Sistema cliente/servidor

El sistema de Telemedicina en UCIs sigue una arquitectura cliente/servidor clásica [Gómez 1999] y por lo tanto consta de dos subsistemas claramente diferenciados pero interrelacionados por medio de una red de datos:

• Sistema local. Estará ubicado cerca del paciente e incluye las aplicaciones necesarias para poder realizar una monitorización local, así como para servir de cliente del sistema de control centralizado. Este subsistema incluirá también las aplicaciones y el hardware necesario para poder realizar la adquisición de los datos proporcionados por la instrumentación médica conectada al paciente.

• Sistema central. Equipo situado en una localización distanciada de los pacientes y que se encargará del registro y supervisión de los parámetros correspondientes a cada uno de los sistemas locales de la UCI. Permite al

personal clínico la monitorización y visualización del estado de los pacientes de forma remota.

Figura 4. Diagrama general del sistema de Telemedicina

La gestión de las comunicaciones entre el subsistema local y central se realizará por medio de aplicaciones específicas para el cliente y el servidor, basadas en el

uso de canales de comunicación mediante sockets TCP. Además, con el objetivo de

optimizar el ancho de banda disponible, se establecerá una organización mediante canales específicos para cada tipo de información a transmitir/recibir. Así distinguiremos los siguientes canales:

• Datos de control. Canal dedicado al envío y recepción de comandos e información relativa al control remoto del subsistema local por parte del subsistema central. Este canal permanecerá abierto durante el tiempo que dure la conexión con el subsistema local.

• Datos de la adquisición de la instrumentación médica. Canal dedicado a la transmisión al servidor de las señales procedentes de los dispositivos conectados al paciente. El canal estará abierto mientras exista la conexión con el subsistema local y el envío de los datos se realizará cada vez que se complete la adquisición de un buffer de señales en el subsistema local. El tamaño del buffer puede ser definido en la configuración del sistema pero para mejorar los tiempos de transmisión, y por consiguiente mejorar el ancho de banda disponible, se aplicará un proceso de compresión de datos

en tiempo real utilizando las funciones de la librería zlib (utilidad de

• Datos de audio y vídeo. Canal utilizado para la comunicación entre ambos subsistemas por medio de videoconferencia. Este canal sólo se mantendrá abierto mientras dure la comunicación entre los interlocutores. El envío de esta información se realizará siguiendo estándares de transmisión de audio y vídeo comprimidos. Además, se podrá regular el ancho de banda empleado dependiendo de la carga existente en el sistema.

• Datos multimedia. Canal dedicado a la transferencia de todo tipo de archivos médicos (imágenes, documentos, etc.). Este canal será establecido para realizar una tarea y se cerrará al finalizarla. La información puede ser transmitida directamente o aplicando una compresión previa.

La inclusión de capacidades de comunicación por videoconferencia complementa el sistema de Telemedicina pero implica la necesidad de disponer de hardware y software adecuados. Además, habrá que tener en cuenta la forma en que esto afectará al sistema global. Concretamente, el uso de vídeo en tiempo real requerirá un ancho de banda elevado, lo cual puede llegar a afectar a las tareas de monitorización y supervisión inteligente. Para solucionar este problema habrá que establecer una serie de preferencias para la utilización del canal de comunicaciones compartido. Así, la utilización de normas de compresión de audio y vídeo contribuirán a reducir significativamente el ancho de banda utilizado, aunque a costa de una pérdida en la calidad de la transmisión. Por ello, el sistema desarrollado permite que el porcentaje de compresión aplicado pueda ser regulado por software, consiguiendo de este modo que se adapte a las necesidades que se precisen en cada momento. El estándar de transmisión de videoconferencia utilizado originalmente sigue la recomendación ITU-T H.263 [ITU-T 2005].

El sistema utiliza las redes de comunicaciones del centro hospitalario para integrarse en el SIH, pudiendo acceder a la información proveniente no sólo de la instrumentación de la UCI sino también a la información de otros servicios (bases de datos, tomografías, radiografías, analíticas, etc.). Además, proporciona un medio de intercomunicación entre complejos hospitalarios con el objetivo de facilitar la cooperación diagnóstica y la mejora del estado de los pacientes.

desarrollado incluyó un módulo específico diseñado para la supervisión de pacientes con traumatismo craneoencefálico (TCE) [Dafonte 2002]. Este tipo de traumatismos suponen un daño mecánico en las neuronas por impacto directo o por aceleración-desaceleración de las estructuras intracraneales y un daño secundario debido a: comprensión de arterias cerebrales; hemorragia subaracnoidea; hipertensión craneal; y factores extracraneales como hipoxia, hipotensión o anemia. Los objetivos para el tratamiento del TCE están dirigidos a prevenir lesiones adicionales por alteraciones secundarias (hipoxia, hipertensión arterial, presión intracraneal elevada, infección, etc.) y proporcionar un medio adecuado para las neuronas potencialmente recuperables.

El tratamiento de pacientes con TCE es muy complejo e involucra a todos los sistemas: hemodinámico, respiratorio, neurológico y renal. En cada uno de estos sistemas habrá que monitorizar un importante número de variables: hemodinámicas (presión arterial, frecuencia cardiaca, presión venosa central, hematocrito, presión capilar pulmonar, presión de perfusión cerebral), respiratorias (pCO2, pO2, SaO2), renales (diuresis, electrolitos), neurológicas (presión intracraneal, SjvO2, medidas de test tipo Glasgow), temperatura, imágenes médicas (tomografías, resonancias, radiografías), etc. La gran cantidad y variedad de tipos de datos utilizados (variables de control, valores numéricos y alfanuméricos, estimaciones, históricos/tendencias, gráficos, etc.) hace que sea necesario implementar los mecanismos adecuados para el acceso a los datos y su posterior procesamiento. Mediante técnicas de fusión de datos se tratará de obtener la información crítica que será visualizada en la interfaz gráfica en tiempo real.

Una de las componentes principales del módulo de supervisión de pacientes con TCE es su sistema de conocimiento basado en reglas. Será este sistema el encargado de interpretar la información para realizar una monitorización inteligente y detectar las alteraciones críticas que puedan afectar a la evolución clínica del paciente, incluyendo la aportación de recomendaciones de terapias adecuadas [Dafonte 2007]. Este tipo de procesos patológicos reúnen características que los hacen muy apropiados para el uso de técnicas de IA: sistemas complejos, fuerte dependencia temporal, adquisición y clasificación de

datos de múltiples fuentes, existencia de correlaciones entre variables, análisis dependiente del contexto fisiológico y de la evolución del paciente, componentes basadas en la experiencia del personal clínico, etc.