I Clinical Decision Support Systems (CDSS) sono un insieme di programmi e sistemi informatici che, utilizzando il lavoro e le schede digitali di migliaia di esperti/e, i big data e l’intelligenza artificiale, coadiuvano i professionisti sanitari nell’analisi della patologia, nella scelta della terapia più adatta al paziente e nella sua supervisione. I CDSS, nuovo orizzonte della sanità, esistono da decenni, «Si pensi alle radiografie al torace, ma ora sono potenziati dall’AI. La cosa interessante è che, ora, i medici possono interrogarsi su cos’è la decisione clinica» dice Marco Montagna, medico internista presso l’Unità Operativa di Medicina Generale e dottorando di ricerca sull’AI applicata alla medicina.
Con l’evoluzione dei mezzi digitali il loro campo di applicazione e soprattutto il loro potenziale si sono notevolmente espansi. A testimonianza della loro crescente importanza, stanno aumentando significativamente gli stanziamenti pubblici sui CDSS. Infatti, dai 135 milioni del 2022 la spesa in big data e analytics nella sanità italiana è cresciuta fino ai 200 milioni previsti per quest’anno.
Il nostro paese non è l’unico a puntare sui CDSS per lo sviluppo del proprio sistema sanitario. In Estonia, ad esempio, i dati clinici sono integrati in un central health information system. Ciò permette ai professionisti sanitari di accedere a strumenti e informazioni per prendere decisioni più velocemente e soprattutto meglio ponderate. Il medico apre la cartella clinica del paziente che contiene i suoi dati sanitari, come le sue attuali prescrizioni e le diagnosi passate, e le immette nel sistema informativo. Questo include una banca dati sconfinata, contenente dati sanitari e terapie di tutti i generi. A seguito dell’analisi di tutti i dati a sua disposizione, suggerisce al medico come procedere proponendo test o analisi a cui sottoporre il paziente e quali medicine prescrivergli.
Sicurezza farmacologia e triage
I CDSS contengono le ultime linee guida internazionali e suggeriscono i trattamenti basandosi sui dati scientifici più aggiornati. Nel prescrivere delle medicine il medico deve tenere in conto diversi fattori, ad esempio come il farmaco che sta per prescrivere al paziente può interagire con quelli che già assume. Oggi, è il sistema farlo per lui, spiega Alessandro Dario, responsabile Struttura Semplice Day Surgery e Attività Ambulatoriale presso l’ASST Sette Laghi: «Avevamo un malato che con non riusciva a guarire nonostante gli avessimo prescritto un farmaco molto forte e anzi il quadro clinico era addirittura peggiorato. Il CDSS mi ha mandato un alert: il farmaco in questione, utilizzato insieme ad altri che il paziente già assumeva, poteva dare origine ad effetti collaterali».
La Dott.ssa Valentina Chiappa, Dirigente Medico di Chirurgia ginecologica IRCCS Istituto Nazionale Tumori di Milano, ha raccontato a www.beesanitamagazine.it di utilizzare i CDSS durante il triage alla ricerca delle masse annessiali come le cisti ovariche. Questi sistemi utilizzano sistemi come radiomica e machine learning applicato alle immagini ecografiche per capire se la formazione ovarica è benigna o maligna leggendo la texture della massa.
«La tecnologia ha assunto un ruolo determinante nelle scelte strategiche che le Organizzazioni sanitarie prendono quotidianamente. Adottare e sviluppare tecnologie interne che supportino le decisioni è fondamentale per il top e il middle management, soprattutto dal punto di vista clinico» dichiara il Direttore Generale della ASL Salerno e Vicepresidente nazionale di Federsanità, Ing. Gennaro Sosto.
