Resumo em Italiano:

La tele-ecocardiografia (T-E) digitale rappresenta attualmente una delle applicazioni telemediche con più ampie prospettive per il Servizio Sanitario Nazionale. Il presente lavoro è una revisione degli studi di T-E con particolare attenzione sia agli elementi di successo che di insuccesso focalizzando la ricerca sugli studi di interesse effettuati tra il 1988 ed il 2008. Gli studi sono stati organizzati secondo quattro raggruppamenti ritenuti rilevanti: a) la T-E digitale in confronto ai metodi tradizionali basati su videoregistratore; b) lo sviluppo delle reti di telecomunicazione e la T-E; c) la valutazione della qualità delle immagini dopo la trasmissione; d) gli aspetti legale, sociale e economico nella T-E. Da un punto di vista generale l'analisi ha mostrato un incremento generalizzato della diffusione della T-E grazie anche al rapido sviluppo della information technology. Questa diffusione è stata spesso inoltre accompagnata da studi di accuratezza diagnostica e di analisi costo-beneficio con particolare attenzione agli aspetti economici e sociali. L'analisi condotta inoltre ha individuato alcuni punti che devono essere migliorati per permettere una più capillare introduzione della T-E nel Sistema Sanitario Nazionale. Tra questi due sono i più rilevanti. Il primo è rappresentato dalla mancanza di una metodologia semplice ed automatica per la valutazione della qualità delle immagini alternativa ai metodi attualmente usati, i quali sono complessi, costosi e necessitano di un elevato tempo di esecuzione. Il secondo è rappresentato dalla mancanza di una metodologia strutturata di health technology assessment in T-E, quest'ultimo lo ricordiamo, è un sistema complesso ed eterogeneo che comprende anche elementi di telematica, di bioingegneria e di fisica medica.

Resumo em Inglês:

Digital tele-echocardiography (T-E) has the potentiality to allow relevant change in health care organization. The purpose of the paper is to analyze the scientific development around the digital T-E to explore the successful applications and individuate the limits which hamper the routine introduction in the National Health Care System (NHCS). A literature review was carried out by searching for studies from 1988 to 2008. The studies have been investigated according to four crucial issues: a) the employment of the digital T-E versus the traditional videotape registrations; b) the evolution of the telecommunication network and T-E; c) the quality assessment of the images after transmission; d) the economical legal and social impact of the T-E. The analysis showed a generalized increased diffusion of the digital T-E thanks to the wonderful development of the information technology. This diffusion was sometimes also accompanied by investigation studies on the diagnostic accuracy and on cost-benefit analysis with special care to the economical and social impact. The study examined some points which need to be improved to allow a better introduction of the T-E in the NHCS as a routine exam. Among these two were the most important. The first was the lacking of an easy and automatic methodology for the image quality assessment alternative to the currently used methods which are highly complex, expensive and needing a long time to be applied. The second was the lacking of a properly designed methodology for the health technology assessment in T-E, the latter, as it is well known is a very complex and heterogeneus system embedding parts from telematics, bioengineering, and medical physics.

Resumo em Italiano:

Oggigiorno gli strumenti digitali per la ecocardiografia ad ultrasuoni sono in grado di produrre immagini digitali e filmati. Grazie al largo impiego di questi strumenti il mondo della ecocardiografia sta affrontando nuove modalità di scambio immagini e collaborazione. In questo lavoro è presentata una revisione su progetti sperimentali realizzati in Lombardia, con l'obiettivo di supportare il lavoro di specialisti per mezzo di consultazioni di tipo second opinion e servizi di telemedicina. Da un punto di vista medico l'ecocardiografia è una "pratica medica" ampiamente usata, dove gli operatori sono perfettamente in grado di fare delle operazioni ripetitive e dei passi ben prestabiliti. La tele-ecocardiografia introduce nuovi metodi e tecnologie in "pratiche mediche" ben stabilizzate causando da un lato disagio dal punto di vista del modo di lavorare dello specialista, dall'altro portando nuove opportunità e servizi. Introdurre un tale servizio implica una opportuna modellizzazione dello stesso in modo da ridurre i cambiamenti nel modo di lavorare dell'operatore e massimizzando i benefici. Un opportuno metodo di modellizzazione dei bisogni dell'operatore è pertanto un elemento chiave e deve essere opportunamente preso in considerazione. Questo lavoro presenta alcuni progetti realizzati con successo ed i relativi metodi di valutazione ma discute anche i possibili metodi di modellizzazione del servizio che è stato adottato per le esperienze descritte.

