Data science to support decision making in chronic pain

La mia attività di ricerca si sviluppa all'interno del progetto PainRelife volto alla creazione di un ecosistema tecnologico dinamico e integrato basato su tecnologie di gestione e analisi dei big data per la continuità della cura dei pazienti affetti da dolore. Lo scopo generale di questo progetto è quello di progettare e implementare uno strumento per la raccolta di PRO per i pazienti con dolore cronico, per consentire una valutazione affidabile dell'efficacia delle terapie, nonché il supporto del paziente. Particolare attenzione sarà data all'analisi dell'efficacia della stimolazione transcranica a correnti diverse (tDCS). A tal fine il progetto si sviluppa secondo i seguenti obiettivi di ricerca: • Obiettivo 1 - sviluppare una piattaforma digitale per la creazione e l'implementazione di percorsi assistenziali digitalizzati per pazienti con dolore cronico, in particolare trattati con tDCS; e implementare uno strumento mobile basato su un'applicazione in grado di supportare il monitoraggio raccogliendo i risultati riportati dai pazienti. • Obiettivo 2- implementare, nello stesso strumento, funzionalità per supportare pazienti e caregiver nella gestione e somministrazione del trattamento. Tra questi, strumenti per la visualizzazione dei progressi e l'autovalutazione, strumenti di comunicazione per mettere in contatto i pazienti con i loro medici, per chiedere assistenza e per dialogare con la comunità. • Obiettivo 3- identificare i fattori prognostici sulla base dei PRO raccolti attraverso l'applicazione e la piattaforma, insieme alla storia clinica del paziente eseguendo uno studio analitico sui dati raccolti per implementare dashboard analitiche. Il sistema implementa tre percorsi di cura digitale per la gestione del dolore nei pazienti post-ictus, con cancro al seno in fase iniziale e con fibromialgia (trattati con stimolazione transcranica a corrente continua, tDCS). La digitalizzazione dei percorsi di cura in piattaforma digitale, Nuplatform, (Obiettivo 1) rappresenta l'attività preliminare e necessaria, insieme alla realizzazione dell'app, per gestire la cura del paziente e ottenere la raccolta di dati fondamentali per raggiungere l'obiettivo: identificare i fattori prognostici in base sui PRO raccolti attraverso l’applicazione e la piattaforma, al fine di consentire una valutazione attendibile dell’efficacia delle terapie, nonché del supporto ai pazienti. La corretta esecuzione della digitalizzazione richiede: un'analisi preliminare dei protocolli clinici forniti dai centri clinici coinvolti nel progetto e una configurazione e implementazione dei percorsi assistenziali nella piattaforma digitale NuPlatform. Nell’ambito del progetto PainRelife è stato sviluppato un ecosistema di app che consentono ai pazienti di rispondere a questionari (PRO) per rilevare l’andamento del dolore, lo stato di salute, l’efficacia delle cure e supportare il processo decisionale nei momenti critici di il processo terapeutico (Obiettivo 2). Grazie all'integrazione con Nuplatform, gli operatori sanitari ricevono dati di monitoraggio ogni volta che il paziente risponde ai questionari, in modo da poter personalizzare la terapia. I pazienti ricevono, attraverso un sistema di notifiche, la richiesta da compilare secondo un calendario personalizzato definito dal piano di trattamento. La raccolta dei dati PainRelife avviene all'interno di NuPlatform. Successivamente la piattaforma viene interrogata per estrarre i dati di interesse, che verranno elaborati dal motore di analisi per poterli visualizzare. A seguito dell'organizzazione di alcuni focus group con i centri clinici partecipanti al progetto, i dati e le aspettative provenienti dal sistema di analisi sono stati definiti e tradotti in requisiti funzionali differenziati per percorso clinico analizzato per implementare il dashboard analitico (obiettivo3).

My research activity is developed within the PainRelife project aimed at creating a dynamic and integrated technological ecosystem based on big data management and analysis technologies for the continuity of care of pain patients. The general purpose of this project is to design and implement a tool for PROs collection for chronic pain patients, to allow reliable efficacy assessment of therapies, as well as patient’s support, and, finally, to support the identification of possible prognostic factors, also using data analytics techniques. Specific attention to transcranial different current stimulation (tDCS) efficacy analysis will be given. To this end, the project is developed according to the following research objectives: • Objective 1 - to develop a digital platform for creation and implementation of digitized care pathways for patient with chronic pain, in particular treated with tDCS; and to implement a mobile tool based on an application that can support monitoring by collecting patient reported outcomes. • Objective 2- to implement, in the same tool, features for supporting patients and caregivers in the management and administration of treatment. Among them, tools for progress visualization and self-evaluation, communication tools to put patients in contact with their doctors, to ask for assistance and to talk with the community. • Objective 3- to identify prognostic factors based on the PROs collected through the application and the platform, in conjunction with patient's clinical history by performing an analytical study on the data collected to implement analytical dashboards. The digitalization of treatment paths in digital platform, Nuplatform, (Objective 1) represents the preliminary and necessary activity, together with the creation of the app, to manage patient care and obtain the collection of fundamental data to achieve the objective: identifying prognostic factors based on the PROs collected through the application and the platform, in order to allow a reliable evaluation of the effectiveness of therapies, as well as patient support.The correct execution of digitalization requires: a preliminary analysis of the clinical protocols provided by the clinical centers involved in the project and a configuration and implementation of care pathways in digital platform, NuPlatform. Within the PainRelife project, an ecosystem of apps has been developed, which allow patients to respond to questionnaires (PRO) to detect the progress of pain, the state of health, the effectiveness of treatments and support the decision-making process at critical moments of the therapeutic process (Objective 2).Thanks to the integration with the Nuplatform, healthcare professionals receive monitoring data every time the patient responds to the questionnaires, so that they can personalize the therapy. Patients receive, through a notification system, the request to fill in according to a personalized calendar defined by the treatment plan. PainRelife data collection occurs within NuPlatform. The data collected within NuPlatform will be managed by the analytics engine. The analysis engine carries out analyzes of the data present on the platform, generating graphs that can initially be thought of as analytical, i.e. based on historical data, but which can subsequently be used to make predictions. Subsequently the platform is queried to extract the data of interest, which will be processed by the analysis engine so that it can be visualized. Following the organization of some focus groups with the clinical centers participating in the project, the data and expectations coming from the analysis system were defined and translated into functional requirements differentiated by clinical path analyzed to implement analytical dashboard(objective3).