High-technology electromedical equipment: development and application of a replacement index

This thesis proposes a new approach to assessing the obsolescence of electromedical equipment in healthcare facilities. Although existing methods are rigorous, they are often impractical due to their complexity and the extensive data they require. To overcome these limitations, the Technological Substitution Index (TSI) was developed: an intuitive indicator based solely on essential parameters typically already collected by Local Health Authorities (Aziende Socio Sanitarie, ASST): device age, replacement value and downtime attributable to corrective maintenance. The TSI was integrated with a decision tree and applied to more than 16,000 devices and nearly 200,000 interventions recorded in the Computerized Maintenance Management System (CMMS) of Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo. The resulting index numerically encodes the decision tree, and the automatically generated reports provide clinical engineers with standardized decision support, reducing subjectivity and workload. The method was tested on high-technology equipment across four departments (Cardiothoracic and Vascular, Emergency and Urgent Care, Oncology—Comprehensive Cancer Center and Surgical) through techno-economic analyses, Health Technology Assessment (HTA) and Horizon Scanning (HS). Case studies on robotic platforms, angiography systems, linear accelerators and PET/CT units confirmed the tool’s feasibility and its added value in evaluating current performance and future development trajectories. In conclusion, the methodology enables standardized, data-driven replacement planning, with potential integration into CMMS platforms for real-time monitoring. Future developments include Artificial Intelligence algorithms for data extraction and automated HTA and HS modules. The framework strengthens decision-making in Clinical Engineering and promotes more sustainable, data-driven management of biomedical technologies.

Questa tesi propone un nuovo approccio per la valutazione dell’obsolescenza delle apparecchiature elettromedicali nelle strutture sanitarie. I metodi esistenti, pur rigorosi, risultano spesso poco pratici a causa della complessità e della mole di dati richiesti. Per superare tali limiti è stato sviluppato il Technological Substitution Index (TSI), un indicatore semplice e intuitivo basato solo su parametri essenziali tipicamente già raccolti dalle Aziende Socio Sanitarie: età del dispositivo, valore di sostituzione e giorni di fermo macchina dovuti a manutenzione correttiva. Il TSI è stato combinato con un albero decisionale e applicato a oltre 16.000 dispositivi e quasi 200.000 interventi registrati nel CMMS della Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo. L'indice ottenuto riflette numericamente l'albero decisionale e i report generati automaticamente offrono agli ingegneri clinici un supporto decisionale standardizzato, riducendo la soggettività e il carico di lavoro. Il metodo è stato testato su apparecchiature ad alta tecnologia di quattro Dipartimenti (Cardiotoracovascolare, Emergenza Urgenza, Oncologia - Comprehensive Cancer Center e Chirurgico) attraverso analisi tecnico-economiche, HTA e HS. I casi studio su piattaforme robotiche, sistemi di angiografia, acceleratori lineari e PET/CT hanno confermato la fattibilità dello strumento e il suo valore aggiunto nel valutare prestazioni attuali e prospettive di sviluppo. In conclusione, la metodologia favorisce una pianificazione della sostituzione standardizzata e basata sui dati, con possibile integrazione nei CMMS per un monitoraggio in tempo reale. Futuri sviluppi includono algoritmi di Intelligenza Artificiale per l’estrazione dei dati e moduli automatizzati di HTA e HS. Il framework rafforza il processo decisionale dell’Ingegneria Clinica e promuove una gestione più sostenibile e data-driven delle tecnologie biomediche.