverso dei menu si riesce a dare delle descrizioni delle diagnosi, cioè la prima è la diagnosi principe (cioè la causa del ricovero), poi c’è una seconda diagnosi che può comportare l’assegnazione a un certo DRG. Poi si chiede cosa è stato fatto al paziente, quindi per esempio intervento chirurgico o meno, che viene definito da un codice, e poi c’è la descrizione. Quindi poi se schiaccio su ‘calcola’, il grouper associa questo intervento a un certo DRG e quindi a un certo rimborso, che attraverso la ASL di competenza, arriverà all’ospedale.

Lezione 2

Ci stiamo occupando quindi di come vengono rimborsati i ricoveri per pazienti in fase acuta: dopo la prima fase di accettazione, c’è una diagnosi e il paziente viene ricoverato. Alla fine del ricovero, viene prodotta la SDO, i cui dati vengono inseriti in un software, cioè il grouper, che funziona tramite un algoritmo che attribuisce all’intero ricovero, uno e un solo DRG tra i 492 possibili raggruppamenti, a cui corrisponde una tariffa di rimborso forfetaria che quindi verra ricevuta dall’ospedale attraverso la ASL di competenza. A sua volta la ASL avrà un budget fornito dalla regione.

Quali dati utilizza il grouper?

Diagnosi principale: c’è una sola scelta dal medico responsabile del ricovero, poi ci sono anche eventuali diagnosi secondarie; poi vengono usati i dati anagrafici del paziente, interventi chirurgici e procedure mediche; quindi età e sesso, e poi c’è un’informazione che riguarda lo stato alla dimissioni, quindi se il paziente è stato dimesso, trasferito in un altro ospedale, deceduto ecc; poi c’è la durata della degenza che dopo vedremo. Quindi l’algoritmo riceve solo questi dati, perciò non vengono richiesti dati per esempio riguardanti i medicinali usati, quale strumentazione è stata usata ecc, ma solo questi dati sulla base della quale poi produce il DRG. Poi come prodotto collaterale viene prodotto anche il MDC a cui appartiene il DRG, cioè un insieme di categorie di ordini superiori, ognuna contiene un certo numero di DRG affini tra loro, e quindi ogni DRG ha un suo rimborso.

Algoritmo del grouper

Non descriveremo l’algoritmo nello specifico, vediamolo a grandi linee: il grouper opera inizialmente sulla sola diagnosi principale, fa una classificazione grossolana, riconducendo il ricovero ad una delle 25 categorie diagnostiche principali (MDC, major disease category): ogni DRG corrisponde ad una e una sola MDC. Ogni MDC ha un costo medio della singola giornata di ricovero, e ciò sarà determinante nella determinazione nella tariffa di rimborso che chiameremo T2 per ciascuno DRG ma lo vedremo più avanti. Quindi il primo step è la classificazione su 25 categorie: per esempio la numero 1 riguarda il sistema nervoso, come posso vedere nell’esempio visto in precedenza.

Dopo di ciò, sulla base delle procedure e degli interventi documentati nella SDO, assegna il ricovero ad un sottogruppo medico (M) o chirurgico (C), e infine determina il DRG finale tra i 492 possibili, sempre considerando gli altri aspetti presenti nella SDO.

Caratteristiche del sistema di remunerazione per DRG

Ogni DRG copre un insieme di possibili casi clinici che sono in qualche modo simili, il cui discorso richiede mediamente una intensità di risorse per il trattamento simile. Quindi questi sistemi di rimborso si chiamano iso-risorse, cioè rimborsato allo stesso modo atti clinici che hanno richiesto pressapoco la stessa quantità di risorse, perciò tutti gli atti assistenziali incasellati in un certo DRG, sono rimborsati allo stesso modo. Quindi si ragiona su costi medi, bisogna che mediamente le spese dell’ospedale siano sotto questo rimborso medio che poi si viene a ricevere. A stabilire le entità dei rimborsi, è il Ministro della Salute, stabilendo dei coefficienti guardando retrospettivamente la statistica dei casi associabili a quel DRG e va a considerare di questi casi, sia i costi diretti che quelli generali.

Quindi il peso economico associato ad un DRG riflettere la quantità di risorse economiche da impiegare per curare la patologia, non si occupa della severità clinica della patologia, e non fa in alcun modo riferimento ai casi specifici di ogni paziente. Nella pratica però poi possono esserci delle correzioni.

