Propuesta y evaluación de una red de sensores para monitorización domiciliaria

Resumen

Fundamentalmente desde el siglo XX, el mundo ha experimentado un gran progreso económico, social y médico que ha propiciado el aumento de la esperanza de vida, lo que supone un número cada vez mayor de personas por encima de 65 años que vivirán más años y requerirán más cuidados sociales y sanitarios (recordemos que el riesgo de padecer enfermedades crónicas aumenta con la edad). Por lo tanto, además de un importante logro, el aumento de la esperanza de vida supone un reto para la sociedad, que deberá resolver la gran carga económica que una población envejecida conlleva para un país, promoviendo reformas en ámbitos como el sanitario, que ayuden a sobrellevar dicha carga. Organizaciones implicadas en el estudio de este problema, como son la OMS (Organización Mundial de la Salud) o la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico), recomiendan acciones específicas como proporcionar mayor información para mejorar de la calidad del cuidado y favorecer el autocuidado y el uso de nuevas tecnologías y sistemas automáticos para la captura y tratamiento de datos médicos. En este sentido cada vez son más las iniciativas surgidas para facilitar y favorecer la prolongación de la vida independiente de ancianos y reformar el cuidado proporcionado a enfermos crónicos. Estos trabajos proponen diferentes acciones, entre las que podemos destacar la atención domiciliaria y, dentro de ésta, la provisión de servicios de monitorización remota. Sin embargo, el resultado de la experimentación clínica previa aclara que uno de los problemas fundamentales con los que se encuentra la telemedicina a la hora de llegar a usuarios finales con discapacidades, de edad avanzada o simplemente no familiarizados con las nuevas tecnologías, es la enorme barrera que supone la interacción necesaria para que los sistemas funcionen correctamente. Esto se debe principalmente al uso de dispositivos con los que estos colectivos no están familiarizados, a interfaces de pequeño tamaño o incluso a procesos complejos que recaen en el propio paciente. Otro grave inconveniente que puede constatarse, es el empleo de soluciones cerradas, a medida y con protocolos de comunicación propietarios, por lo que la integración de nuevos dispositivos en los sistemas es costosa en tiempo de desarrollo, requiere una estrecha colaboración con los fabricantes de sensores o actuadores y dificulta la posterior integración de estos con los sistemas de información existentes. Además, en ocasiones, los fabricantes venden soluciones extremo a extremo caras que hacen que los centros sanitarios queden atados a la solución elegida, no pudiendo sustituir fácil y económicamente dispositivos antiguos por otros más novedosos y de mejores prestaciones, sobre todo, si estos son de otro fabricante. Ciertas empresas del sector de la salud y la industria han constatado este problema, formándose en 2006 la Continua Health Alliance con el fin de 'establecer un ecosistema de sistemas de salud personal interoperables que favorezcan a las personas y a las organizaciones a gestionar mejor su salud y su bienestar'. Asimismo, con la continua mejora de la tecnología, la minimización del tamaño de los dispositivos de computación y el descenso de los costes asociados, se pueden solucionar otras deficiencias de los sistemas actuales, como la optimización de la interacción entre el usuario y el sistema, la libertad de movimiento mediante la utilización de dispositivos inalámbricos, la flexibilidad de configuración de estos, la transparencia de todo proceso ajeno al usuario o la incorporación de protocolos de comunicación interoperables. Como vemos, las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) pueden facilitar notablemente la atención de ancianos y crónicos y la principal aportación de esta Tesis Doctoral es la propuesta de una arquitectura de referencia de una plataforma tecnológica que permita la provisión de servicios de telemonitorización domiciliaria síncrona y asíncrona y que afronte las principales barreras que lastran el despegue de la atención domiciliaria basada en las TIC. Esta arquitectura se ha basado en un modelo de sistema de telemedicina centrado en la provisión de atención sanitaria a domicilio mediante una red de cuidado multidisciplinar y compartido, en línea con las investigaciones surgidas para remodelar el tipo de atención sanitaria prestada a enfermos crónicos, y que ha sido validado en un entorno real: el Hospital Clínic de Barcelona. La metodología seleccionada para el diseño y desarrollo de la arquitectura de la plataforma de monitorización domiciliaria propuesta es el Proceso Unificado de Rational (Rational Unified Process, RUP). Se decidió elegir ésta, en tanto en cuanto se trata de un procedimiento dirigido por casos de uso (como el modelo de partida) que permite afrontar arquitecturas basadas en componentes y favorece el desarrollo incremental de soluciones, incorporando nuevas funcionalidades de forma controlada. Se ha implementado un sistema de monitorización domiciliaria basado en la arquitectura propuesta, donde el terminal para que los pacientes accedan al mismo está formado por una red de sensores inalámbrica. Para la comunicación entre nodos se ha elegido el protocolo estándar IEEE 802.15.4, pensado para redes inalámbricas de área personal (WPAN) que no requieren altas tasas de transmisión, como es el caso del envío y recepción de medidas obtenidas por la mayor parte de sensores médicos o de entorno. Este protocolo también facilita la implementación de procesos transparentes al usuario como la autoconfiguración de la red y la asociación entre nodos (plug-and-play). Además, IEEE 802.15.4 implementa mecanismos de seguridad basados en el encriptado y desencriptado mediante el algoritmo AES de clave simétrica de 128 bits. Asimismo se ha estudiado la incorporación de estándares de comunicación de alto nivel para permitir la interoperabilidad de dispositivos médicos como la familia de normas ISO/IEEE 11073, que si bien en un principio estaba orientada a entornos como Unidades de Cuidados Intensivos, su evolución ha ido adaptándola a entornos de salud personal, como el ámbito domiciliario. El sistema de monitorización domiciliaria implementado se ha evaluado en un experimento con pacientes mayores de 58 años y que ha permitido contrastar la adecuación de la arquitectura diseñada a la consecución de un terminal de usuario sencillo, flexible, de fácil aprendizaje, instalación, mantenimiento e interoperable. Asimismo ha permitido caracterizar el uso realizado por los participantes y conocer el grado de aceptación recibido.