Resumo em Inglês:

Nowadays digital ultrasound-cardiovascular devices are able to send out directly digital images and films. Thanks to the large adoption of such devices, the echocardiographic world is facing new ways of exchanging images and collaborating. What we present in this paper is a review of the experimental projects carried in Lombardy, meant to support the work of specialists by means of second opinion and telemedicine services. On the medical point of view echocardiography is a widely used activity where operators are perfectly accustomed to do repetitive operations and steps. Tele-echocardiography (T-E) introduces new methods and technologies into stable and everyday medical practice, causing disruptions either on the side of the specialists' way of working or on the new opportunities and service. Introducing such a service means to properly model it in order to reduce the changes in the operators' way of working while maximizing the benefits. A proper method of modelling the operators' needs is then a key factor which must be correctly addressed. This paper will present some successful projects and the assessment procedure but it will also discuss a possible service modelling method, which has been adopted for the described experiences.

Resumo em Italiano:

Le caratteristiche della compressione video MPEG-4, in particolare la sua adattabilità a canali a banda limitata e gli elevati fattori di compressione ottenibili, la rendono interessante per servizi di telemedicina che richiedano trasmissione ed interpretazione di video in tempo reale. In questo studio si è valutata l'adeguatezza clinica della compressione MPEG-4 nella trasmissione in tempo reale di studi ecocardiografici. Quaranta esami ecocardiografici composti dalle proiezioni standard di pazienti affetti da cardiopatia ischemica sono stati valutati da due operatori ecocardiografici esperti per 4 volte di cui: 2 sullo stesso apparecchio dove erano stati realizzati gli studi originali; 1 dopo codifica MPEG-4 online degli studi a 256 kb/s; 1 dopo codifica MPEG-4 online degli studi a 128 kb/s. Sono state raccolte, per ogni valutazione: un giudizio soggettivo sulla qualità visiva globale delle immagini, la frazione d'eiezione stimata ed il grado di compromissione, lo Wall Motion Score Index e la percentuale di asinergia, l'insufficienza mitralica. Per quanto riguarda i risultati: 1) la qualità soggettiva delle immagini rilevata sull'ecocardiografo è la stessa che viene percepita nel video Mpeg4/256 kb/s, con un prevedibile peggioramento nel video Mpeg4/128 kb/s; 2) il degrado in qualità non ha prodotto differenze statisticamente significative sul giudizio circa la funzionalità e le alterazioni regionali della cinetica del ventricolo sinistro.

Resumo em Inglês:

The characteristics of Moving Picture experts Group (MPEG-4) video compression, in particular its adaptability to narrowband channels and the elevated degree of compression obtainable, make it of interest for services of telemedicine that require instantaneous video transmission and interpretation. In this study we faced the problem of the minimum quality of service (QoS) in specific applications of tele-echocardiography (T-E). In the specifics we evaluated the clinical adequacy of MpEG-4 compression in the real time transmission of echocardiographic studies. Forty echocardiographic examinations consisting of standard projections of patients affected by ischemic heart disease were submitted to two observers expert in echocardiography, who made 4 separate evaluations as follows: 2 on the same equipment on which the original studies were performed; 1 after online MpEG-4 codification of the studies at 256 kb/s; 1 after online MpEG-4 codification of the studies at 128 kb/s. For each evaluation, the following data were collected: subjective opinion on the overall visual quality of the images; estimate of ejection fraction and level of impairment; wall Motion Score Index and percentage of asynergy; mitral failure. The results: 1) the subjective quality of the echocardiographic images was the same as that perceived in the video at Mpeg4/256 kb/s compression level while it was lower, as expected, in the video Mpeg4/128 kb/s; 2) the quality degradation did not produce a statistically significant difference in the evaluation of left ventricular function and regional wall motion impairments. these results confirm the feasibility of MpEG-4 compression for the transmission of echocardiographic studies for use in telemedicine and suggest that it is not necessary to seek transmission speeds higher than 256 kb/s for the semiquantitative reading of left venticular kinetics.

