Antecedentes
Los expedientes clínicos electrónicos y dispositivos médicos digitales mejoran la atención médica de millones de pacientes y representan un invaluable acervo de datos para la toma de decisiones y diseño de intervenciones de salud. El gran desafío para instituciones de salud es crear sistemas intrainstitucionales e interinstitucionales intuitivos y eficientes, que permitan manejar, en forma segura, el intercambio de datos, la asistencia por inteligencia artificial y el análisis de grandes volúmenes de datos requeridos en procesos críticos de toma decisiones tales como prognosis, diagnosis y seguimiento a tratamientos. Muyal permite crear, compartir y reusar este tipo de sistemas, sin crear dependencia tecnológica con proveedores de software y servicios, mientras preserva el derecho a la privacidad y confidencialidad tanto de pacientes como profesionales de la salud.
Metodología general
El proyecto se desarrolla en dos etapas anuales. En estas etapas se establecen los siguientes objetivos particulares:
- Crear, diseñar y desarrollar servicios configurables que permitan a las instituciones de salud de México crear sistemas de e-Salud para integrar, gestionar y compartir información de los pacientes, generada a partir de la práctica clínica, lo cual permitirá interoperabilidad en el intercambio de datos sin modificar los SECEs existentes y con independencia de la infraestructura para reducir la dependencia tecnológica de las instituciones de salud con proveedores de servicios informáticos.
- Crear y diseñar un grupo de servicios, modelos y estrategias que permitan la creación de servicios de adquisición, intercambio, almacenamiento y preservación de datos clínicos y de imágenes radiológicas (PACS), mediante el uso de esquemas criptográficos de siguiente generación, sistemas de preparación y almacenamiento de datos, mecanismos de control de acceso y confidencialidad, trazabilidad basada en bloques encadenados y entrega de contenidos basada en tecnologías de perímetro, nube e IoT.
- Definir una metodología para el uso, manejo e integración de los servicios desarrollados en este proyecto que permita a las instituciones e investigadores crear sistemas e-Salud para crear una red de distribución automática y almacenamiento seguro de imágenes y datos clínicos (PACS) siguiendo estándares tales como DICOM y Hl7.
- Definir una metodología para la construcción de un sistema de e-Salud basado en los servicios incluidos en la plataforma para la adquisición, almacenamiento de datos, validación por personal de salud y visualización de datos provenientes de variables fisiológicas (signos vitales, somatometría, ECG, espirometrías, audio cardio-pulmonar) generados en tiempo cuasi-real durante la realización de una teleconsulta, mediante estructuras de transporte continuo y seguro (IoT-perímetro-nube).
- Definir una metodología para la adquisición provenientes de sistemas e-Salud y ejecución de algoritmos, que alimente a un servicio de analítica en línea con visualización basado en sistemas de información geográfica que realice, bajo demanda, procesos de estadística básica (medidas de dispersión, regresiones lineales/polinomiales y correlaciones), agrupamiento estadístico (K-means, jerárquico, silueta y basado en densidades), así como consultas espacio-temporales con operadores condicionales.
- Obtener un repositorio que permita: i) a las instituciones de salud publicar datos anónimos y sistemas e-Salud, con controles de acceso y trazabilidad de uso, ii) a las instituciones reutilizar sistemas e-Salud existentes, y iii) a los investigadores agregar sus algoritmos al repositorio de la plataforma o usar algoritmos de aprendizaje de máquina, analítica y estadística debidamente preparados para su uso para consumir en forma controlada los datos publicados y obtener información útil.
Entregables de incidencia
En este proyecto multidisciplinario se desarrolla Muyal-Ilal, una plataforma de servicios para la gestión, aseguramiento, intercambio, procesamiento, análisis y preservación de grandes volúmenes de datos médicos. Muyal-Nez (López-Arevalo, et al. 2021 & Barron-Lugo, et al. 2021) crea sistemas eficientes de e-salud para procesar y manejar datos médicos. Muyal-Xelhua crea sistemas de analítica (big data) para ciencia de datos basados en inteligencia artificial que convierte datos (históricos, notas clínicas, provenientes de dispositivos médicos, imagenología, etc.) en información. Muyal-Nez y Muyal-Xelhua guían al personal de salud y TICs para crear, en minutos, sin requerir licencias ni conocimientos tecnológicos o de programación, sistemas de e-salud para soportar procesos de toma de decisiones o asistencia a diagnósticos. Estos sistemas son portables, pueden incluir y/o acoplarse con software existente y transferirse fácilmente a otras instituciones, reduciendo costos de desarrollo y resolviendo dependencias tecnológicas entre instituciones y proveedores de software/servicios. Muyal-Zamna [Carrizales-Espinoza, et al. 2021 & López-Arevalo, et al. 2021), en forma automática y transparente, provee tolerancia a fallas en TICs y privacidad, confidencialidad, integridad, disponibilidad y trazabilidad en datos médicos para que los sistemas creados en Muyal-Ilal cumplan las normas nacionales (NOM-024-SSA3-2010 y NOM-004-SSA3-2012) e internacionales (ISO 27001:2013, COBIT 5, NIST). Muyal-Zamna crea reportes sobre cumplimiento de cada norma, incluyendo guías para mejorar el incumplimiento. Muyal-Tekanaktli construye sistemas eficientes de almacenamiento y distribución de datos/contenidos médicos para que instituciones soporten escenarios de intercambio ininterrumpido de catálogos de bases de datos, resultados/información y/o sistemas e-Salud a través de intra/internet. Muyal-Alwa crea servicios de repositorios (estandarizados y FAIR) para facilitar el acceso a catálogos publicados por instituciones de salud. En Muyal-Ilal se construyen sistemas e-salud para diagnóstico de cáncer de hueso largo y pulmones asistido por inteligencia artificial, estudios espaciotemporales de enfermedades de alta prevalencia con georreferenciación y calculadoras de medición de riesgo de enfermedades cardiovasculares que producirán bases de datos y repositorios para la comunidad científica e instituciones de salud.
