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VII SEIS upHealth.ES Zaragoza 2010

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¿el hospital en casa? dispositivos médicos personales

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VII SEIS upHealth.ES Zaragoza 2010 Presentation Transcript

  • 1. up Health .ES ¿el hospital en casa? dispositivos médicos personales Índice de contenidos Ignacio Martínez Ruiz 1 ◦ Introducción. imr@unizar.es imr@unizar es Interoperabilidad y estandarización Doctor Ingeniero de Telecomunicación I3A/UZ 2 ◦ familia de normas ISO/IEEE11073 Coordinador de la línea I+D+i de X73PoC (Point-of-Care ) Point of Care interoperabilidad y estandarización i t bilid d t d i ió X73PHD (Personal Health Devices ) (AENOR/CTN139 · CEN /C251 · X73PHDWG) 3 ◦ actualidad de ISO/IEEE11073 Coordinador de upHealth.ES 4◦ ¿ lh ¿el hospital en casa? it l ? www.uphealth.es www uphealth es www.x73spain.com [+info] upHealth.ES project
  • 2. up Health dispositivos médicos personales .ES introducción. necesidad de interoperabilidad ¿un problema real?... ... realmente, un problema!
  • 3. up Health dispositivos médicos personales .ES introducción. necesidad de interoperabilidad ‫ ﺣ‬nuevos requerimientos en las soluciones de e-Salud ◦ Escalabilidad. Dispositivos que puedan (directamente) incorporarse, actualizarse, sustituirse o eliminarse de la solución sin sufrir cambios. ◦ Plug&Play. Conexión automatizada sin conocimientos técnicos, incluso posibilidad de conexión/desconexión múltiple sin fallos (Hot&Swap). ó ó ú ◦ Universalidad: Posibilidad de elegir y mezclar componentes de distintos f b i di ti t fabricantes/propietarios/marcas según: prestaciones t / i t i / ú t i tecnológicas, capacidad de integración en la solución, precio, calidad, preferencias personales del usuario/servicio, etc. ◦ Integración y usabilidad. Homogeneización de diferentes interfaces de conexión, tecnologías de acceso , sistemas operativos, dispositivos de intercomunicación etc intercomunicación, etc. ◦ Disminución de costes. Menor tiempo de trabajo, mayor eficacia, alta reutilización de soluciones menor riesgo de obsolescencia soluciones, obsolescencia, adaptación a los cambios, disminución de desplazamientos, intervención humana.
  • 4. up Health dispositivos médicos personales .ES introducción. necesidad de interoperabilidad ‫ ﺣ‬Soluciones interoperables  estandarización ◦ Interoperabilidad de dispositivos médicos (usuario/paciente) ISO/IEEE11073 ◦ Interoperabilidad de intercambio de HCE (entorno Centro Salud) EN13606 ◦ Interoperabilidad de interfaz de conexión RS232/IrDA/USB/Bluetooth/ZigBee ◦ Interoperabilidad de tecnologías extremo-a-extremo XML/Web Services (SOAP) Electronic Healthcare Record e-Health EHRserver EHR server RS-232 IrDA Web Services EN13606 ISO/IEEE 11073 Entorno Entorno Centro Usuario Salud Paciente
  • 5. up Health dispositivos médicos personales .ES armonización/integración de estándares ‫ ﺣ‬technological standards… ‫ ﺣ‬references HL7 [www.hl7.org] [ g] Technical Committees [AEN/CTN159][CEN/TC251] ‫ ﺣ‬medical standards… CEN/TC251 [www.cen.eu – www.centc251.org] AENOR/CTN139 [www.aenor.es] IHE [www.ihe.net] Continua [www continuaalliance org/home] [www.continuaalliance.org/home] EN13606 [www.medicaltech.org] ISO/IEEE11073 (X73) [ [http://standards.ieee.org][www.ieee1073.org] ‫ ﺣ‬integration associations associations… standards ffamily f medical devices interoperability: for ◦ Point-of-Care (X73PoC) ◦ Personal Health (X73PHD)
