NXT_SLEEP presentation
•Download as PPT, PDF•
0 likes•490 views
Steven Vandeput & An Jacobs (sept 14) (Dutch)
Recommended
More Related Content
Viewers also liked
Similar to NXT_SLEEP presentation
Similar to NXT_SLEEP presentation (20)
More from imec
More from imec (20)
NXT_SLEEP presentation
- 1. Steven Vandeput & An Jacobs / iMinds ICON project NXT_SLEEP NXT_SLEEP: slaapmonitoring van de toekomst
- 2. Outline • Inleidend filmpje • Overzicht van technologie • Business modellering en differentiatie
- 4. NXT_SLEEP: Jan 2013 – Dec 2014 Slaapmonitoring van de toekomst • Gebruiksvriendelijk (off-body, draadloos) • Snelle en betrouwbare beschikbaarheid van data voor onderzoeker, arts en ziekenhuis • Mogelijkheid tot lange termijn screening of follow-up in de vertrouwde thuisomgeving
- 5. imec Bone – Electrocardiography (ECG)
- 6. imec Bone – Electrocardiography (ECG) Bluetooth LE draadloze verzending Stabiliteit van data captatie en ontvangst Oplossingen om signaal integriteit te behouden
- 7. RH/T/CO2 – Ademhaling en capnography
- 8. RH/T/CO2 – Ademhaling en capnography ‘On-chip’ registratie, draadloze verzending Hoge sample frequentie Gevoeligheid van CO2 sensor aan meerdere ademhalingsparameters (RH/T/flow) Snelle responstijd, multi-sensor integratie
- 11. Sensotiss – Lichaamsbewegingen ‘Off-body’ registratie Klinische validatie van ademhaling en hartslag Meerdere hardware en software aanpassingen voor een stabiel en betrouwbaar signaal
- 12. μClimat – Temperatuur en vochtigheid
- 13. μClimat – Temperatuur en vochtigheid ‘Off-body’ meting Combinatie met ‘Sensotiss’ bewegingssensor Gecombineerde matras topper met zowel ‘Sensotiss’ als ‘μClimat’ sensor
- 14. VitalCare – Data opslag in de ‘cloud’
- 15. VitalCare – Data opslag in de ‘cloud’ Automatische online opslag van medische data Grote hoeveelheid data per nacht Nieuwe protocollen toegevoegd aan fifthplay gateway en VitalCare online platform
- 16. Data verwerking en visualisatie
- 17. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 18. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 19. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 20. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 21. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 22. Data verwerking en visualisatie Semi-automatische data analyse Betrouwbaarheid sensor signalen en diagnose Geavanceerde algoritmen voor een robuuste filtering en klinische interpretatie, gecombineerd met een overzichtelijke gebruikersinterface
- 23. • Integratie en synchronisatie van meerdere digitale sensoren niet vanzelfsprekend • Technische en klinische validatie van sensoren is tijdrovend • Welke sensoren primeren? Welke sensoren ontbreken?
- 24. Slaapcentra
- 25. Communicatie • intern: context • met patiënt: compliance
- 26. Slaaponderzoek
- 28. Evolutie in slaaponderzoek 2015 2020 2025 : Ziekenhuis Service provider Cliënt
- 29. Evolutie in slaaponderzoek 2015 2020 2025 : Ziekenhuis : Service provider Cliënt
- 30. Evolutie in slaaponderzoek 2015 2020 2025 : Ziekenhuis : Service provider : Cliënt
- 31. Interface
- 32. Interface
- 33. Interface
- 34. Valorisation potential: Business Modelling research Stap 1: Socio-economische analyse van slaap gerelateerd ademhalingsstoornissen • #potentiële klanten + groeivoet 2012-2050 -> België, Europa, VS en groeimarkten Fig.2 Schatting van de groei van OSA Fig.1 Potentiële OSA patienten (wetende dat 80% nog steeds ongeïdentificeerd is) patienten tussen 2012-2050)
- 35. Overzicht van bestaande diagnostische apparaten (zowel klinisch goedgekeurd als consumer health electronics) Wearable Smart textile Other diagnostic devices
