La scelta della rete di telecomunicazione per realizzare servizi di telemedicina

 

Il mondo delle telecomunicazioni, (vedere l'articolo Le tecnologie di comunicazione e la medicina e la relativa presentazione associata) offre un ampio spettro di reti trasmissive con caratteristiche e capacità differenti ed in continua evoluzione.

La scelta della rete più adatta per soddisfare specifiche esigenze, in particolare nel campo della medicina ove le tecnologie telematiche vengono utilizzate per effettuare una pluralità di servizi differenti, non nè semplice nè univoca e può essere inoltre vincolata dall’assenza, nel territorio in cui si vuole realizzare il servizio, di reti particolarmente innovative di elevate prestazioni. Inoltre le considerazioni tecniche ed economiche possono mutare con il tempo essendo infatti le telecomunicazioni, così come l’informatica, in costante evoluzione per cui quello che è vero oggi, la scelta più opportuna oggi, non sempre corrisponde a quella che risulterà ottimale un prossimo futuro.

Sottolineo innanzitutto che, in generale, un buon sistema di telemedicina dovrebbe essere quanto più possibile indipendente dal mezzo di telecomunicazione utilizzato: questo assioma tuttavia non sempre può essere rispettato ma deve comunque essere tenuto presente per consentire di sfruttare le sempre nuove tecnologie di comunicazione: questa considerazione giustifica la diffusione di applicazioni che si appoggiano al TCP/IP che costituisce attualmente uno standard di fatto supportato da tutte le reti (anche le più innovative: TCP/IP su ATM).

Un’altra considerazione generale che può essere fatta è la seguente: l’usare una rete più sofisticata e di prestazioni maggiori per trasmettere dei dati non necessariamente comporta dei costi superiori, soprattutto qualora il collegamento non debba risultare continuo nel tempo. Infatti l’impegno temporale di quella rete risulta ridotto rispetto al caso in cui ne venisse utilizzata un’altra più lenta e spesso meno affidabile con conseguenti possibili richieste di ritrasmissione per errori trasmissivi.

La caratteristica fondamentale che, da un punto di vista dell’utilizzatore, distingue una rete da un’altra è innanzitutto la velocità trasmissiva che si riesce ad ottenere utilizzando quella rete. Altri parametri sono la sua diffusione nel territorio, l’affidabilità di trasmissione, la sicurezza [in termini sia di continuità del collegamento sia di protezione verso potenziali manomissioni], la velocità con cui si riesce ad ottenere il collegamento con il corrispondente desiderato, la possibilità di richiedere esattamente le risorse che risultano necessarie ed infine il costo del collegamento.

I costi in telemedicina coinvolgono le seguenti tre categorie: tecnologia (es. hardware e software), staff tecnico di manutenzione e telecomunicazioni. I costi di tecnologia e manutenzione devono essere suddivisi tra le stazioni coinvolte: affinchè si possano raggiungere i benefici desiderati risulta perciò indispensabile che da ambo le parti i sistemi siano gestiti in modo adeguato. Si noti inoltre che la variabile maggiore in questi calcoli, a parte il compenso per la prestazione professionale del medico, risulta essere il costo delle telecomunicazioni: tuttavia la crescente competività del mercato e la riduzione dei costi delle apparecchiature utilizzate sicuramente influirà positivamente sulla economicità di questi sistemi soprattutto per utenti su grande scala quali gli ospedali. Risulta infatti importante che un sistema di telemedicina, affinché possa ottenere un’elevata diffusione, sia in grado di fornire non solo un servizio innovativo al medico e/o al paziente ma anche che la sua introduzione non comporti costi addizionali: questi devono venire semplicemente spostati (ad esempio le spese di trasporto/tempo lavorativo, convertite in spese di trasmissione) o, ancor meglio, ridotti.

Inoltre si noti che la velocità di trasmissione di una informazione è sì innanzitutto vincolata dalle capacità della rete utilizzata, ma talvolta risulta anche legata alle stesse apparecchiature dell’utente (es. il tipo di modem se utilizza la rete analogica).

