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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


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


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.


UNIDADES REMOTAS




Dial-Up/ADSL

HomeCare


Dial-Up/ADSL

Dial-Up/ADSL

Médicos

Paciente

Paciente


Médico en Internet


Sistema cliente con PC destinado a la realización de electrocardiogramas (ECG) de rutina

Internet



Dial-Up/ADSL

HomeCare


Dial-Up/ADSL

Dial-Up/ADSL

Médicos

Paciente

Paciente


UNIDADES REMOTAS

Sistema cliente embebido destinado al cuidado hogareño (seguimiento)

Médico en Internet


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


SISTEMA PROPUESTO




Dial-Up/ADSL

HomeCare


Dial-Up/ADSL

Dial-Up/ADSL

Médicos

Paciente

Paciente

Unidad remota (embebida) Médico en Internet


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.


SERVIDOR


UNIDAD REMOTA (EMBEBIDA)

Internet

ServidorHealth over IP


Componentes:• Módulo de adquisición de señales cardíacas• Módulo Rabbit® (RCM2110)• Módem Dial Up ó Router ADSL para conexión a Internet


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


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.


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


<>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


¡GRACIAS!

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