- 36. Hoe positioneert NXT_SLEEP zich ten opzichte van bestaande slaapdiagnostische apparaten? NXT_SLEEP vs Consumer Health Electronics • Gestart vanuit medische vraag • Klinisch gevalideerd • Unmet need om diagnose bij ongeïdentificeerde patienten op te sporen en op te volgen • Rapporteert enkel naar de arts toe, en niet naar de gebruiker NXT_SLEEP vs medische diagnostische apparaten • Minder obstructief • Draadloze sensoren voor diagnostiek bij de patient thuis of in het hospitaal • Data wordt via bluetooth naar een beveiligde gateway verstuurd • Een algoritme verwerkt en analyseert de data en levert een afgewerkt rapport af voor medisch personeel
- 37. Stap 2: NXT_SLEEP Technologies - Analyse van het waardenetwerk • Wat? Het waardenetwerk beschrijft het samenspel tussen alle betrokken actoren, rollen en relaties in het creëeren, leveren en consumeren van de beoogde NXT_SLEEP technologie • Hoe? Door alle stakeholders te betrekken. Een co-creatie workshop was de beste methode om het waardenetwerk te ontwerpen
- 38. • Resultaat! Een compleet waardenetwerk, waar sterktes en zwaktes al snel gedetecteerd kunnen worden (bijv. de nood aan een integrator) Voordelen: •Het begrijpen van elke taak die nodig is om het product/de dienst te ontwikkelen/leveren/consumeren •Het toewijzen van elke rol aan een actor •Nadenken over partnerschappen die gevormd moeten worden •Overzicht van de waardestromen (ook financieel)
- 39. Het waardenetwerk voor 2 cases - Conclusies NXT SLEEP voor ziekenhuizen • garantie van publieke terugbetaling • Lobbyen om in ‘conventie’ erkenning te krijgen • service provider & integrator vinden word cruciaal NXT SLEEP thuis • Voorbij zorgorganisaties als klant • Verzekeraars • Patiënten • service provider & integrator vinden wordt cruciaal • vereist een uitgebreid en goed georganiseerd service netwerk (voor taken zoals: patienteducatie, schoonmaak en recalibratie van het product bij uitlenen etc. • As the patient becomes owner of its own data, other players will enter the value network e.g.: data management systems etc.
- 40. • Stap 3: Case Study analyse (huidige fase) -> Workshop duidde op een belangenverdeeldheid: Medische/academische partners vs Industriepartners Vivonoetics Vivosensor Beddit Basis case studies: value & control parameters ( Ballon, 2007) met 4 peilers: 1. Business architectuur 2. Functionele architectuur 3. Financiële parameters 4. Waardepropositie parameters
- 41. NEXT STEPS • Toevoeging & herevaluatie van sensoren, bv. Geluidsensor, sensor die zuurstofsaturatie meet, enz. • Masker met innovatieve CO2 sensor verder ontwikkelen en valideren • Extra validatie met meer data om algoritmes op punt te stellen • Aanstellen van systeemintegrator die eerste stappen onderneemt voor marktingang Werkgroep i.v.m. valorisatiepiste. Interesse? steven.vandeput@esat.kuleuven.be
Editor's Notes
- PSG: Vermits er geen objectieve follow-up aanwezig is nadat de patient huiswaarts wordt gestuurd met een diagnose en oplossing, wil je 100% zeker zijn dat je hem de juiste oplossing meegeeft zodat zijn probleem verholpen is. Home monitoring: Objectieve follow-up biedt de mogelijkheid om de diagnose en oplossing voor elke patient na te gaan.
- Chip = patch op borstkas : 2 lead ECG + accelero Beperkte stabiliteit: - Metingen die uitvielen (probleem vooral met Linux, waarop fifthplay gateway draait) - Data / pakket verlies, vooral in omgevingen met veel storing (bijv. ziekenhuis) Oplossing = software aanpassingen aan communicatiestromen (??)
- Chip = patch op borstkas : 2 lead ECG + accelero Beperkte stabiliteit: - Metingen die uitvielen (probleem vooral met Linux, waarop fifthplay gateway draait) - Data / pakket verlies, vooral in omgevingen met veel storing (bijv. ziekenhuis) Oplossing = software aanpassingen aan communicatiestromen (??)