Resumo em Italiano:

In tele-ecocardiografia (T-E), sia quella in modalità di trasmissione "real-time" che "store & forward", deve essere applicato un processo di codifica ai videoclip ecocardiografici provenienti dall'elettrocardiografo, per limitare la banda necessaria alla trasmissione e per adattarsi così alle bande fornite dai fornitori di servizi di rete. Il processo di compressione degrada i videoclip, influenzando quindi la qualità di essi e compromettendo potenzialmente l'accuratezza diagnostica della T-E. Lo studio ha investigato l'uso di strumenti informatici automatici per la valutazione dei videoclip ottenuta tramite metodi oggettivi con particolare attenzione al ruolo dell'amministratore di sistema. Dato che l'uso di test basati sulla valutazione umana è limitato dal numero elevato di risorse disponibili (persone, laboratori, tempo) l'uso di metodi oggettivi è pertanto desiderabile. Lo studio ha rivisitato diversi strumenti con questo obiettivo. Uno degli strumenti più adatti è stato giudicato il pacchetto software disegnato dall' Institute of Telecommunication Sciences and the National Telecommunication and Information Administration (USA), ossia il "NTIA/ITS VQM tool". Lo studio ha analizzato con successo le funzionalità dello strumento con particolare riferimento al miglioramento della qualità delle immagini in T-E. Lo strumento è stato ritenuto anche adatto ad essere utilizzato in un più generale processo di valutazione del sistema di T-E secondo una prospettiva tipica dell'health technology assessment.

Resumo em Inglês:

Both in real-time and "store & forward" tele-echocardiography (T-E), a coding process has to be applied to the echocardiography videoclips in order to limit the bandwidth needed and adapt it to the bandwidths furnished by network providers. The compression process degrades the videoclips, affecting thus the quality of the videoclips and potentially compromising the diagnostic accuracy of the T-E. In this work the authors investigated on the use of automatic tools for the video quality assessment by means of objective methods with particular care to the role of the system administrator. As the use of tests on video quality assessment (based on subjective methods) is hampered by the high number of needed resources (persons, laboratories and time). The use of valid objective methods is thus desirable. The study reviewed different tools with this specific aim. One of the more suitable tool was found to be represented by a software package designed by the Institute of Telecommunication Sciences and the National Telecommunication and Information Administration, the NTIA/ITS VQM tool. This tool gives back objective-quantitative data as outcomes, however embeds models emulating the subjective perception. This study reviewed and analyzed in depth the functionalities of the tool to improve the image quality in TE over the network. The tool was also found suitable for a more general process of T-E assessment, from a health technology assessment (HTA) perspective.

Resumo em Italiano:

Grazie ai grandi progressi nell'information technology le applicazioni di telemedicina sono mature per un uso diffuso. Tuttavia per permettere la loro introduzione nel sistema sanitario nazionale devono essere utilizzate specifiche metodologie di health technology assessment (HTA) per valutare il grado di standardizzazione, la qualità totale, l'interoperabilità, il rispetto dei requisiti legali ed economici e il rapporto costo-beneficio. Con riferimento alla tele-ecocardiografia digitale uno dei limiti è la mancanza di una specifica metodologia di HTA. Nel presente studio, è stata proposta una soluzione che offre un HTA strutturato di prodotti di tele-ecocardiografia (T-E) digitale. La metodologia ha assicurato anche la definizione di livelli standardizzati di qualità per l'applicazione. Il primo livello rappresenta il livello minimo di accettazione; gli altri livelli riguardano aspetti accessori e sono utili per una più accurata valutazione del prodotto. La metodologia si è mostrata di utilità per razionalizzare il processo di standardizzazione ed ha ricevuto un elevato grado di accettazione dei soggetti coinvolti.

Resumo em Inglês:

Due to major advances in the information technology, telemedicine applications are ready for a widespread use. Nonetheless, to allow their diffusion in National Health care Systems (NHcSs) specific methodologies of health technology assessment (HTA) should be used to assess the standardization, the overall quality, the interoperability, the addressing to legal, economic and cost benefit aspects. One of the limits to the diffusion of the digital tele-echocardiography (T-E) applications in the NHcS lacking of a specific methodology for the HTA. In the present study, a solution offering a structured HTA of T-E products was designed. The methodology assured also the definition of standardized quality levels for the application. The first level represents the minimum level of acceptance; the other levels are accessory levels useful for a more accurate assessment of the product. The methodology showed to be useful to rationalize the process of standardization and has received a high degree of acceptance by the subjects involved in the study.