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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONALFacultad Regional Mendoza
““Health over IP”Health over IP”PROGRAMA DE DESARRROLLO DE UNIDADES PARA MONITOREO DE
SEÑALES CARDÍACAS A DISTANCIA - TELEMEDICINA
José Iniesta, Cristian Perez, Leonardo Sturba, Antonio Álvarez, Gustavo Mercado
http://web.frm.edu.ar/codarec/telemedicina.htm
INTRODUCCIÓN
Indicadores de la situación actual de Latinoamérica en general y de nuestro país, Argentina, revelan condiciones de vida precaria tales como:
• elevado empobrecimiento
• bajo porcentaje de la población tiene acceso a atención médica adecuada
• sistemas de salud colapsados y desarticulados
• escasez y centralización de recursos
• gran extensión territorial e irregular distribución poblacional
El avance y disponibilidad de las tecnologías de la información y de las comunicaciones (TIC), constituyen en la actualidad una herramienta eficaz
y primordial para combatir situaciones como las mencionadas
utilizar las nuevas tecnologías informáticas y de
telecomunicaciones para poder ofrecer la atención al paciente
allí donde se encuentre
TELEMEDICINA
Hacer uso de las tecnologías de la información y de las comunicaciones para el desarrollo e implementación de unidades para la transmisión y monitoreo de señales cardíacas a distancia
OBJETIVO GENERAL
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SISTEMA PROPUESTO
InternetUnidad remota (con PC)
Servidor Web y Base de Datos
Centro o puesto de Salud
Dial-Up/ADSL
HomeCare
Hospital de Referencia
Dial-Up/ADSL
Dial-Up/ADSL
Médicos
Paciente
Paciente
Unidad remota (embebida)
Médico en Internet
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Nivel de aplicaciónCLIENTE
Servicios
Hardware
Nivel de aplicaciónSERVIDOR
Servicios
Hardware
Petición
Respuesta
La configuración y filosofía del sistema planteado está basado en el Modelo o Arquitectura Cliente – Servidor. Esta arquitectura agrupa conjuntos de elementos que efectúan procesos distribuidos de manera cooperativa. El cliente representa al proceso que inicia el diálogo o solicita los recursos y el servidor al proceso que responde a las solicitudes.
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UNIDADES REMOTAS
InternetUnidad remota (con PC)
Servidor Web y Base de Datos
Centro o puesto de Salud
Dial-Up/ADSL
HomeCare
Hospital de Referencia
Dial-Up/ADSL
Dial-Up/ADSL
Médicos
Paciente
Paciente
Unidad remota (embebida)
Médico en Internet
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Sistema cliente con PC destinado a la realización de electrocardiogramas (ECG) de rutina
Internet
Servidor Web y Base de Datos
Centro o puesto de Salud
Dial-Up/ADSL
HomeCare
Hospital de Referencia
Dial-Up/ADSL
Dial-Up/ADSL
Médicos
Paciente
Paciente
Unidad remota (embebida)
UNIDADES REMOTAS
Sistema cliente embebido destinado al cuidado hogareño (seguimiento)
Médico en Internet
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MÓDULO DE ADQUISICIÓN
Señal Cardíaca
La actividad bioeléctrica cardíaca tiene su origen en la actividad bioeléctrica de cada célula muscular cardíaca (necesaria para contraerse). Esta actividad electromecánica se produce según un orden estricto en cada latido.
Amplitud del orden de los [mV] y componentes en frecuencias inferiores a los 100 Hz.
Amplificadoresdiferenciales
FILTROSPB
SB 50Hz
uC (PIC 16F877)Conversor A/D
USART
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SISTEMA PROPUESTO
InternetUnidad remota (con PC)
Servidor Web y Base de Datos
Centro o puesto de Salud
Dial-Up/ADSL
HomeCare
Hospital de Referencia
Dial-Up/ADSL
Dial-Up/ADSL
Médicos
Paciente
Paciente
Unidad remota (embebida) Médico en Internet
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SERVIDOR
El sistema operativo utilizado fue Linux Red Hat 9 kernel (2.4.20-8).
