Introduzione alla Digital Medicine

La pratica della medicina è antica quanto l’umanità. Dalla magia alla scienza, gli attori coinvolti e le modalità per alleviare i sintomi e curare le malattie sono evoluti nel corso dei secoli, in relazione a conoscenze e capacità disponibili. Abilitata dalle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, la medicina è oggi entrata in una fase di profonda trasformazione, che sta rapidamente delineando il suo nuovo modello, la Digital Medicine.

Seppur in ritardo rispetto alla gran parte dei paesi europei, l’Italia – anche in conseguenza della accelerazione conseguente alla Pandemia Covid 19 – sta prendendo consapevolezza della rilevanza di questa evoluzione e ha avviato iniziative – soprattutto pilota – per esplorare le opportunità ed implementare alcune tecnologie, in particolare piattaforme di telemedicina.

Per favorire ed accompagnare lo sviluppo della Digital Medicine nel nostro paese, riteniamo necessario:

  1. definire in modo chiaro la cornice della Digital Medicine e le sue specificità nei confronti delle altre aree della salute interessate dalla trasformazione digitale;
  2. comprendere la natura dei suoi prodotti;
  3. tracciare un percorso per la sua adozione nella pratica medica.

Digital Medicine – A che cosa ci riferiamo?

Sia salute quale bene primario della persona che medicina e sanità come processi, sono interessate – pur con modalità diverse – dalla trasformazione digitale.

Il termine “Digital Health”, riferito all’applicazione di tecnologie digitali per la gestione della salute e dei processi che la interessano, viene in genere utilizzato in modo omnicomprensivo e per tale motivo spesso percepito come vago e potenzialmente confondente.
In effetti l’ambito della salute digitale non è ancora servito da un lessico condiviso e le molte discipline che la compongono sono spesso divise da linguaggi diversi. Le definizioni fornite da WHO (1), da FDA (2) ed altre istituzioni non sono riuscite a contrastare l’incertezza sui diversi termini utilizzati, quali Digital MedicineDigital HealthDigital HealthcareeHealthmobile Health ed altri, spesso usati come sinonimi ed interscambiabili, causando confusione e talora sfiducia nei loro confronti.
Recentemente, la Digital Medicine Society ed altre organizzazioni internazionali, hanno proposto una tassonomia ed una classificazione delle tecnologie digitali per la salute sempre più utilizzata anche in Italia (Tabella 1) (3).
Tale classificazione identifica la Digital Medicine quale sotto-insieme della Digital Health. Questa a sua volta viene definita come l’insieme di tutte le tecnologie digitali per la salute, nella gran parte riferite all’area del benessere e della gestione e trasmissione di dati clinici. Si tratta di tecnologie che in genere non richiedono prove di efficacia a sostegno del loro utilizzo né approvazione da parte di enti regolatori.

Tabella 1 – Definizioni e caratteristiche dei prodotti di Digital Health, Digital Medicine, Digital Therapeutics

DIGITAL HEALTHDIGITAL MEDICINEDIGITAL THERAPEUTICS
DEFINIZIONELa Digital Health comprende tecnologie, piattaforme e sistemi che coinvolgono i consumatori negli stili di vita, nel benessere ed in finalità correlate alla salute; acquisiscono, archiviano o trasmettono dati sanitari; e/o supportano attività cliniche o comunque correlate alla salute.La Digital Medicine  comprende software e prodotti hardware basati su prove cliniche che misurano e/o intervengono a servizio della salute umana.I Digital Therapeutics erogano interventi terapeutici basati su prove cliniche per prevenire, gestire o trattare un disturbo medico o una malattia.
PROVE CLINICHEIn genere non richiedono prove clinicheSono richieste prove cliniche per tutti i prodotti di Medicina Digitale.Sono richiesti prove cliniche e risultati di esito nel contesto della pratica medica (Real World)
APPROVAZIONE REGOLATORIAQuesti prodotti non rientrano nelle definizioni regolatorie di dispositivo medico e non richiedono una supervisione regolatoriaI requisiti di supervisione regolatoria sono diversi. I prodotti di Medicina Digitale classificati come dispositivi medici richiedono autorizzazione o approvazione. I prodotti di Medicina Digitale usati come strumento per sviluppare altri farmaci, dispositivi o prodotti medici richiedono l’accettazione normativa da parte della appropria divisione di revisione regolatoria.  Le Terapie Digitale devono essere valutati, approvati o certificati da enti regolatori appropriati per supportare le dichiarazioni di rischio, efficacia  e destinazione d’uso.