Vediamo come si può concettualmente stabilire un costo medio di un certo DRG: dobbiamo osservare dei dati passati per un certo DRG. Per esempio per il 302 che è il trapianto renale, ipotizziamo che ci siano stati 400 ricoveri, di cui 4 sono durati 4 giorni, nessuno è durato meno; 8 sono durati 5 giorni; 14 sono durati 6 giorni ecc. Vediamo che dai dati sulla frequenza relativa dei ricoveri, costruiamo un istogramma dove nelle ascisse ho i giorni, e nelle ordinate ho la frequenza relativa dei casi.

Come ci può aiutare a stabilire la tariffa di rimborso? Calcolo la media statistica: ovvero si calcola andando a ponderare ogni possibile durata per la corrispondente frequenza relativa, quindi per esempio:

(4x0,01) + (5x0,02) + (6x0,035) + … + (22x0,005) = 11,375 media statistica

Ci sono altri indici di questo tipo che potremmo calcolare che hanno un valore statistico, come il punto di moda che sarebbe la durata in giorni corrispondente al massimo di questa distribuzione di probabilità, e nel nostro caso corrisponderebbe alla barretta più alta, e quindi sarebbe la riga dei 12 giorni.

Un’altra grandezza importante è la mediana, cioè il valore sull’asse delle x che separa intervallo dei giorni corrispondenti al 50% di probabilità dall'altro intervallo che corrisponde all’altro 50%. Per calcolare la mediana, dovremmo integrale quest’area e fermarci quando siamo arrivati a 0,5. Questo si può far nel nostro caso dove abbiamo 400 casi, andando a considerare la colonna che ha la somma, e trovando il punto in cui speriamo la linea del 200, perciò nel nostro caso è la riga tra 10 e 11.

Quindi si possono calcolare indicatori di questo genere, e lavoriamo con la media statistica. Se dicessimo che per il DRG 302, che corrisponde ad una certa MDC (la 11), il costo medio della singola giornata fosse di 1000 euro, sarebbe ragionevole rimborsare gli atti assistenziali di questo tipo, di questa tariffa di rimborso T2 potrebbe essere un equa 1000 x 11,375 = 11375 euro: tariffa di rimborso T2 per tutti i casi di trapianto renale, esclusi quelli eccezionalmente complicati per cui la durata del ricovero è andata ben oltre la durata media.

Quelli che sono andati oltre la dura media sono quelli che compaiono in coda alla distribuzione (quindi nella parte più a destra dell’istogramma) magari potremmo considerare dal 97esimo percentile in poi: dovremmo quindi considerare il 3% di 400 che è 12, perciò dovremmo andare all’indietro fino a 388 casi, che corrispondono a 18 giorni. Quindi tutti i ricoveri durati oltre 18 giorni, dovrebbero essere considerati eccezionali, perciò avranno un rimborso addizionale per ogni giorno oltre soglia: questa tariffa giornaliera T3 che compensa gli ospedali per aver trattato casi particolarmente difficili, si chiama tariffa giornaliera T3, per ogni giorno di ricovero in più oltre la soglia che normalmente è determinata dal 97esimo percentile, si fa un rimborso giornaliero.

Quindi in generale se dall’istogramma ricavo una curva continua che abbia sulle ascisse i giorni di degenza che sono proporzionali alle risorse assorbite e sulle ordinate la frazione dei pazienti, possiamo trovare la media per stabilire la tariffa T2: coi pazienti poco costosi (a sinistra della media) l’ospedale avrà margini di guadagno, con quelli molto costosi (a destra della media) no. I pazienti la cui degenza supera il valore soglia (tipicamente fissata al percentile 97, non è una durata massima del ricovero, è solo la soglia oltre cui scatta la T3), sono molto costosi e per essi satura una tariffa ulteriore di compensazione, la T3.

Il sistema di rimborso prevede anche delle tariffe a parte per i trattamenti in Day Hospital (TDH) e per i ricoveri di un solo giorno, rimborsati con una tariffa T1.

Riepilogo

Quindi riassumendo, per ogni DRG, ci sono una tariffa di Day Hospital TDH, e tre diverse tariffazioni per i ricoveri ordinari:

• Per i ricoveri di un solo giorno T1, la ASL rimborsa all’ospedale la cifra
• Per i ricoveri standard T2, la ASL rimborsa all’ospedale la cifra
• Per i ricoveri anomali, ovvero oltre la soglia (che varia per ogni DRG), l’ASL rimborsa all’ospedale la cifra T2 + una cifra T3 per ogni giorno di ricovero in più.

Normalmente:

• La T1 è più bassa (ad esempio circa l’80%) del costo medio di una singola giornata di degenza nel MDC di appartenenza perché si cerca in qualche modo di scoraggiare i ricoveri di un suo giorno perché spesso non sono necessari.