Lenguaje de shell (bash): script residente para la gestión de los datos. Servidor FTP: para recepción de la información en forma de archivos. Se utilizó Vsftpd de Red Hat Linux 9. Servidor HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol): el acceso e interacción con los datos almacenados en el servidor, desde Internet, se realiza a través de un portal Web. Se utilizó el servidor Apache HTTP (ver. 2.0.40). MySQL (ver. 3.23.54): servidor de bases de datos. PHP (Hypertext Preprocessor) (ver. 4.2.2): para la programación de las páginas dinámicas del sitio Web del servidor.
Aplicativos de software
Funciones:• Recepción de la información enviada por los sistemas clientes. • Almacenamiento de la misma en bases de datos. • Soporte de acceso a la información.
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UNIDAD REMOTA (EMBEBIDA)
Internet
ServidorHealth over IP
Unidad remota (embebida)
Componentes:• Módulo de adquisición de señales cardíacas• Módulo Rabbit® (RCM2110)• Módem Dial Up ó Router ADSL para conexión a Internet
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Funciones:• Recepción (RS-232) datos digitalizados por el módulo anterior.• Establecimiento de conexión a Internet. Uso de PPP.• Transmisión de datos sobre Internet. Protocolo TCP/IP y a nivel aplicación se optó por FTP.
Módulos de microprocesamiento con conectividad Ethernet integrada. El RabbitCore se monta y actúa como el procesador central del sistema diseñado por el usuario. Son programados en lenguaje C, bajo el entorno de programación Dynamic C desarrollado por ZWorld
UNIDAD REMOTA (EMBEBIDA)
RCM 2110 (Rabbit™ Core Module)
Tamaño: (51mm × 89mm × 20 mm) - Alimentación: 5V - Frecuencia: 22MHzMemoria Flash de programa: 1 × 256K
Memoria RAM: 128K SRAM
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UNIDAD REMOTA (con PC)
Internet
ServidorHealth over IPUnidad remota
(con PC)Componentes:
• Módulo de adquisición de señales cardíacas• Una computadora personal (PC)• Software para interface con el usuario• Módem Dial Up o ADSL para conexión a Internet
Funciones de la PC:• Almacenamiento de los datos recibidos.• Procesamiento de la información, herramientas matemáticas de análisis.• Visualización de señales, herramientas gráficas.• Transmisión de datos al servidor del sistema.
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Software de PC
Desarrollado bajo plataforma Labview 7.0 para Windows:• Visualización en tiempo real de la adquisición de señales.• Almacenamiento en archivos y visualización offline para análisis y diagnóstico posterior.• Envío de los archivos al servidor para almacenamiento en bases de datos.
(a)
(b)
(a) Señal sin filtrar. (b) Señal filtrada.
FILTRADO POR SOFTWARE
Modo Visualización Offline.
VISUALIZACIÓN DE SEÑALES
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<>Procesamiento de datos5
SeguimientoMonitoreo de tiempo reducidoAplicación
OnlineOffline - OnlineFuncionamiento
<>Buffers de almacenamiento4
No implementada in situ.In situ.Visualización de señales3
Especificaciones aplicables a la aplicación en particular
< compatibilidad> compatibilidadActualización (hardware)
No se requiereCon conocimientos medios/avanzadosOperario
AutomáticosSemiautomáticosProcesos de aplicación
<>Tiempo de recuperación (cortes de energía)
>< en la mayoría de los casosConfiabilidad (software)2
><Confiabilidad (hardware)1
><Dificultad de programación y exportación de utilidades
<>Consumo
<>Tamaño
<>Cantidad de memoria
<>Velocidad de procesamiento
<>Costo (mantenimiento)
<>Costo (hardware)
Sistema embebidoComputadora Personal
Especificaciones Generales
COMPARATIVA ENTRE UNIDADES REMOTAS
• Transferencia de archivos, entre Cliente/Servidor, de forma confiable ya sea dentro de una Intranet o en Internet.• Envío de e-mails con el módulo RCM 2110 (avisos de emergencia).• Desarrollo de un canal de adquisición y digitalización de señales cardíacas.• Detección de limitaciones en la transmisión.• Acceso a bases de datos MySQL y visualización de señales en páginas dinámicas programadas con PHP.• Administración de la información entrante en el servidor. • Desarrollo de software de visualización de señales bajo Labview.
Los resultados más importantes hasta el momento:
RESULTADOS
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