INFORSALUD 2004
Madrid, 24-26 de marzo de 2004
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INFORSALUD 2004 |
La Cooperación entre Redes Sanitarias |
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MONITORIZACIÓN UBICUA DE PERSONAS BASADA EN LOS AVANCES EN LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LAS COMUNICACIONES M. I. BAGÜÉS, J. BERMÚDEZ, L. DRANCA, A. GOÑI, A. ILLARRAMENDI, J. RODRÍGUEZ, A. TABLADO. Grupo BDI. Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos. Facultad Informática de San Sebastián (UPV-EHU). URL: http://siul02.si.ehu.es/ Resumen. En este artículo vamos a presentar dos propuestas innovadoras de monitorización de personas que pueden aplicarse de forma independiente o conjuntamente. El primer sistema, denominado aingeru, permite la monitorización de personas mayores, y el segundo sistema, denominado Molec, permite la monitorización de personas que sufren de arritmias cardíacas. Ambas propuestas presentan las siguientes características comunes: monitorización ubicua, en cualquier momento y en cualquier lugar usando para ello agendas electrónicas personales y sensores biométricos; monitorización en tiempo real de constantes vitales, detectando in situ las posibles anomalías que presenten dichas constantes mediante sistemas de razonamiento inteligentes; y monitorización remota, permitiendo a los familiares, allegados y médicos consultar datos sobre las personas monitorizadas a través de Internet.
1. Introducción En los últimos años la rápida expansión de los dispositivos móviles, en particular teléfonos y agendas electrónicas personales (PDAs en inglés) por un lado; y por otro, el avance producido en las tecnologías de comunicaciones (tanto en redes fijas como en inalámbricas) está provocando una nueva revolución en el área de las telecomunicaciones. Un dominio que en particular puede beneficiarse de esta revolución es la sanidad, así desarrollos de proyectos relacionados con el diagnóstico y monitorización a distancia están siendo impulsados por los organismos competentes. Es en este contexto donde se sitúa nuestro trabajo y su objetivo es ofrecer un nuevo tipo de monitorización que, haciendo uso de los nuevos avances en los dispositivos móviles, comunicaciones inalámbricas y en las tecnologías de la información, mejore las prestaciones existentes hoy en día e incida positivamente en la calidad de vida de las personas monitorizadas. A continuación describimos en más detalle nuestras dos propuestas, Aingeru [1] y Molec [2]. 2. Sistema Aingeru Las encuestas son reveladoras, la población de los países desarrollados envejece. Además aumenta el número de personas mayores que prefieren vivir en sus propios hogares ya que pueden valerse por sí mismos. Sin embargo, vivir en su propia casa no debe ser sinónimo de que la persona mayor se encuentre desatendida. Es por ello que cada vez son más los usuarios de servicios de tele asistencia domiciliaria.
La mayoría de los sistemas de tele asistencia actuales constan de un terminal que se conecta a la línea telefónica básica y un medallón, que suele estar engarzado en un colgante que el usuario siempre debe llevar. Si el usuario se siente mal presiona el medallón y el terminal realiza una llamada telefónica al centro de asistencia, donde le atiende un operario. El objetivo del sistema Aingeru es ofrecer, además de las prestaciones que ya ofrecen los sistemas existentes, otras nuevas que permitan una asistencia ubicua, en cualquier momento y en cualquier lugar y de calidad, analizando los valores que pueden enviar sensores biomédicos que lleven los usuarios y activando automáticamente alarmas cuando se detecten situaciones anómalas. Se están desarrollando en el campo de la tele asistencia otros proyectos que al igual que Aingeru proponen sistemas innovadores. Entre dichos proyectos podemos mencionar: SILC [3] que además del medallón incluye diferentes tipos de sensores junto con un sistema de comunicaciones inalámbricas; y Sensatex [4] donde tratan de diseñar camisetas con sensores incrustados y usa además una agenda electrónica para transmitir los datos a un ordenador central. Otros proyectos que también se inclinan por el uso de agendas electrónicas son doc@home [5] y TeleMediCare [6]. Aingeru comparte el interés de utilizar las agendas para dar cobertura en cualquier momento y lugar, pero se diferencia significativamente de las propuestas mencionadas en los dos siguientes aspectos: a) Aingeru usa la agenda como dispositivo de transmisión sólo cuando es pertinente (ahorrando así en el costo de las comunicaciones inalámbricas) y b) el análisis y detección de situaciones anómalas se hace localmente en la agenda lo que permite una rápida detección de situaciones de riesgo. En la plataforma de ejecución de Aingeru intervienen los siguientes elementos: PDA del usuario. Este es el elemento central de la plataforma ya que en él se analiza constantemente el estado del usuario y se detectan las situaciones que requieren la activación de una alarma. En los procesos de análisis y detección se tienen en cuenta, además de los valores de las constantes vitales, las enfermedades diagnosticadas y el estado concreto del usuario; es decir, se personaliza la asistencia ofrecida. Centro de Control. Es el centro que coordina la asistencia de las personas monitorizadas. Centro de Salud. Corresponde a los centros de salud (ambulatorios) que existen actualmente. Con Aingeru, el personal sanitario puede acceder a través de Internet a información actualizada sobre el estado del usuario en tiempo real. También puede introducir cambios en las prescripciones de los medicamentos, citas médicas, etc. y puede consultar el historial clínico de los usuarios. Centro Hospitalario. La implantación de parte de Aingeru dentro de sus