- -Voornaamste probleem om CO2 te meten? -Welke sensitiviteit en sample rate nodig voor deze toepassing? - monitoring op meerdere plaatsen in het masker -Het werkpunt Multi-chip integratie is waar we uiteindelijk naartoe willen gaan. Dit hebben we wel nog niet gerealiseerd in het project. Om dit werkpunt te kunnen starten moeten we eerst zeker zijn dat het concept(met de gekozen sensor technologie) werkt. Ik wil het wel vermelden omdat het, als het concept werkt, noodzakelijk zal zijn. Aan alle andere werkpunten vermeld in de tekst is uiteraard wel gewerkt.
- Op slide 8 wordt een flow signaal getoond, met daarin een apneu event, gemeten met de Alice PDx. Signaal zou overeen moeten komen met het T signaal van de NXP sensor, dus daarom dat ik het gekozen heb. -Voornaamste probleem om CO2 te meten? -Welke sensitiviteit en sample rate nodig voor deze toepassing? - monitoring op meerdere plaatsen in het masker -Het werkpunt Multi-chip integratie is waar we uiteindelijk naartoe willen gaan. Dit hebben we wel nog niet gerealiseerd in het project. Om dit werkpunt te kunnen starten moeten we eerst zeker zijn dat het concept(met de gekozen sensor technologie) werkt. Ik wil het wel vermelden omdat het, als het concept werkt, noodzakelijk zal zijn. Aan alle andere werkpunten vermeld in de tekst is uiteraard wel gewerkt.
- Technologie = optisch licht doorheen matras sturen (??) en zo heel accuraat beweging meten Uit beweging halen we ademhaling en hartritme (niet ECG) Het product is eenvoudig mee te nemen en wordt onzichtbaar opgenomen in de normale slaapomgeving Welke hardware aanpassingen?? SNR verbeterd, maar hoeveel, dus welke factor?
- Technologie = optisch licht doorheen matras sturen (??) en zo heel accuraat beweging meten Uit beweging halen we ademhaling en hartritme (niet ECG) Het product is eenvoudig mee te nemen en wordt onzichtbaar opgenomen in de normale slaapomgeving Welke hardware aanpassingen?? SNR verbeterd, maar hoeveel, dus welke factor?
- Technologie = optisch licht doorheen matras sturen (??) en zo heel accuraat beweging meten Uit beweging halen we ademhaling en hartritme (niet ECG) Het product is eenvoudig mee te nemen en wordt onzichtbaar opgenomen in de normale slaapomgeving Welke hardware aanpassingen?? SNR verbeterd, maar hoeveel, dus welke factor?
- Technologie?? = netwerk van ringen in matrashoes/topper die rechtstreeks temp en vochtigheid meten en de verdeling ervan over de volledige matras Welk soort interferentie?
- Technologie?? = netwerk van ringen in matrashoes/topper die rechtstreeks temp en vochtigheid meten en de verdeling ervan over de volledige matras Welk soort interferentie?
- Snelle en betrouwbare beschikbaarheid van data voor onderzoeker, arts en ziekenhuis Sensoren meten elk apart maar gelijktijdig data op Alle data komt CONTINU binnen bij de gateway en van daaruit naar de core en zo naar het vitalcare paltform waar artsen, gebruikers of onderzoekers toegnag hebben tot de data. Verduidelijk aub dat het over de opslag en verwerking van MEDISCHE data gaat (belangrijk aspect - in overeenstemming met de wet op de privacy en met de regelgeving wat betreft medical devices (software zoals VitalCare wordt tegenwoordig ook beschouwd als een medical device !) Realisaties: Overweg kunnen met nieuwe protocollen Voor eerste maal continue stroom aan informatie / data die moet gesynchroniseerd en doorgestuurd worden (vroeger enkel statische data, bv gewicht, bloeddruk, etc van patient, 1x per dag)
- Snelle en betrouwbare beschikbaarheid van data voor onderzoeker, arts en ziekenhuis Sensoren meten elk apart maar gelijktijdig data op Alle data komt CONTINU binnen bij de gateway en van daaruit naar de core en zo naar het vitalcare paltform waar artsen, gebruikers of onderzoekers toegnag hebben tot de data. Verduidelijk aub dat het over de opslag en verwerking van MEDISCHE data gaat (belangrijk aspect - in overeenstemming met de wet op de privacy en met de regelgeving wat betreft medical devices (software zoals VitalCare wordt tegenwoordig ook beschouwd als een medical device !) Realisaties: Overweg kunnen met nieuwe protocollen Voor eerste maal continue stroom aan informatie / data die moet gesynchroniseerd en doorgestuurd worden (vroeger enkel statische data, bv gewicht, bloeddruk, etc van patient, 1x per dag)
- Snel en eenvoudig (tijdsbesparend), objectief Communicatie met online VitalCare platform
- Snel en eenvoudig (tijdsbesparend), objectief Communicatie met online VitalCare platform
- Sensotiss signaal
- Sensotiss signaal na detrending
- Sensotiss signaal na spline interpolation
- Sensotiss signaal na envelope detection
- Grafiek die kansdistributie weergeeft op apnea epochs (dichter naar 1 toe) of op gezonde epochs (dichter naar -1 toe) voor een hele nacht. Dit laat toe de betrouwbaarheid van de klinische diagnose in te schatten. Voor een resultaat dat heel dicht bij 0 ligt, is de classifier helemaal niet zo zeker van het resultaat (apnea of geen apnea) en is de klinische diagnose dus ook minder waard.