  • 6. up Health dispositivos médicos personales .ES interoperabilidad de dispositivos médicos ‫ ﺣ‬diferentes alternativas de interoperabilidad...  Crear un estándar completamente nuevo, o  Partir de algún protocolo ya utilizado en sistemas comerciales  TELECARE  Malcom Clark – Brunell University  HAP  IkuoKESHI Sharp Corporation  Adaptative Framework – Nonin:  Jayant Parthasarathy PhD, Nonin Medical  Kurt Kermes Nonin Medical Kermes,  Jim DelloStritto, Welch Allyn  X73PHD profile  Kai Hassing – Philips g p ‫¿ ﺣ‬por qué la elección de ISO/IEEE11073?  Participación abierta. Armonizado con ISO para estándares internacionales  Armonizado con NCCLS/CLSI HL7, CEN TC251 ISO TC215, IHE FDA, and NIST NCCLS/CLSI, HL7 TC251, TC215 IHE, FDA  ISO/IEEE11073 formado y activo desde los 90  Los estamentos de ISO/IEEE 11073 contienen los dispositivos de cuidados de salud  Estándares estructurados para ser portados a otras tecnologías  Capaz de dar soporte a los principales casos de uso (X73PHDWG)  Bajo coste de afiliación y acceso al estándar
  • 7. up Health dispositivos médicos personales .ES interoperabilidad de dispositivos médicos ‫ ﺣ‬Familia de normas ISO/IEEE11073  IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers  IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  11073 Committee (EMB/11073 – Elliot Soane)  IEEE 11073 Cli i l/G Clinical/General Committee Work Group (Todd Cooper) lC itt W k G (T dd C )  IEEE 11073 Personal Health Device Working Group (Doug Bogia)  ISO International Organization for Standardization  TC215: Health informatics  WG 7: Devices  CEN European Committee for Standardization  TC251: Health Information and Communications Technology  WG IV: Interoperability  AENOR Asociación Española de Normalización  CTN139: Interoperabilidad  SC 4: Interoperabilidad de Dispositivos Médicos 4 I t bilid d d Di iti Médi
  • 8. up Health dispositivos médicos personales .ES familia de normas ISO/IEEE11073 (X73) ‫ ﺣ‬Familia de normas ISO/IEEE11073 ◦ Es una familia de normas (ISO/IEEE11073.x.y.z) - Es un conjunto único de normas adoptadas por todos los países europeos para la interoperabilidad de dispositivos médicos. Aporta conectividad completa: transparencia, Plug&Play, y facilidad de uso y configuración (CEN/ISO e IEEE) ◦ Se localiza en la ubicación del dispositivo médico oca a e a ub cac ó de d spos t o éd co - Inicialmente, en el Punto de Cuidado (Point-Of-Care PoC), para telemonitorización domiciliaria y hospitalaria: Unidades de Cuidados Intensivos (ICUs). - Evolución a dispositivos wearables o personales (PHD), con sensores incorporados p p ( ), p en ropa, pulseras, etc. para telemonitorización ubicua alrededor del paciente: detectores de presencia, sensores de movimiento, dispositivos de telecuidado, etc. - Espectro de uso más amplio y confortable: fitness, monitorización, mantenimiento, soporte a dependencia, vida asistida, crónicos, pacientes de movilidad limitada, etc. - Nuevas tecnologías con conexiones fijas/móviles integradas: USB, Bluetooth, WiFi, ZigBee… y múltiples dispositivos de red: SmartPhone, PDA, miniPC…
  • 9. up Health dispositivos médicos personales .ES familia de normas ISO/IEEE11073 (X73) ‫ ﺣ‬Evolución del punto de cuidado ◦ El proceso de atención sanitaria se “desplaza” del hospital al usuario/paciente UCIs/Punto de Cuidado (PoC)  Paciente/Dispositivos Personales (PHD) ◦ Nuevas redes ubicuas: domiciliarias (HAN), personales (PAN), corporales (BAN) Nuevos dispositivos médicos (Medical Devices, MDs) y casos de uso (Use Cases, UCs) ◦ Evolución de las TICs  nuevo paradigma en los servicios de te e ed c a o uc ó as Cs ue o pa ad g a e os se c os telemedicina: domiciliaria (e-Salud)  móvil (m-Salud)  ubicua (u-Salud) y personal (p-Salud)