Questa classificazione definisce pertanto la Digital Medicine come l’utilizzo di prodotti software e hardware basati su prove di efficacia cliniche ed in grado di fornire misurazioni e/o di erogare interventi con il fine di trattare e/o prevenire le malattie. L’interesse primario è quindi nei confronti della malattia, del paziente, del medico e degli operatori sanitari, non tanto del benessere o della salute in termini generali. I suoi prodotti – al pari di quelli usati nel contesto tradizionale della medicina – sono basati su ricerca, sviluppo e sperimentazione clinica.
Come disciplina, infine, la medicina digitale comprende sia la competenza professionale propria della medicina che le responsabilità relative all’uso degli strumenti digitali utilizzati (3).

Digital Medicine – Quali prodotti?

Per comprendere gli aspetti operativi della Digital Medicine, è necessario descrivere le tipologie dei prodotti esistenti e le modalità di ricerca e sviluppo di quelli nuovi.
La Digital Medicine comprende prodotti in grado di fornire misurazioni ed erogare interventi, supportare la ricerca sulla salute e la pratica della medicina in senso lato, compresi il trattamento, il recupero, la prevenzione delle malattie e la promozione della salute per gli individui e le popolazioni.
Si tratta di prodotti che possono essere utilizzati in modo indipendente oppure assieme a prodotti farmaceutici, dispositivi medici o altri interventi per ottimizzare la cura del paziente e gli esiti di salute.
I prodotti di Digital Medicine sono suddivisi in 2 categorie, che interessano misurazione e intervento.

Prodotti per misurare

Attraverso prodotti di Digital Medicine che misurano biomarcatori o esiti clinici diviene possibile acquisire nuove informazioni per la diagnosi o il monitoraggio di malattie e per la loro gestione, anche a distanza.

Si tratta di informazioni generate soprattutto nel contesto di vita reale del paziente, che in molti casi non potrebbero essere ottenute con le modalità proprie della medicina tradizionale.

Biomarcatori Digitali (Digital Biomarkers)

Un biomarcatore (in genere molecole o immagini) rappresenta una caratteristica misurata come indicatore di un processo biologico normale oppure patologico o di una risposta ad un intervento. I biomarcatori digitali sono cosi indicati in riferimento al metodo digitale di raccolta e di elaborazione dei dati. Grazie allo sviluppo di dispositivi basati su sensori (di movimento, vocali etc), la selezione di nuovi biomarcatori digitali è in costante crescita e ad oggi sono oltre 400 quelli identificati, alcuni già validati (4).

I vantaggi dei dispositivi di raccolta ed elaborazione digitale dei dati relativi a parametri fisiologici e patologici sono numerosi, a partire dalle ridotte dimensioni che ne permettono l’uso durante lo svolgimento delle normali attività quotidiane e di raccogliere informazioni in ambienti familiari al paziente, come casa o lavoro, riducendo il rischio di fenomeni legati alle emozioni, proprio delle misurazioni condotte in ambulatorio. Questi dispositivi permettono di ottenere misurazioni continue e di registrare variazioni orarie, riducendo in tal modo sia la necessità di visite programmate e fornendo informazioni di quantità e qualità. Offrono inoltre la possibilità di comunicare i dati in tempo reale al medico ed ai caregiver ed in particolare di segnalare condizioni di allarme. Sono in fase pilota dispositivi che mediante algoritmi di apprendimento automatico sono in grado di predire la comparsa di crisi epilettiche, di crisi asmatiche o di episodi ipoglicemici e pertanto di generare un allarme. Biomarcatori vocali sono utilizzati a scopo sperimentazle per tracciare il cambiamento nel tremore nei pazienti con Parkinson.