Rimanere sempre aggiornati
Filippo Chiabrando, internista di medicina interna e redattore insieme a Montagna del paper Impact of Clinical Decision Support Systems on Medical Students’ Case-Solving Performance: Comparison Study with a Focus Group, reputaquesti strumenti di alto valore sia per il medico come professione sia per il sistema in generale. «Chi non utilizza tali sistemi rimane vincolato al saper dei suoi sei anni di studio di medicina e smette di rimanere aggiornato sulle nuove scoperte che è fondamentale per fare bene medicina. È essenziale rimanere al passo. Ogni giorno la ricerca scientifica fa progressi ed è umanamente impossibile rimanere aggiornati: i CDSS sintetizzano, abbreviano e rendono disponibile il sapere dopo averlo verificato. In tal modo aumentano la capacità di fare diagnosi».
Dello stesso tenore Mario Diplomatico, Neonatologo Pediatra Azienda Ospedaliera Moscati di Avellino: «Credo che siano utili e necessari perché ormai quantità informazioni è tale per cui per quanto uno è straformato e studioso le notizie possono cambiare e aggiornarsi, chi fa sintesi per te facilita enormemente». «Il progresso medico non si ferma – aggiunge Montagna-. Questi sistemi ci permettono di rimanere costantemente aggiornati grazie a questi sistemi che aggregano il sapere».
Massimo Casciello, già Direttore al Ministero della Salute: «La digitalizzazione è come una pistola che rende uguali: se la possediamo tutti, abbiamo le stesse possibilità. L’informazione, soprattutto in ambito di innovazione tecnologica, è centrale in Sanità, non solo per gli operatori ma anche per i cittadini che ricevono un servizio. Solo quando entrambe le parti sono informate e alla pari, uno strumento digitale può allargarsi arrivando alla territorializzazione di un servizio».
Come funziona un CDSS. Meglio di una “semplice” IA
Ci sono due famiglie di CDSS: basati sulla conoscenza e non basati sulla conoscenza. I primi sono costituiti su assiomi se-allora, anche molto articolati, che il sistema valuta in funzione dei dati del paziente in possesso per produrre una risposta clinica. Le regole possono essere definite usando prove basate sulla letteratura scientifica, sulla pratica o sul paziente. I secondi richiedono ancora una fonte di dati, ma la decisione si basa sull’IA, sull’apprendimento automatico o sul riconoscimento di modelli statistici, piuttosto che sulle conoscenze mediche degli esperti. Questi ultimi, sono in sempre maggiore ascesa ma non sono scevri di problematiche, di disponibilità e accesso ai dati in primis. Un altro tema è la difficile comprensione della logica che l’IA usa per produrre raccomandazioni.
«Per ogni branca c’è un CDSS di riferimento, ad esempio per le malattie infettive il migliore è Samford Guide» afferma Chiabrando. «Il medico non diventa medico da un giorno all’altro e allo stesso modo questi sistemi non acquisiscono dati sufficienti in poco tempo», è necessario allenarli.
È chiave l’evidence based medicine: la conoscenza medica acquisita con la ricerca e la pratica clinica viene trasmessa attraverso gli articoli scientifici. Ogni anno si producono più di 800.000 articoli scientifici di medicina, soprattutto in inglese e strutturati secondo canoni precisi, su oltre 5.600 riviste specializzate. Gli articoli possono riferirsi a singoli studi, eseguiti su casi controllati, coorti di pazienti o su trial clinici randomizzati, essere delle revisioni condotte da terzi, costituire delle sintesi di più articoli o esserne delle revisioni sistematiche.
Il valore della conoscenza è dato, perciò, dalla sua rilevanza clinica, ovvero dall’importanza che ha il fenomeno osservato, e dalla sua rilevanza documentale, somma di attendibilità del campione, metodologia di analisi eseguita e mole di dati. Sosto attesta che «L’AI ci garantisce di poter dare in pasto a sistemi di CDSS database di informazioni che le Aziende Sanitarie producono. Ciò consente di poter prendere decisioni orientate dalle evidenze su tante linee d’attività aziendali».