  • 10. up Health dispositivos médicos personales .ES familia de normas ISO/IEEE11073 (X73) ‫ ﺣ‬Comparativa de la pila de protocolos X73 (de PoC a PHD) ◦ Nace de integrar/absorber normas previas de ISO e IEEE - ENV13734 (VITAL) para las capas superiores, ( )p p p , - ENV13735 (INTERMED) para las capas intermedias, - Normas 1073 (1073.3 - capas inferiores, y 1073.4 - nivel físico) ◦ Se define para los 7 niveles del modelo OSI p
  • 11. up Health dispositivos médicos personales .ES familia de normas ISO/IEEE11073 (X73) ‫ ﺣ‬Máquina de estados FSM. Modelo de comunicaciones interoperable
  • 12. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬Nueva arquitectura: handler capa de transporte ¿cómo encaja con las diferentes tecnologías de comunicación? Bluetooth 11073-104xx Application 11073-20601 Common Exchange Protocol MCAP
  • 13. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬Nueva arquitectura: handler capa de transporte ¿cómo encaja con las diferentes tecnologías de comunicación? ZigBee 11073-104xx 0 3 0 Application 11073-20601 Common Exchange Protocol ZCL
  • 14. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬Nueva arquitectura: handler capa de transporte ¿cómo encaja con las diferentes tecnologías de comunicación? …y en 6LowPAN 11073-104xx Application 11073-20601 Servicio d S i i de  Todos los dispositivos con Common Exchange Protocol descubrimiento Capa de de dispositivos adaptación IP publica son p accesibles vía internet  Internet de las cosas (Internet of things)
  • 15. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬PHD W ki Working G Group [CENTC251 (AEN/CTN139)] ◦ Personal Health Device Working Group (PHDWG) focus on standards that transport-independent communicates between PHDs/agents & Compute Engine CE/managers CE/managers. In this context PHDs can be described as devices used for: life activity, wellness monitoring, health monitoring in domestic/communal home mobile applications home, applications. Application and information profiles consist of exchange format, data representation, and terminology for PHDs. ◦ Anticipated work products include: 1) technical report describing PHD data, 2) common/transport independent application profile for information exchange between PHDs and CEs, and 3) device specialization standards. ◦ PHDWG is composed by previous participant members (X73-PoC), and universities, manufacturers, providers, and organizations: almost 100 individual members g (55% North America, 25% Far East y 20% Europe). ◦ The work plan includes: weekly conference calls (alternate between 9 am and 3 pm on Thursdays/Pacific Time), voting rights (depend on attendance), and Face- to-Face meetings (planned every 2 – 3 months).
  • 16. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬PHD W ki Working G Group [CENTC251 (AEN/CTN139)] • El Grupo PHD es el grupo de trabajo que se encarga de estandarizar ISO/IEEE 11073 • Está apoyado por los principales organismos de estandarización (ISO, IEEE, CEN y HL7) • Sencillez de documentos: La versión clásica de ISO/IEEE 11073 es difícil de entender • Centrado en dispositivos de consumo ultra bajo: Sensores inalámbricos en redes HAN, PAN y BAN. Versión final a corto plazo ‫ ﺣ‬Contin a Health Alliance Continua La ausencia de estandarización ayuda a mantener un monopolio (p.e. Internet Explorer, iPhone) y pone barreras a la competencia. A pesar de eso, los grandes estaban a favor y lideraron la propuesta. Se crea la Continua Health Alliance.