- Analoge sensoren zijn veel eenvoudiger te combineren, vermits deze synchroon kunnen gesampled worden op dezelfde clock. Geluidssensor? Zuurstofsaturatie sensor?
- Observatie in 3 slaapcentra: mensen, de taken die ze uitvoeren, en de omgeving waarin dit gebeurt proberen te begrijpen. Uitdaging: ziekenhuis gesloten omgeving: je werkt met patiënten, medische data, privacy, … daarnaast hebben clinici een onvoorspelbare agenda (patiënt gaat altijd voor) Nieuwe technologie, dus gebaseerd op bestaande gouden standaard: PSG. Figuren: grondplannen van de 3 slaapcentra. Keuze in organisatie van het slaapcentrum & in het ziekenhuis of ambulant slaaponderzoek heeft grote invloed op de layout, en dus ook op de werking van het centrum. (laatste = ambulant) Het aantal signalen die kan opgenomen worden, los van of ze strikt noodzakelijk zijn of niet, is eerder beperkt in een ambulante setting. Naast het opnemen van signalen, kan in een ziekenhuis het slaaponderzoek bewaakt worden, wat oa. een verrijking van de data met zich meebrengt, wat de interpretatie van de data soms iets gemakkelijker kan maken. Een ziekenhuis op zich een vrij beschermde omgeving voor zowel patiënten als sensoren, en dus ook voor de signalen en de data. In een ambulante setting moet (net als in een ziekenhuis) rekening gehouden worden met security, privacy, …, wat uitdagingen oplevert in een per definitie open omgeving. Ziekenhuizen zijn reeds uitgerust met verschillende systemen van verschillende producenten, een nieuw systeem past hier dus best in (gebruik standaarden, bv. EDF+).
- Binnen deze 3 slaapcentra zijn we gaan kijken hoe de communicatie verloopt. Afbeeldingen: 3 verschillende communicatie-flows in 3 geobserveerde slaapcentra. 1 heel hiërarchisch, 1 eerder vlakke structuur, 1 ambulant. Communicatie belangrijk voor context: cruciaal om juiste interpretatie te maken van de data. Data wordt doorgegeven tussen verschillende partijen, niet iedereen is erbij tijdens de meting. Heel belangrijk dat die op elk moment juist en zo volledig mogelijk wordt doorgegeven. Communicatie ook belangrijk voor compliance: als patiënt weet wat er gebeurt, hoe, en waarom, dan is die patiënt. In ambulant slaaponderzoek aanzienlijk minder contact tussen clinici en patiënt, kan opgevangen worden door het systeem.
- Uit +500 geobserveerde stappen vast patroon geïdentificeerd. Belangrijk om ziekenhuis beleid, departements richtlijnen, en persoonlijke voorkeuren niet uit het oog te verliezen. Doel slaaponderzoek: slaap gerelateerde aandoeningen indentificeren. Clinici hebben onvoorspelbare planning, werk kan op elk moment voor onbepaalde tijd onderbroken worden. Systeem mag clinici niet ‘ophouden’. Zelf ook ondervonden tijdens ons werk, clinici kunnen op elk moment weggeroepen worden. Communicatie cruciaal tussen collega’s, en met patiënt.