Referencias
López-Arevalo, I., Gonzalez-Compean, J. L., Hinojosa-Tijerina, M., Martinez-Rendon, C., Montella, R., & Martinez-Rodriguez, J. L. (2021). A WoT-Based Method for Creating Digital Sentinel Twins of IoT Devices. Sensors, 21(16), 5531. https://doi.org/10.3390/s21165531
Carrizales-Espinoza, D. D. Sánchez-Gallegos, J. L. Gonzalez-Compean and J. Carretero. (2021).”A Federated Content Distribution System to Build Health Data Synchronization Services” 2021 29th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Processing (PDP), IEEE, pp. 1-8. https://doi.org/10.1109/PDP52278.2021.00011
Barron-Lugo, J.A., Gonzalez-Compean, J. L., Carretero J., López-Arévalo, I. and Montella, R. (2021). A novel transversal processing model to build environmental big data services in the cloud. Environmental Modelling and Software.144, 105173. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2021.105173
Dr. José Luis González Compeán
Profesor Investigador en el Centro de Investigación
y Estudios Avanzados (CIVESTAV). Unidad Tamaulipas.
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2160-4407
José Luis González obtuvo su Ph.D. en Arquitectura de Computadores por la UPC (Universitat Politecnica de Catalunya), Barcelona. Fue Profesor Visitante en la Universidad Carlos III de Madrid, España. Su línea de investigación incluye sistemas de almacenamiento basados en la nube, cómputo distribuido, modelos de construcción de software de procesamiento de grandes volúmenes de información en ámbitos espaciales, médicos y medioambientales. Además de seguridad informática aplicada, almacenamiento seguro para entornos de nube y big data, así como diseño de sistemas tolerantes a fallas, estrategias de adaptabilidad y disponibilidad son otras de sus áreas de investigación.
Actualmente, el Dr. González Compeán colabora con el Pronaii de Ciencia de Datos y Salud como el responsable técnico del proyecto titulado Plataforma tecnológica para la gestión, aseguramiento, intercambio y preservación de grandes volúmenes de datos en salud y construcción de un repositorio nacional de servicios de análisis de datos de salud.
- Email: joseluis.gonzalez@cinvestav.mx
- Sitio web: http://www.adaptivez.org.mx
- M. en C. Nadezhda Aguilar Blas
Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INRLGII) - Ing. Laura Aguilar Caballero
Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INRLGII) - M. en C. Heriberto Aguirre Meneses
Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INRLGII) - Dr. Jesús Carretero Pérez
Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) - Dr. Alejandro Galaviz Mosqueda
Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) - Dr. Javier García Blas
Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) - Dr. Garly Daniel González Rosado
Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INRLGII) - Dr. Ricardo Marcelín Jiménez
Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) - Dr. Raffaele Montella
University of Naples “Parthenope” - M. en C. Marco Antonio Núñez Gaona
Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INRLGII) - Dr. Nelson Emmanuel Ordóñez Guillén
CIVESTAV-Unidad Tamaulipas. Instituto Politécnico Nacional - Dr. Andrei Tchernykh
Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) - Dr. Salvador Villarreal Reyes
Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) - MC. Lara Visuña Pérez
Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) - M. en C. Oscar Yáñez Suárez
Universidad Autónoma Metropolitana (UAM)
Carrizales-Espinoza, D. D. Sánchez-Gallegos, J. L. Gonzalez-Compean and J. Carretero. (2021).”A Federated Content Distribution System to Build Health Data Synchronization Services” 2021 29th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Processing (PDP), IEEE, pp. 1-8. https://doi.org/10.1109/PDP52278.2021.00011
López-Arevalo, I., Gonzalez-Compean, J. L., Hinojosa-Tijerina, M., Martinez-Rendon, C., Montella, R., & Martinez-Rodriguez, J. L. (2021). A WoT-Based Method for Creating Digital Sentinel Twins of IoT Devices. Sensors, 21(16), 5531. https://doi.org/10.3390/s21165531
Barron-Lugo, J.A., Gonzalez-Compean, J. L., Carretero J., López-Arévalo, I. and Montella, R. (2021). A novel transversal processing model to build environmental big data services in the cloud. Environmental Modelling and Software.144, 105173. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2021.105173
Carrizales-Espinoza, D., Sanchez-Gallegos, D. D., Gonzalez-Compean, J. L., & Carretero, J. (2022). FedFlow: a federated platform to build secure sharing and synchronization services for health dataflows. Computing, 1-19. https://doi.org/10.1007/s00607-021-01044-3
Hinojosa-Tijerina, M., (2021). Modelado Funcional de Contenedores Virtuales Docker. Maestría. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Unidad Tamaulipas. Instituto Politécnico Nacional. https://www.tamps.cinvestav.mx/defensa_2021_6
Videos
Sistema e-Salud
Ejemplo de la construcción y despliegue de un servicio de e-Salud para la preservación y compartición de datos médicos.
Xelhua
Descripción cuantitativa y cualitativa de las características principales de Xelhua.