  • 17. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬Continua Health Alliance • A menudo el problema de la interoperabilidad se resuelve a través de alianzas entre empresas • El organismo se crea en Junio del 2006 • Ce t ada e Centrada en la certificación y testeo de a ce t cac ó interoperabilidad de productos • Uno de sus objetivos es conseguir un flujo de datos extremo a extremo desde el dispositivo hasta el extremo, servidor de Historia Clínica Electrónica (HCE) que sigua estándares de interoperabilidad • Continua especifica los Casos de Uso (UCs) para el PHD: – PHD Versión 1: Base standard y primeras especializaciones de dispositivos. dispositivos Concluida en Diciembre de 2008 (12 UCs) – PHD Versión 2: Segunda fase, ampliación del número y la complejidad de los UCs. Llevarán entre 6 y 18 meses de desarrollo (19 UCs) • Logo de garantía de Interoperabilidad
  • 18. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 Logo de Continua En la publicación de estándares intervienen: – Grupos de desarrollo del estándar: PHDWG PAR: Project Approval Request j pp q Drafts: Borradores: – Organismos de “visto bueno” (revisión y aprobación) Ballots (votaciones) ISO/IEEE  CEN  AENOR En cuanto a certificación de dispositivos: – Continua Health Alliance (www.continuaalliance.org)
  • 19. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 PHD PHD Fabricante PAR Draft Continua ISO/IEEE/CEN ISO/IEEE/CEN Health Alliance Standard NWIP 11073 11073-xxxxx
  • 20. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬IEEE11073-104xx. PHDs specifications … aproval to draft ◦ [-10404] Pulse-oximeter ◦ breathing rate ◦ [-10406] Heart rate monitor [ ] ◦ spirometer p ◦ [-10407] Blood pressure monitor ◦ basic ECG (3-leads) [-10406] ◦ [-10408] Thermometer ◦ peak flow meter [-10421] ◦ [-10415] Weighing scale ◦ INR-blood coagulation [-10418] ◦ [-10417] Glucose meter ◦ physical activity monitor [-10443] ◦ [-10441] Cardio fitness/activity monitor ◦ CO2 meter, insulin pump [-10419] ◦ [-10442] Strength fitness equipment ◦ fetal monitor ◦ [ 10 1] Independent living activity hub [-10471] d d li i i i h b ◦ body b d composition analyzer [-10420] ii l [ 10 20] ◦ [-10472] Medication monitor ◦ simple EEG (1-lead) 4 0 New PHDs [X73PHDWG voting results] 3 5 3 0 ti lt ] 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 (Electromyography), r peritoneal dialysis Sleep quality sensor living (sleep, waking mposition EEG (21-lead, 10-20 EEG (74-lead, 10-10 hing rate ncluding hoscope CPAP / APAP / Blood flow sensors EKG/ECG (12-lead) EKG/ECG ( 3-lead) EKG/ECG ( 1-lead) EEG ( 1-lead) EKG/ECG ( 6-lead) EEG ( 2-lead) EEG ( 4-lead) EEG ( 8-lead) Pain monit / pain Carbon monoxide Blood salts sodium / Spirometer CO meter Fetal monitor Cholesterol monitor r/monitor Peak flo meter manageme (e.g. Hemoglobin monitor (total body water, (Hb/A1C is covered BiPAP / VPAP Insulin pump Cycler-assisted Activities of daily Questionnaires gulant son) potassium ent orie tor m) m) O2 ow ng system system (Note that in c Anticoag Steth y s Breath EMG G o Body com ratin Calo m l (pers calculator
  • 21. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬New PHDs. Continua CertifiedTM b-pressure USB b-pressure BT weighing scale BT OMRON 705IT A&D Medical A&D Medical [blood-pressure, [blood pressure pulse rate] [blood-pressure, pulse rate] [blood pressure [weight] www.corscience.es/ www.aandd.jp/products/ www.aandd.jp/products/ BloodPressure.pdf manual/medical/ua767.pdf manual/medical/uc321.pdf Holtin pulse-ox RS-232 pulse-ox BT pulse-ox X73 (Intelligent Holter) DATEX 3900 DATEX-3900 Nonin Nonin [ECG, bluetooth] [SpO2, heart rate] [SpO2, heart rate] [SpO2, heart rate] www.somatechnology.com/ en.nonin.com/products/ www.continuaalliance.org/ pdfFiles/ohmeda-3900.pdf 9560-digital-fingertip/ productos-certificados.html