- Workshop met alle projectpartners (industrie, medisch, en academisch): hoe zien wij (ambulant) slaaponderzoek evolueren.
- 2015 Patient – who has complaints and feels tired – goes to doctor.Doctor refers patient to sleep centre for screening. Patient receives NXT_SLEEP box — containing mattress topper, body patch, mask, and SpO2 sensor —, prepared by technician.Service provider assists user while installing and connecting the sensors at home. Patient sleeps with sensors, while data is sent to sleep centre via communication platform. Service provider assists user while removing the sensors.Patient returns NXT_SLEEP box to sleep centre. Technician analyzes date: removes artifacts, calculates, interprets, annotates, generates report, and sends report to doctor. Doctor informs patient, and can refer him to sleep centre for full PSG. NXT_SLEEP can be used during treatment for follow-up. Conclusie: sterke rol bij de ziekenhuizen (conventie & expertise), sensoren kunnen vervangen worden maar proces blijft grotendeels hetzelfde.
- 2020 Verschuiving van taken van ziekenhuis naar service provider, zodat het ziekenhuis zich kan focussen op ernstige gevallen en behandeling. Service provider kan een actieve rol opnemen in screening. Data in de cloud, automatische analyse van data Directe feedback naar patiënten
- 2025 Patiënt wordt cliënt (zie Polar hartslagmeting of thermometer) Continue monitoring om health level te behouden of te verbeteren (ipv zwart-wit visie op ziek-gezond) wearble, ingebouwde, of wegwerp sensoren Slaap consultants
- Uit voorgaande zaken (onderzoek gebruikers, hun taken, & omgeving, en toekomstvisie) papier schets getest met clinici, feedback verwerkt in interactief prototype, opnieuw getest, … CUO: Ontwerp ≠ grafisch, maar wel gebruikersnoden, functionaliteit, elementen, interacties
- Uitdagingen: schaal: meer patiënten, langere metingen: meer data
- eventueel te sneuvelen naar een zinnetje, mogelijke overlap met andere presentaties Detection of potential barriers and opportunities. Literature states the following advantages and bottlenecks for home sleep testing (HST) Advantages Reduce social cost of sleep apnea Socio-economic benefits of avoiding sleep clinics Out of center (Home) Sleep Testing (HST) enabled by ICT opens the door to a highly fragmented model of care HST can be performed by end users or private entrepreneurs HST enhances patient follow-up with real time data and quicker interventions by healthcare professionals Limited or no follow-up with sleep clinics other than technical updates of system Bottlenecks Budgetary constraints due to the economic slowdown The mostly undiscovered domain of cost-efficiency calculations for health technologies is causing uncertainties at insurance companies and governments
- 2 slides + results
- Conclusions: Hospital based system Commercial success will depend on the legal guarantee of public refunding Contacts and lobbying with policy-makers will be fundamental. · Estimating a monetary reward to the assembler should be taken into account to avoid potential controversy or arguments. This actor could incur in extra costs (i.e. buy covers, masks and other sensors) that should be measured and properly rewarded. · The service provider is likely to become a crucial actor in the development, delivery and consumption phase of the NXT_SLEEP value network. Its services would be mainly related to technical support. Conclusions: Home based system · Healthcare service providers no longer have the unique prerogative to ask for a sleep test diagnosis. Patients and insurancers are new actors that will also be entitled to do it. Therefore, all these three actors could potentially buy NXT_SLEEP technologies. · The service provider expands its role and becomes a major player in the value network. Not only it will install NXT_SLEEP technologies, recalibrate and clean smart textile, develop an installation protocol and teach at home; but also, in the second scenario it is able to provide NXT_SLEEP technologies and do the OSA follow-up. · The second scenario enables user empowerment not only to undertake a sleeping test by itself but also to manage its own health records.
- Wat maakt de vergelijking tussen deze twee case studies extra interessant? Beddit gaat het partnerschap met Vivonoetics aan om sensoren te leveren Beddit pro gebruikt de klinsch goedgekeurde VIVOSENSE software The Vivosnese software en data wordt gebruikt door farmaceutische bedrijven en onderzoeksinstellingen (interessante case om te bekijken vanuit business model perspectief)