sistemas informáticos les permitirá recibir información sobre el usuario que requiere asistencia en tiempo real y prepararse de forma adecuada para cuando llegue el usuario. Usuarios Externos. Representan a los actores externos que quieren acceder a datos gestionados por el sistema Aingeru usando tecnologías. Los desarrollos software más relevantes realizados dentro de Aingeru son: 1) diseño e implementación de agentes autónomos que realizan tareas especializadas; 2) creación de dos ontologías MedOnt y OperOnt que representan respectivamente conocimiento relacionado con el dominio (valores de los signos vitales y descripción de enfermedades) en el caso de MedOnt y conocimiento sobre el comportamiento operacional del sistema en el caso de OperOnt; y 3) implementación de servicios Web que permiten un acceso remoto al sistema a personas autorizadas. El núcleo de Aingeru está construido sobre infraestructuras desarrolladas para la Web Semántica [7] y la comunicación de Agentes Software [8]. Esto significa que Aingeru es un sistema de alta interoperabilidad que podrá integrarse con otros sistemas desarrollados para dominios relacionados. 3. Sistema Molec
La cardiología es otra área de la medicina en la que la monitorización continua puede resultar necesaria puesto que, para determinadas personas, no es posible detectar irregularidades en el ritmo cardíaco en electrocardiogramas (ECG) realizados de manera puntual. En estos casos, es habitual colocar unos dispositivos llamados holter conectados a varios electrodos situados en determinadas partes del cuerpo de la persona (pecho, brazos, piernas, etc.) que graban el ECG de una persona durante períodos largos (como 24 ó 48 horas). Estas personas disfrutan de una vida normal mientras llevan el holter y si se producen anomalías cardíacas durante ese tiempo las mismas quedarán grabadas en el holter, pero no será hasta uno o dos días después cuando un cardiólogo analice dichas señales ECG, por lo que en algunos casos podría ser demasiado tarde. Existen distintas propuestas para intentar resolver el problema anteriormente mencionado. Algunos son sistemas comerciales y otros proyectos de investigación. Dentro del primer grupo nos encontramos con sistemas comerciales que utilizan un teléfono móvil (GSM o GPRS) que recoge y envía directamente la señal a un ordenador central situado en el hospital donde se realiza una monitorización clásica (por ejemplo Vitaphone [9]). Otros sistemas comerciales como Ventracor [10] o Cardio Control [11] han desarrollado sistemas capaces de grabar y almacenar ECGs directamente en los PDAs. En estos casos todavía no han añadido características adicionales para transmitir las señales vía GSM/GPRS. Entre los proyectos de investigación mencionamos PhMon [12] cuyo objetivo es construir una plataforma para la monitorización remota en tiempo real. Si bien las propuestas anteriores representan una mejora frente a la forma tradicional de monitorización (holter), todos ellos presentan un inconveniente: el continuo envío de señales ECG al hospital para su análisis, lo cual implica una perdida de eficiencia. Además se debe añadir una restricción estricta: la disponibilidad de la red de comunicación inalámbrica, debido a que si ocurriera alguna anomalía durante un periodo de no disponibilidad de comunicación (por ejemplo túneles, etc.), la misma nunca sería notificada. Es por ello que en Molec proponemos un análisis local de la señal dentro del PDA y si se detecta alguna anomalía grave, la misma es inmediatamente notificada al centro de salud, para que los cardiólogos determinen cuáles son los pasos a seguir por los usuarios. Molec ofrece el siguiente conjunto de ventajas con respecto a los procesos de monitorización antes mencionados: 1) análisis local: el sistema analiza la señal localmente sin depender por lo tanto de la disponibilidad de la comunicación inalámbrica; 2) eficiencia: detección prematura de anomalías y optimización de la comunicación inalámbrica por el uso de agentes; 3) abierto: es posible integrarlo con cualquier centro de salud que implemente el estándar de manejo de datos clínicos HL7 [13]; 4) accesibilidad: los datos almacenados en el PDA pueden ser accedidos en forma local o remota. Los desarrollos software más relevantes realizados para Molec son: 1) especificación e implementación de un algoritmo que permite detectar arritmias en tiempo real. En dicho algoritmo se consideran dos aspectos fundamentales: en primer lugar la clasificación de cada latido de acuerdo a los tipos de latidos definidos en la literatura especializada (14 tipos de latidos); y en segundo lugar, la clasificación de los ritmos que agrupan a una serie de latidos consecutivos, con el fin de detectar arritmias que requieren un análisis por parte de los especialistas (13 tipos de ritmos). 2) desarrollo de servicios Web que permiten al personal sanitario autorizado consultar a través de Internet sobre datos de las personas monitorizadas. 4. Conclusiones La aplicación de los avances en las TIC en el campo de la sanidad permite desarrollar nuevos sistemas que inciden directamente en la mejora de la calidad de vida de las personas. En esta línea en este artículo hemos presentado en primer lugar el sistema Aingeru, un sistema que mejora la tele asistencia incorporando los aspectos de ubicuidad y calidad; y en segundo lugar el sistema Molec, un sistema que mejora el proceso de monitorización de arritmias incorporando un mecanismo que permite su detección y notificación en tiempo real. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por la UPV-EHU y la Excma. Diputación Foral de Gipuzkoa (Fondo Social Europeo). Miren Bagüés es además becaria predoctoral del Gobierno Vasco. Referencias
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