Valutazione Digitale degli Esiti Clinici (Electronic Clinical Outcome Assessments)

Un esito clinico descrive o riflette come una persona si sente, funziona o sopravvive e possono essere riferiti dal medico, da un osservatore, dal paziente stesso o rappresentare prestazioni funzionali del paziente. Le valutazioni di esisto possono essere raccolte ed elaborate digitalmente, attraverso l’uso di questionari.

E’ pertanto possibile utilizzare questionari per acquisire dal paziente, in momenti predefiniti od occasionalmente, informazioni utili per la diagnosi, il monitoraggio o la valutazione di esito a seguito di intervento. Tra le modalità di raccolta degli esiti clinici, un ruolo di interesse particolare spetta alle valutazioni momentanee ecologiche (EMA – Ecological Momentary Assesment), un metodo di acquisizione dei dati relativo al campionamento dell’esperienza, progettato per valutare i dati mentre gli eventi si verificano in tempo reale.

Monitoraggio della aderenza alla terapia farmacologica

I sensori offrono l’opportunità di connettere ad una applicazione su smartphone sia dispositivi che compresse di farmaco. I segnali generati dal sensore ed inviati – in modo diretto o mediato da un cerotto – alla App consentono di documentare l’utilizzo del dispositivo oppure l’ingestione della compressa e pertanto di monitorare l’aderenza del paziente alla terapia prescritta.

Digital Inhalers

Gli inalatori per il trattamento dell’asma o della bronco-pneumopatia cronica ostruttica con sensore digitale agganciato attraverso un dispositivo  oppure inserito all’interno dello stesso rappresentano una nuova generazione di inalatori in grado di generare informazioni relative sia all’utilizzo (apertura e chiusura del coperchio) che in prodotti avanzati (come nel caso di Respiro di Amiko) anche alla qualità della inalazione del farmaco.

Digital Pills

Sono compresse di farmaco (come ad esempio Abilify MyCite per il trattamento della schizofrenia) all’interno delle quali viene inserito un sensore il quale, esposto all’ambiente acido dello stomaco nel quale avviene la dissoluzione della compressa, emette un segnale. Questo viene raccolto da un cerotto posto sull’avambraccio del paziente e quindi trasferito ad una applicazione sullo smartphone del paziente. Questa modalità rappresenta una delle più avanzate per la verifica della effettiva assunzione della terapia da parte del paziente.

Prodotti per intervenire

I prodotti di Digital Medicine che erogano interventi possono essere usati in modalità autonoma oppure assieme a farmaci, dispositivi o altre terapie per ottimizzare la cura del paziente e gli esiti in termini di salute.
Alcuni di questi prodotti vengono descritti di seguito.

Digital Therapeutics

Nella classificazione di Digital Medicine Society ed altri (Tabella 1), i Digital Therapeutics rappresentano un sotto-insieme della Digital Medicine, in particolare della sua componente di intervento e costituiscono la terza categoria della tassonomia (5).
Si tratta di tecnologie sanitarie guidate da programmi software di elevata qualità in forma digitale di applicazioni per PC o smartphone oppure di videogioco. Erogano ai pazienti degli interventi terapeutici basati su prove di efficacia ottenute con sperimentazione clinica confirmatoria con il fine di prevenire, gestire o trattare un disturbo medico o una malattia. Sono autorizzati per l’uso clinico da enti regolatori, rimborsabili da sistemi sanitari pubblici o privati e prescritti dal medico. Possono essere usati da soli oppure – nel caso di indicazione terapeutica condivisa – associati o combinati con farmaci (6).

Digital Supports

Sono software, in forma prevalentemente di applicazione, usati dal paziente per ottimizzare la terapia che stanno assumendo, farmacologica o di altra natura. Rappresentano l’evoluzione digitale dei Programmi di Supporto per il Paziente – PSP. A differenza dei DigitalTherapeutics, non erogano un beneficio terapeutico in modo diretto, ma operano in combinazione con un intervento terapeutico. Attraverso promemoria (reminders), informazioni sulla corretta assunzione della terapia, collegamenti con il medico o altri pazienti ed altro, i Digital Supports creano le condizioni ottimali che consentono di ottimizzazione la efficacia dell’intervento terapeutico.
Come per tutti i prodotti di Digital Medicine sono sviluppati attraverso ricerca clinica, di natura sperimentale od osservazionale, per documentare il loro valore sanitario.