A priori non si deve precludere nell’analisi della scelta della rete da utilizzare nessuna delle possibilità offerte dal mercato delle telecomunicazioni. Ciò significa perciò considerare in prima istanza anche la rete analogica (quella "normalmente" utilizzata per telefonare) che anzi, pur essendo la più antica e di prestazioni ridotte, presenta alcuni vantaggi tra i quali emergono sia la sua elevata penetrazione nel territorio, anche nelle zone più remote e meno industrializzate, sia anche il suo basso costo orario di collegamento. Si noti infatti che negli U.S.A. attualmente il 95% di tutti i servizi di telemedicina rimborsati sono basati sul modello store-and-forward: questi sistemi inviano anche immagini CT (tomografia computerizzata) o MRI (risonanza magnetica) utilizzando un trasferimento notturno attraverso linee analogiche, risultando la soluzione maggiormente "cost-effective".

Inoltre, le stesse prestazioni della linea telefonica analogica (PSTN) sono migliorate notevolmente grazie all’introduzione generalizzata di centrali di commutazione elettronica anche a livello locale, ove è direttamente collegata l’utenza, eliminando in tale modo numerose forme di interferenza e consentendo inoltre l’introduzione di nuovi servizi (es avviso di chiamata, trasferimento di chiamata, coversazione atre, autodisabilitazione); anche i modem, necessari per poter trasmettere informazioni digitali su rete analogica, si sono notevolmente evoluti consentendo di raggiungere velocità trasmissive sempre maggiori.

In generale, i sistemi di telematica medica non richiedono sempre necessariamente l’utilizzo di mezzi trasmissivi sofisticati ed innovativi: se non si devono trasferire in tempo reale immagini ad alta definizione, non è indispensabile l’utilizzo di reti che forniscano capacità trasmissive a larga banda, ma può essere sufficiente anche solo la stessa rete telefonica analogica, diffusa capillarmente su tutto il territorio e l'unica che attualmente garantisca un agevole raggiungimento dell’utenza domiciliare a cui è rivolta una parte dei servizi di telemedicina. Il monitoraggio, in tempo reale o meno, realizzato mediante apparecchiature mediche, qualora il flusso di informazioni da queste generate non superi le capacità trasmissive ottenibili dai modem e qualora un’eventuale temporanea caduta della connessione non comprometta irreparabilmente la qualità del servizio offerto, può essere spesso realizzato utilizzando la rete analogica. Ad esempio, alcuni sistemi di monitoraggio dei pazienti che effettuano la dialisi a domicilio utilizzano di solito l’accesso telefonico generalmente già presente presso l’abitazione.

Con la N_ISDN (o semplicemente ISDN) si riesce ad avere una banda sufficiente a realizzare servizi che richiedano anche l’invio di immagini a bassa risoluzione in tempo reale o dove viceversa, pur essendo le immagini di dimensione elevata, non sia indispensabile necessariamente averle in un tempo trascurabile (in "real time"). Un tipico servizio offerto da terminali che utilizzano l’ISDN è la videotelefonia dove entrambi i canali B di un accesso base consentono di trasmettere l’immagine e la voce del corrispondente. Un’applicazione può anche utilizzare diversamente i due canali dati a disposizione, che risultano trasparenti alla rete, riservando parte del tempo o parte della banda anche per un’eventuale trasmissione dei dati di interesse clinico. Ad esempio un sistema di ausilio alla nefrologia potrebbe utilizzare la rete ISDN per inviare non solo i dati clinici ma anche l’immagine della sala dialisi remota ripresa in tempo reale da una telecamera. Qualora la banda dell'accesso base (due canali B di 64kb ciascuno) non risulti sufficiente, si può inoltre pensare di utilizzare "in parallelo" un numero maggiore di canali, fino a richiedere eventualmente un accesso primario (30 canali B).

