Diseño de una Smart UCI para la monitorización de pacientes

Abstract

Las unidades de cuidados intensivos se encuentran frecuentemente saturadas de pacientes, por lo que el volumen de datos a monitorizar tiende a ser inmanejable por el personal sanitario. Esto, junto a un sistema de alertas de dudosa fiabilidad, ha impulsado a proponer una remodelación a nivel teórico a través de la innovación tecnológica. El proyecto se ha basado en la descomposición de bloques funcionales del diseño, la comparativa de posibles soluciones bajo criterio técnico y la adaptación de la alternativa más beneficiosa para el caso en cuestión. El diseño se ha centrado en la construcción de una red inalámbrica que permita recopilar y centralizar las variables fisiológicas de los pacientes. Esto permite almacenar el historial clínico en una base de datos que, a su vez, es accesible por varios hospitales para favorecer la contribución multidisciplinar. El sistema de alarma ha sido modelado mediante la implementación de un algoritmo de aprendizaje automático capaz de identificar patrones en las constantes vitales de los pacientes. Por lo tanto, permite predecir riesgos y lograr una toma de decisiones más precisa. Sin embargo, las redes inalámbricas presentan ciertas vulnerabilidades, las cuales pueden amenazar la privacidad de los datos clínicos. Al tratarse de información confidencial, se ha propuesto Blockchain como capa de seguridad para garantizar la integridad de las lecturas. La remodelación de la unidad de cuidados intensivos mejora los protocolos sanitarios, aumenta la calidad asistencial, optimiza la eficiencia en el diagnóstico y reduce los efectos adversos en los pacientes.

Intensive care units tend to be overcrowded. The patient care tasks are overwhelming due to the endless data streams related to continuous monitoring. Moreover, clinicians'performance is burdened by the presence of unreliable alarms systems. Therefore, technology disruption needs to land on hospitals to achieve more efficient facilities. This survey chases that goal. The project consists of dividing the design up in main sections and performing a comparative analysis of the most popular actions. Ultimately, the traditional ICU is adapted according to the most suitable solution. The design highlights the role that wireless networks play in the patient physiological variables gathering. This step eventually allows a broader view of the design, where multiple entities are able to build a common data pool for research purposes. Data mining techniques are used for pattern recognition tasks. This approach refactors the alarm system and dramatically improves the accuracy and efficiency of the medical team. Nonetheless, wireless networks come up with a set of drawbacks. The data exchanged might be overexposed and exploited by hackers. The Blockchain technology is proposed as a countermeasure to guarantee data privacy. The intensive care unit refactoring refines the protocols followed by clinicians, strengths the patient care, boosts the diagnostic accuracy and reduces the number of life-threating events.

Les unitats de cures intensives es troben freqüentment saturats de pacients, de manera que el volum de dades a monitoritzar tendeix a ser immanejable pel personal sanitari. Això, al costat d'un sistema d'alertes de dubtosa fiabilitat, ha impulsat a proposar una remodelació a nivell teòric a través de la innovació tecnològica. El projecte s'ha basat en la descomposició de blocs funcionals del disseny, la comparativa de possibles solucions sota criteri tècnic i l'adaptació de l'alternativa més beneficiosa per al cas en qüestió. El disseny s'ha centrat en la construcció d'una xarxa sense fil que permeti recopilar i centralitzar les variables fisiològiques dels pacients. Això permet emmagatzemar l'historial clínic en una base de dades que, al seu torn, accessible per diversos hospitals per afavorir la contribució multidisciplinària. El sistema d'alarma ha estat modelat mitjançant la implementació d'un algoritme d'aprenentatge automàtic capaç d'identificar patrons en les constants vitals dels pacients. Per tant, permet predir riscos i aconseguir una presa de decisions més precisa. No obstant això, les xarxes sense fils presenten certes vulnerabilitats, les quals poden amenaçar la privacitat de les dades clíniques. En tractar-se d'informació confidencial, s'ha proposat Blockchain com a capa de seguretat per garantir la integritat de les lectures. La remodelació de la unitat de cures intensives millora dels protocols sanitaris, augmenta la qualitat assistencial, optimitza l'eficiència en el diagnòstic i redueix els efectes adversos en els pacients.