Connected Devices

Si tratta di dispositivi hardware (e del relativo software) impiantabili, connessi ad applicazioni ed altri sistemi di monitoraggio, che erogano farmaci o eseguono attività a finalità terapeutica. Un esempio è rappresentato dalle pompe sottocutanee di insulina e glucagone oppure dalle siringhe pre-riempite di insulina.

Digital Rehabilitation

I sistemi di riabilitazione digitale (motoria, cognitiva o di altra natura) erogano sessioni di esercizi, guidati dai dati raccolti da sensori di movimento indossati dai pazienti. I sistemi più avanzati utilizzano serious games ed esperienze immersive per consentire al paziente di vedere se stesso all’interno del videogioco, in forma di avatar e di eseguire gli esercizi che il gioco propone, la cui durata ed intensità viene predefinita dal fisioterapista. Tali sistemi consentono di documentare in modo obiettivo sia la situazione clinica di base che i risultati delle sessioni di terapia per quanto riguarda le funzioni motorie del paziente. In modo simile ai Digital Therapeutics, sono sviluppati attraverso sperimentazione clinica confirmatoria.

Prodotti combinati

Una ambizione della medicina digitale è lo sviluppo di prodotti di combinazione in grado di misurare biomarcatori digitali e di erogare l’intervento terapeutico sulla base dei valori misurati. Ciò permette di regolare e personalizzare l’erogazione dell’intervento sulla base della situazione clinica e della risposta del paziente al trattamento.
Il livello di coinvolgimento umano varia a seconda dei sistemi e deve essere sempre previsto nei casi di segnalazione di situazioni potenzialmente critiche, come nel caso di alterazioni del ritmo cardiaco rilevato da dispositivo medico quale smartwatch.
Il ciclo tra monitoraggio e intervento può evolvere verso un modello a circuito chiuso, dove algoritmi che utilizzano le informazioni acquisite con la misurazione abilitano o disabilitano l’intervento), con minor necessità di intervento umano in risposta ai cambiamenti di routine. Lo sviluppo del pancreas artificiale combina il monitoraggio continuo del glucosio con una pompa di insulina e un algoritmo controllato dal computer che permette al sistema di regolare automaticamente l’erogazione di insulina per ridurre le condizioni di iperglicemia e minimizzare il rischio di ipoglicemia.

Digital Medicine – Quale percorso per la sua piena adozione?

L’evoluzione della Digital Medicine comporta una nuova relazione tra (a) un paziente sempre più attivo e consapevole, in grado con il proprio smartphone di gestire vari aspetti della propria salute ed attraverso dispostivi indossabili di produrre nuove e continue informazioni sulla propria salute e malattia (b) un medico in grado – attraverso il supporto di sistemi di intelligenza artificiale per identificare allarmi e di gestire il carico informativo – di valutare tali informazioni e prescrivere misurazioni ed interventi digitali accanto a quelli tradizionali (Figura 1).

Digital Medicine e Tele Medicina Digitale
Tele Medicina Digitale

Tali cambiamenti riguardano l’empowerment del paziente, l’autogestione, il processo decisionale condiviso con il medico e l’orientamento verso il raggiungimento di esiti di salute documentati e migliori.

Si tratta di una relazione sempre meno basata su visite periodiche nelle quali operare una revisione di eventi ed esami di mesi precedenti e sempre più su di un flusso continuo di informazioni generate nella vita reale del paziente, con incontri in remoto attraverso piattaforme di televisita ed in presenza quando motivati da reali necessità cliniche.

La Digital Medicine offre opportunità uniche per favorire un reale progresso nella gestione della salute, dalla possibilità di generare nuovi dati da parte del paziente, consentendo al paziente stesso di vivere nel contempo la propria vita normale a casa propria o nei propri luoghi abituali, di usare questi dati ottenuti nelle reali condizioni di uso per orientare e personalizzare la terapia, di coprire ed annullare le distanze, di trasformare la loro raccolta da fotografie puntuali a sequenza continua.