Le reti a "larga banda" (B_ISDN, MAN), che utilizzano tecniche di trasmissione e commutazione avanzate, ha senso attualmente utilizzarle solo quando si richiedono servizi complessi che coinvolgono trasferimenti in tempo reale di immagini ad alta definizione o l’accesso immediato a banche dati remote per reperire immagini/filmati: naturalmente questo vincolo risulta legato esclusivamente ad un discorso di costi (apparecchiature, servizio). Sicuramente la medicina risulta infatti uno dei settori più promettenti per lo sviluppo di applicazioni multimediali che richiedano un’elevata banda trasmissiva: si pensi, ad esempio, a sistemi di teleconsulto in un contesto radiologico dove possono essere coinvolti anche eventuali server remoti per ottenere l’elaborazione tridimensionale delle informazioni cliniche raccolte localmente. Purtroppo attualmente il collegamento con la B_ISDN non risulta molto flessibile per mancanza di una segnalazione che consenta di instaurare un collegamento senza doverlo precedentemente prenotare con caratteristiche stabilite e per un periodo di tempo fissato. Nel caso di utilizzo di MAN il discorso risulta più facilmente praticabile per la natura "connectionless" di queste reti metropolitane che risultano tuttavia presenti solo in alcune città italiane e che per comunicare verso il loro esterno devono comunque fare uso della infrastruttura della B_ISDN o di costose linee dedicate.

Un ultimo accenno deve essere infine fatto al potenziale utilizzo nella telemedicina della rete radiomobile e di Internet. Spero sia evidente l’utilità di utilizzare la telefonia mobile quando il servizio di telemedicina coinvolge unità mobili (es. autoambulanze, caravan per donazione di sangue, vaccinazioni o servizi medici temporanei in zone di villeggiatura) o in caso di calamità che possano rendere inutilizzabili le linee di comunicazione via cavo: particolarmente indicato risulta il GSM in quanto utilizza una trasmissione digitale ed è più affidabile anche da un punto di vista della "privacy".

Per quanto riguarda Internet, risulta evidente il suo potenziale uso in Sanità: può consentire, ad esempio, di accedere a server dedicati alla prenotazione di esami o che anche solo forniscono informazioni utili a stabilire dove risulti più conveniente recarsi per ottenere una particolare prestazione medica. La diffusione di applicazioni specifiche al campo medico sarà sicuramente facilitato dall’attuale rapida diffusione del suo utilizzo anche a livello casalingo, che probabilmente subirà un ulteriore incremento con l’uscita sul mercato anche europeo di annunciati sistemi a basso costo che sfruttano come video il televisore domestico.

Si noti che talvolta, seppure in contesti diversi, la struttura di rete e le apparecchiature da utilizzare possono risultare simili o addirittura identiche indicando la potenziale estensione di uno specifico servizio in diversi ambiti medico/sanitari, talvolta con semplici caratterizzazioni del solo software.

I servizi che si possono offrire in ambito sanitario utilizzando una rete di comunicazione sono molteplici ma dipendono principalmente dalle applicazioni specificatamente studiate per essere di supporto alla medicina ed alla Sanita` in generale. Da un punto di vista del servizio offerto dal supporto di telecomunicazione, talvolta questo può essere ridotto a semplice trasporto di informazioni indipendentemente dalla loro natura "medica". Un servizio di videotelefonia o di videoconferenza può quindi risultare assai utile anche in un contesto sanitario dove può assumere tuttavia peculiarita` particolari per realizzare, ad esempio, un servizio di teleconsulto cioe` di descrizione di un caso clinico tra medici o gruppi di medici di ospedali diversi.

 

Riassumendo, quindi, i mezzi trasmissivi, utilizzabili anche nello specifico ambito medico, sono molteplici e la scelta più opportuna deve essere guidata da considerazioni sia di ampiezza di banda richiesta per realizzare determinate prestazioni, sia di costi in rapporto ai benefici ottenibili. Tale valutazione economica è, infatti, essenziale per stimolare, nel settore sanitario, investimenti nel campo delle applicazioni telematiche, soprattutto in un contesto a larga banda, ove si utilizzano infrastrutture di rete potenti e costose: attualmente, esclusivamente per motivazioni di costi e disponibilità, conviene limitare l’uso di tali reti per quelle applicazioni che necessitano elevate capacità e velocità trasmissive.

In sintesi, nella scelta della rete di telecomunicazioni più opportuna per realizzare uno specifico servizio di telemedicina, si tratta di valutare quali sono i requisiti minimi richiesti, identificare le potenziali infrastrutture di comunicazione che li soddisfino e valutare quindi sia i costi sia i vantaggi/svantaggi delle differenti soluzioni prospettabili.

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