  • 22. up Health dispositivos médicos personales .ES actualidad de ISO/IEEE11073 ‫ ﺣ‬IEEE11073-00013. New Use Cases (UCs) [PHDWG/Draft Guide for Health Informatics] ◦ Ambient Assisted Living (AAL) [www.aal169.org] ◦ Health & Wellness / Healthy Living y g ◦ Chronic patient follow-up (diabetes...) ◦ Strength fitness and cardiovascular fitness ◦ Physical Activity Daily Living Monitoring ◦ Imminent disease control and disease management ◦ Elderly patient care, independent living activity ◦ Home monitoring of single cardiac patient ... desde 2005 ... Aging Independently: Health and Wellness: Disease Management: Carol, 79 years old - Carlos - uses a mobile Bob, 47 years old - has a living alone in the same wrist device to record his chronic asthma condition home that she’s l d in h h h ’ lived altitude, altitude speed and heart for 30 years rate as he is running.
  • 23. up Health dispositivos médicos personales .ES ¿el hospital en casa? mucho camino recorrido… ◦ aprobado todo un conjunto de estándares definido en 4 años ◦ numerosas especializaciones de dispositivos médicos ◦ nuevos borradores en curso (ECG, medication monitor) ◦ primeros dispositivos interoperables en el mercado (prototipos adquiribles bajo demanda)... se espera un boom en 2011!! … pero aún más por recorrer! ◦ necesidad de interoperabilidad de dispositivos médicos en las soluciones de e-Salud p p ◦ apoyo del sector empresarial a través de Continua Health Alliance ◦ nuevas iniciativas privadas… Microsoft Health Vault, Google Health, iPhone …
  • 24. up Health dispositivos médicos personales .ES references [+info] standards ISO/IEEE11073 - EN13606 ◦ I. Martínez, J. Escayola, M. Martínez-Espronceda, L. Serrano, J. Trigo, S. Led, J. García, "Recent Innovative Advances in Telemedicine: Standard-based Designs for Personal Health", Special Issue Advanced Simulation and Innovative Design in Bioengineering. I t J Bi Bi i i Int Biomed E and T h l d Eng d Technology (IJBET) Y Gó l and M C (IJBET), Y. Gónzalez d M. Cerrolaza Ed (ISSN 0026 1270 ) 2009 l Eds. 0026-1270.), 2009. ◦ M. Martínez-Espronceda, I. Martínez, J. Escayola, L. Serrano, J. Trigo, S. Led, J. García, "Standard-based Digital Homecare Challenge: Advances of ISO/IEEE11073 for u-Health", ICMCC Digital Homecare Book, K.Yogesan . Springer Eds. (ISBN 1- 59140-866-0), 2009. ◦ M Reynolds M Galarraga L Serrano I Martínez and P de Toledo "Can telemonitoring systems interoperate? Review of M. Reynolds, M. Galarraga, L. Serrano, I. Martínez, P. Toledo, Can the suitability of existing standards for adaptable telecare provision", Healthcare Computing Conference of British Computer Society Health Informatics Forum (ISBN 10: 0-9546971-6-2), pp. 104-115, 2007. ◦ M. Galarraga, L. Serrano, I. Martínez, P. De Toledo, "Standards for Medical Device Communication: X73 PoC-MDC", Medical and Care Compunetics 3. IOS Press - "Studies in Health Technology and Informatics" (ISSN 978-1-58603-630-0), vol. 121, pp. 242-256, 2006. ◦ M. Galarraga, L. Serrano, I. Martinez, P. de Toledo, "Standards for Medical Device Communication: X73 PoC-MDC", International Council on Medical & Care Compunetics, ICMCC Event (ISBN 58603-620-3), pp. 242-246, 2006. upH lth ES project Health.ES j t ◦ I. Martínez, J. Fernández, M. Galarraga, L. Serrano, P. de Toledo, J. García, "Implementation of an End-to-End Standards- based Patient Monitoring Solution", IET