Siamo ben consapevoli che lo sviluppo di tale modello richiederà tempo ed investimenti (sia finanziari che formativi) e che oggi la implementazione dei sistemi di telemedicina incontra difficoltà a causa delle carenze infrastrutturali in molte aziende sanitarie (disponibilità di PC, inadeguatezza delle linee),  dell’assenza di formazione degli operatori e dei pazienti, delle difficoltà di aggiornamento dell’organizzazione del lavoro tradizionale ai nuovi modelli abilitati dalle tecnologie digitali.

Siamo altrettanto consapevoli che questo  – in Italia come nel resto del mondo – rappresenterà a breve il nuovo modello di medicina. Non si tratta pertanto di fare considerazioni in merito alla sua eventuale adozione, ma di decidere quando adottarlo, accelerando o ritardando la sua adozione attraverso un ruolo attivo e di guida oppure di attesa passiva della sua realizzazione.Che cosa fare per accelerare lo sviluppo e la adozione della Digital Medicine in Italia? Alcuni passi fondamentali sono elencati di seguito, altri richiedono un approfondimento dedicato.

  • Diffondere informazione aggiornata e autorevole a cittadini, operatori sanitari, istituzioni sulla Digital Medicine, sui suoi prodotti, sui benefici e sui rischi da prevenire o gestire.
  • Erogare formazione degli operatori sanitari e dei pazienti sulle tecnologie ed i metodi della Digital Medicine, su come utilizzarsi e su come intervenire attivamente nella loro ricerca e sviluppo
  • Realizzate progetti di ricerca mirata a specifici aspetti della Digital Medicine, quali la medicina generale, la riabilitazione digitale, i de-centralized clinical trials.
  • Sviluppare e sperimentare prodotti di Digital Medicine, sia in ambito specialistico che di medicina generale, per quanto riguarda sia i progetti di ricerca e di sperimentazione clinica.
  • Favorire la stesura e sostenere la approvazione di norme in grado di accelerare l’adozione della Digital Medicine, anche attraverso il rimborso di prodotti, sull’esempio della legge della Repubblica Federale Tedesca sulla salute digitale (Digitales Versorgungsgesetz) che dal 2020 prevede il rimborso delle terapie digitali e di altre tecnologie sanitarie digitali per i cittadini tedeschi coperti da assicurazione sanitaria pubblica.

Applicando queste modalità, realizzando queste attività significa – anche per l’Italia – che il termine “Digital Medicine” è destinato a scomparire già nel corso di questo decennio per essere sostituito solo da “Medicine”.


Bibliografia

  1. Worl Health Organization. Digital Health. https://www.who.int/health-topics/digital-health#tab=tab_1
  2. US Food and Drug Administration. What is Digital Health? https://www.fda.gov/medical-devices/digital-health-center-excellence/what-digital-health
  3. Jennifer Goldsack. Digital Health, Digital Medicine, Digital Therapeutics (DTx): What’s the difference? https://medium.com/digital-medicine-society-dime/digital-health-digital-medicine-digital-therapeutics-dtx-whats-the-difference-92344420c4d5 (2019)
  4. Digital Medical Society. The Playbook guides the safe and effective use of digital clinical measures across clinical research, patient care and public health. https://www.prnewswire.com/news-releases/the-playbook-guides-the-safe-and-effective-use-of-digital-clinical-measures-across-clinical-research-patient-care-and-public-health-301133554.html
  5. Digital Therapeutic Alliance. Digital Therapeutics: Combining Technology and Evidence-based Medicine to Transform Personalized Patient Care. https://dtxalliance.org/wp-content/uploads/2018/09/DTA-Report_DTx-Industry-Foundations.pdf (2018)
  6. Recchia G, Capuano DM, Mistri N, Verna R. Digital TherapeuticsWhat they are, what they will be. Acta Scientific Medical Sciences 4.3 2020: 1-9
Questo articolo è prodotto in collaborazione con Pharmastar Digital Medicine per promuovere lo sviluppo della Digital Medicine in Italia