Chiabrando attesta che «Esperti di ogni settore digeriscono dati e risultati attinenti al proprio accertando che chi li utilizzi abbia delle informazioni precise e attendibili. Sono sistemi approvati e tale approvazione deriva dal fact checking attuato da questi professionisti. ChatGPT è un sistema probabilistico, ovvero risponde in base alla risposta più probabilmente corretta; in medicina non si può invece correre questo rischio quindi le informazioni elargite dai CDSS devono essere appurate. Da esperienza diretta dico che Chat è bravo ma non va nel dettaglio che un CDSS approvato come Uptodate riesce a fare. Specialmente quando la richiesta deve essere particolarmente precisa».
Il dubbio rimane l’alleato del medico
Montagna crede che «Concentrarsi troppo sulla foglia è sbagliato; serve rimanere ancorati alle radici. L’approccio all’incertezza, che per un certo grado è insita nella medicina, è quello che dobbiamo insegnare ai nostri studenti. Ciò che questi CDSS non fanno è dare questo approccio e anzi tendono a toglierlo perché a ciascuna evidenza danno forza e grado di evidenza. Un altro limite sono i bias cognitivi sulla popolazione di cui l’IA è vittima. Ci sono popolazioni non ben rappresentate nel CDSS e quindi il giudizio su di essi è fallace. Ci sono farmaci che non sono testati su tutte le popolazioni, ma lui non ne tiene conto. Come medici siamo esposti alle complessità».
Per Chiabrando «Qualsiasi cosa si legge di base è asettico e slegato dal caso reale che si ha davanti», sta al medico applicarlo al contesto. La Dott.ssa Chiappa crede che «Se il medico si fida troppo e si fa sostituire dal modello rischia di avere dei falsi positivi o negativi. I CDSS non devono sostituire le competenze di chi lo applica».
Lucio Patoia, Primario di Medicina all’Unità Sanitaria Locale Umbria 2, sottolinea amaramente come «Oggi le performance dei medici vengono misurate solo in termini di numero di prestazioni erogate. Tuttavia, gli studi più recenti e autorevoli hanno già messo in evidenza che questa misura è inadeguata e fuorviante perché addirittura favorisce l’allungamento delle liste di attesa e l’inappropriatezza delle prestazioni tramite una loro polverizzazione». Secondo il primario umbro «È necessario passare da una logica di misurazione del numero delle prestazioni ad una logica aziendale di misurazione del valore prodotto. In sanità altro non significa che il ritorno in termini di salute per il paziente. Ciò si realizza tramite la sua presa in carico nella sua unitarietà di individuo con specifiche e molteplici patologie. Da queste ne conseguono necessità di salute in base ad obiettivi raggiungibili e sostenibili».
Come cambia il lavoro del medico
Secondo Micaela La Regina, internista e Risk manager presso l’ASL 5 Liguria, «Con i CDSS è sempre il professionista sanitario a decidere, ma la scelta è resa più completa dal poter accedere alle informazioni più aggiornate. Usare un CDSS è un po’ come chiedere un consulto ad un collega, ma in molto meno tempo. L’impatto più importante è la riduzione di esami superflui e ritardi, con una crescita dell’appropriatezza dalla quale dipendono liste di attesa, sicurezza delle cure e sostenibilità finanziaria. Questi sono i punti cardine più attuali e critici della sanità».
Chiabrando sottolinea l’impatto dei CDSS per la professione medica: «Ciò che è cambiato è l’accesso alle informazioni. La capacità e velocità di ottenere le risposte è completamente diversa rispetto al passato. Il modus operandi di accesso e verifica delle informazioni non è lo stesso per tutti i CDSS ma deve comunque essere validato. Un cambiamento che noto è quello per cui sono sempre più utilizzati da parte degli studenti, sia nella fase di studio sia durante la pratica».
