Gestione ottimizzata delle apparecchiature biomedicali: un approccio multidimensionale data-driven per una efficiente prioritizzazione delle sostituzioni presso l'A.S.S.T. degli Spedali Civili di Brescia

The present work of thesis focuses on the replacement of hospital equipment. The proper prioritization of replacements is one of the main responsibilities of clinical engineering services, playing a key role in the efficient and strategic management of equipment and in procurement processes. The planning of purchases must depend from a the analysis of the current state of installed equipment. This work lies at the intersection of procurement and the health technology assessment. In this context, the effective use of data is crucial to optimize the decision-making process, ensuring efficient and objective resource management. The objective of the project is to provide the Clinical Engineering Service of the A.S.S.T. Spedali Civili di Brescia with a practical decision support tool to assess the state of equipment and efficiently prioritize replacements based on data. To define the requirements of the system, the current process of evaluating and prioritizing replacement requests was analyzed and the key factors influencing evaluation were identified. A comprehensive literature review was then conducted to identify models used for this purpose, as well as to explore documented practical experiences. The result of this research produced a list of the key variables and evaluation criteria for the analysis of device replacement priority. Multicriteria decision analysis (MCDA) was chosen as the most suitable theoretical tool. The result of this analysis is a Replacement Priority Index (IPS), providing a quantitative measure of the state and performance of the equipment. This approach correctly addresses the multidimensionality of the decision-making problem, and present the required characteristics in terms of simplicity, interpretability, and adaptability. The selection of evaluation criteria was made based on the relevance of the criteria and availability of the required data. Four objective criteria based on data and one subjective criterion based on clinicians' opinions were chosen. To ensure model adaptability, criterion weights are customizable according to the context's peculiarities and the specific decision problem. The support system was implemented with an operational interface for the automated calculation of the IPS from data available to the Clinical Engineering Service. An intuitive dashboard was developed to meet the practical needs of professionals.Finally, four case studies were set up to test and validate the model. These studies were aimed at: examinate the overall equipment fleet, defining a snapshot of its current conditions; evaluate the specific situation of resuscitation and anesthesia departments.; define the impact of the subjective criterion on the model's output; practically use the model to evaluate the replacements requests from the resuscitation and anesthesia departments.

Il presente lavoro si sviluppa nell’ambito del processo di sostituzione delle apparecchiature ospedaliere. L’adeguata prioritizzazione delle sostituzioni è uno dei compiti di maggior rilievo dei servizi di ingegneria clinica e rappresenta un tema chiave per la gestione efficiente e strategica delle apparecchiature, nonché un tassello fondamentale nei processi di approvvigionamento. La pianificazione delle sostituzioni e la conseguente programmazione degli acquisti non possono prescindere da un’accurata analisi della situazione del parco macchine installato. Il lavoro si colloca quindi nell’ambito di intersezione tra approvvigionamento e valutazione delle tecnologie sanitarie. In questo contesto, il tema dello sfruttamento dei dati è fondamentale per ottimizzare, oggettivare e rendere trasparente il processo decisionale, garantendo un utilizzo efficace ed efficiente delle risorse. Questo progetto di ricerca si pone quindi l’obbiettivo di fornire al Servizio di Ingegneria Clinica (SIC) degli Spedali Civili di Brescia uno strumento che costituisca un supporto decisionale, concreto e rilevante, per la valutazione dello stato delle apparecchiature e per la costruzione di una modalità di prioritizzazione delle sostituzioni più efficiente, e orientata ai dati. Per definire adeguatamente i requisiti di progetto è stato analizzato l’attuale processo di valutazione e prioritizzazione delle richieste di sostituzione. È stata poi condotta un’attenta analisi della letteratura volta ad individuare il maggior numero di modelli teorici utilizzati a questo scopo e ad indagare quante più possibili esperienze pratiche documentate in tal senso. Come risultato di questa ricerca è stata prodotta una lista completa delle variabili e dei criteri di valutazione fondamentali per l’analisi della priorità di sostituzione. L’analisi decisionale multicriterio (MCDA) è stata individuata come lo strumento teorico più adatto. Il risultato di tale analisi si concretizza nel calcolo di un Indice di Priorità di Sostituzione (IPS). Questo indicatore è una rielaborazione dei dati che fornisce una misura quantitativa descrittiva dello stato, delle prestazioni e delle caratteristiche delle singole apparecchiature parte del parco macchine. Tale approccio soddisfa i requisiti di semplicità, implementabilità, interpretabilità e adattabilità proposti per il sistema. Consente inoltre di affrontare correttamente la multidimensionalità del problema decisionale, vedendo il prodotto finale del calcolo come la somma pesata di più fattori, che costituiscono i principali criteri di valutazione alla base della decisione di sostituzione. Per lo sviluppo del modello è stata portata avanti, insieme alla direzione dell’ingegneria clinica, una selezione dei criteri di valutazione basata su due principali parametri di discriminazione: la rilevanza del criterio rispetto al problema decisionale e la reperibilità dei dati richiesti. Sono stati selezionati quattro criteri oggettivi ed un criterio soggettivo basato sull’opinione critica dei clinici. Per consentire l’adattabilità del modello si è deciso di rendere i pesi dei criteri personalizzabili a seconda delle peculiarità del contesto e dello specifico problema decisionale. Il sistema di supporto si è concretizzato con la realizzazione di un’interfaccia operativa per il calcolo automatizzato dell'Indice di Priorità di Sostituzione (IPS) è stata inoltre sviluppata una dashboard di controllo immediata ed intuitiva. Infine con lo scopo di testare quanto sviluppato e validarne i risultati sono stati impostati quattro distinti casi di studio. Questi hanno avuto rispettivamente lo scopo di: analizzare i risultati prodotti su tutto il parco macchine definendo un’istantanea delle sue attuali condizioni; analizzare la situazione specifica dei reparti di rianimazione e anestesia; studiare l’impatto del criterio soggettivo di idoneità alle esigenze cliniche sull’output del modello; declinare sul campo il modello prodotto, per la valutazione delle richieste di sostituzione provenienti dai reparti di rianimazione e anestesia.