Communications - Special Issue on Telemedicine and e-Health Communication Systems (ISSN: 1751-8628), vol. 2(2), pp. 181-191, 2008. ◦ I Martínez J Escayola M Martínez Espronceda L Serrano J Trigo P Muñoz J García "Plataforma Telemática de I. Martínez, J. Escayola, M. Martínez-Espronceda, L. Serrano, J. Trigo, P. Muñoz, J. García, Integración de Estándares End-to-End para Salud Personal", VIII Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL), 2009. ◦ I. Martínez, J. Escayola, I. Fernández-B, M. Martínez-Espronceda, L. Serrano, J. Trigo, S. Led, J. García, "Optimización de una Plataforma Telemática para Monitorización de Pacientes orientada a u-Salud, y basada en Estándares y Plug-and-Play", VII Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL), 2008. ◦ I. Martínez, J. Fernández, M. Galárraga, L. Serrano, P. de Toledo, J. García, "Implementación integrada de plataforma telemática basada en estándares para monitorización de pacientes", VI Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL), pp. 505-512, 2007.
  • 25. up Health dispositivos médicos personales .ES upHealth.ES project [www.uphealth.es]
  • 26. up Health dispositivos médicos personales .ES upHealth.ES project [www.uphealth.es]
  • 27. up Health dispositivos médicos personales .ES upHealth.ES project [www.uphealth.es]
  • 28. up Health dispositivos médicos personales .ES upHealth.ES project [www.uphealth.es]
  • 29. up Health dispositivos médicos personales .ES working group [+info] ‫ ﺣ‬X73 S i G Spain Group [ [www.x73spain.es] 73 i ] Aragon Institute for Engineering Research (I3A/GTC) Electrical Electronics Engineering Dept. University of Zaragoza (UZ) Public Univ. Navarra (UPNA) c/ María de Luna 3 50018 Zaragoza Spain Luna, 3, Zaragoza, Campus de Arrosadía s/n 31006 Pamplona Spain s/n. Pamplona, http://diec.cps.unizar.es/users/imr/personal/investig.html http://www.unavarra.es {jogarmo, imr, alesanco, jtrigo}@unizar.es {lserrano, miguel.martinezdeespronceda, santiago.led} @unavarra.es Department of Telemedicine and Information Society Health Institute “Carlos III” Bioengineering and Telemedicine Laboratory University Hospital “Puerta de Hierro” y p HUPH, c/ San Martín de Porres 4, 28035 Madrid, Spain www.isciii.es amunoz@bioing.cph.es
  • 30. up Health dispositivos médicos personales .ES web page [+info] ‫ ﺣ‬X73 S i G Spain Group [ [www.x73spain.es] 73 i ] ◦ Home. X73 Spain Group website is the meeting point about e-Health interoperability and standardization… ◦ Forum All the news and technical discussions about ISO/IEEE 11073 (X73): the European Forum. standard for interoperability of medical devices that guarantees the uniform data exchange and the universal management of medical information… ◦ X73 world. The website recollects all the relevant information about X73 standard: its scope, evolution, evolution recent implementations latest news and international references and related implementations, references, documentation, downloads, standard demos, multimedia area, … ◦ upHealth.ES project. The researching framework of the latest years from X73 Spain Group for the implementation of a personal e-Health based on end-to-end standard design… X73 Spain Group website: ISO/IEEE 11073 standard for Personal Health Devices up Health.ES x73 Spain Group the meeting point about e-Health interoperability and standardization Aragon Institute Engineering Research I3A / University of Zaragoza Electrical Electronics Engineering Dept / Public University of Navarra g g p y Telemedicine and Information Society Dept / Health Institute Carlos III X73@listserv.rediris.es X73@li t di i