Per la dottoressa Chiappa «Va fatta la distinzione fra l’operatore esperto che ha le competenze per decidere in autonomia e chi no: questi ultimi possono utilizzare i CDSS per aiutare la loro diagnosi. Tuttavia, questi strumenti non sono ancora pronti per sostituire il medico umano, che ha la responsabilità, e la sua impressione soggettiva. Il modello serve a rafforzare la sua impressione clinica costruendola sulla sua conoscenza ed esperienza. In quanto medico se l’output è diverso da quello che mi aspettavo attuerò dei nuovi esami per convalidare o confutare il responso datomi dal CDSS».
Montagna concorda con la Dott.ssa Chiappa: «Senza la nostra conoscenza pregressa non c’è nulla. Semplificano la mia decisione, ma devo anche sapergli porre la giusta domanda. Dentro le difficoltà respiratorie ci sono le polmoniti e dentro le polmoniti ci sono le diverse cause e così via. Utilizzando i CDSS uniamo insieme diverse conoscenze oltre alla nostra per supportare le nostre decisioni cliniche come decidere quale antibiotico dare al paziente in base all’età, alla malattia attuale e quelle pregresse etc. Ovviamente, però, sono io quello che guida la cura e quindi sono io che decido o meno di somministrarlo e per quanto tempo».
Chiabrando sostiene che «Il medico deve tradurre le indicazioni generali date dal CDSS, che potranno anche essere specifiche ma non possono essere prese e rigettate al proprio paziente senza un’attenta analisi vista l’unicità intrinseca di ogni caso che si tratta. Ciò vale in primis per l’internista, ma ogni medico in generale deve leggere le linee guida dal CDSS e tradurle in un trattamento reale. È questo il suo compito. Si inserisce, perciò, un tasso di complessità molto elevato al lavoro del professionista sanitario. Il CDSS non deve sostituirsi al medico, che è il reale responsabile della cura».
Pregi e difetti dei CDSS
I CDSS possono offrire benefici che riguardano quattro aree:
- La riduzione dei costi aumentando l’appropriatezza, ad esempio mediante la riduzione delle giornate di degenza dovute a effetti collaterali dati dai medicinali o a complicanze mediche, un minor numero di esami diagnostici, l’uso di farmaci a minor costo e un calo delle spese legali
- L’incremento della sicurezza, grazie alla maggior consapevolezza dei rischi clinici e a una loro migliore gestione
- L’aumento dell’efficacia in termini di miglioramento degli outcomes, la riduzione della degenza media, la diminuzione delle riammissioni ospedaliere e della mortalità
- Una migliore appropriatezza clinica attraverso l’evidence based practice, svolta seguendo le linee guida e le indicazioni contenute nelle evidenze mediche.
Tuttavia, non sono perfetti:
- Sono vittime di bias cognitivi indotti dai sistemi d’apprendimento automatico che utilizzano;
- Presentano dei rischi relativi alla sicurezza e al trattamento etico dei dati che contengono dati dalla loro sensibilità;
- Non tengono conto del grado d’incertezza che è insito per definizione nella medicina;
- Il medico non deve farsi trasportare dai CDSS ma guidarli in prima persona.
La potenza del mezzo è, quindi, indubbia secondo gli esperti. Il dottor Diplomatico lancia un «Auspicio per attirare l’attenzione delle direzioni strategiche per incrementare questi sistemi e per rendere lavoro migliore in tutto il territorio, magari rendendone obbligatorio l’utilizzo». Il punto, perciò, risiede nel come si utilizzano questi mezzi. Infatti, secondo Chiabrando «La riflessione da fare è: qual è il valore di un algoritmo che è in grado di digerire tutta la letteratura che l’umano non può fare? Come può aiutare il medico a erogare una buona medicina al paziente?».
La data strategy che è necessaria per un corretto utilizzo e un proficuo sviluppo dei CDSS deve essere profonda ma variegata e multidisciplinare. Le competenze digitali, non solo dei medici ma anche dei pazienti, sono fondamentali ma non possono limitarsi a quelle scientifiche: occorre un forte retroterra etico. Allo stesso modo, bisogna potenziare i settori di infrastrutture digitali, cyber sicurezza (rami su cui l’Italia è molto carente), data governance e life data.
