Arquitectura abierta encalable para monitorización domiciliaria: aplicación a pacientes con patologías cardiacas

Abstract

En esta Tesis se propone una arquitectura abierta y escalable destinada a la<br/>monitorizaci´on domiciliaria.<br/>Con el aumento de la poblaci´on y la mejora de la calidad y esperanza de<br/>vida, la ocupaci´on de los hospitales es un problema cada d´ýa m´as acuciante.<br/>Desde hace tiempo, se viene pensando como posible soluci´on las consultas y<br/>los cuidados a distancia, lo cual no es otra cosa que la telemedicina.<br/>El auge de las telecomunicaciones y su implantaci´on en la sociedad moderna<br/>hacen viable su uso en medicina, y se presentan como una soluci´on id´onea<br/>al problema citado.<br/>En esta Tesis se plantea el uso de tecnolog´ýas y herramientas modernas para<br/>aportar soluciones al problema de la monitorizaci´on de pacientes remota,<br/>a trav´es de una arquitectura modular que permite implementar servicios<br/>eficientes para la telemonitorizaci´on.<br/>Se hace un estudio de los sistemas de monitorizaci´on remota existentes hoy<br/>en d´ýa, tanto a nivel comercial como a nivel de investigaci´on. Se trata de<br/>aportar una soluci´on, basada en t´ecnicas de procesado digital de se nales, que<br/>adem´as de crear un simple canal de comunicaci´on aporte una monitorizaci´on<br/>"inteligente" que ayude a la toma de decisiones por parte de los especialistas.<br/>Se tienen en cuenta diversos aspectos como el ahorro de ancho de banda en<br/>los canales de comunicaci´on, la seguridad en las transferencias y el uso de<br/>est´andares para facilitar la integraci´on con los sistemas existentes y futuros.<br/>Como ejemplo pr´actico de la arquitectura propuesta, se implementa un sistema<br/>de monitorizaci´on remota enfocado a pacientes que sufren alg´un trastorno<br/>card´ýaco, fundamentalmente enfocado a pacientes post-infarto. Dicho<br/>sistema es capaz de analizar la se nal de electrocardiograma por s´ý mismo y<br/>generar alarmas en caso de que se produzca alg´un peligro. Para completarlo,<br/>se implementa tambi´en un modelo de servidor que recoge los datos analizados<br/>por el sistema remoto y permite gestionarlos desde el Centro M´edico.<br/>Se han evaluado los m´odulos implementados, y se ha hecho un an´alisis exhaustivo<br/>de los algoritmos propuestos. Por ´ultimo se han establecido las<br/>conclusiones y se indica la proyecci´on futura para posteriores trabajos.

In this PhD thesis, we propose and test an open and scalable arquitecture<br/>for telemonitoring.<br/>Occupation in hospitals is a very relevant problem nowadays. A possible<br/>solution could be the use of teleconsulting and telecare, which essentially<br/>are telemedicine counterparts.<br/>In the last years, telecommunication networks have been improved and in-<br/>stalled. Nowadays, it is possible to use them in medicine, and they represent<br/>a very good solution to our problem.<br/>This PhD thesis uses modern technologies and tools in order to o®er so-<br/>lutions for telemonitoring. We propose a modular system that allows the<br/>implementation of e±cient services for telemonitoring.<br/>A previous study of the state of the art telemonitoring systems has been<br/>done. Both commercial systems and projects of other research groups have<br/>been studied. Our goal is to ¯nd a solution, based on digital processing<br/>techniques, that serves not only as a communication channel, but as an<br/>inteligent system which helps experts to take the correct decisions. For that<br/>purpose, we have taken into account di®erent aspects such as optimal use of<br/>the bandwidth, security transfers and standars accomodation of the system<br/>speci¯cations. They are all closely related to facilitate the integration with<br/>other present and future systems.<br/>As an example of the proposed arquitecture, we have implemented a tele-<br/>monitoring system for patients with cardiac pathologies, focusing mainly in<br/>post-infarcted patients. Our system can analyze the electrocardiogram sig-<br/>nal and generate an alarm if it detects any risk situation. To complete the<br/>system, we have also implemented a server which receives data sent by our<br/>remote device and allows its management from the hospital center.<br/>The implemented modules have been evaluated. We have done exhaustive<br/>tests of the proposed algorithms. Finally, conclusions have been established<br/>and directions for future works have been proposed.