Μελέτη, ανάπτυξη και αξιολόγηση πρωτοκόλλου επικοινωνίας και συστήματος ασύρματης δικτύωσης προσωπικής εμβέλειας για εφαρμογή σε πραγματικού χρόνου κατ' οίκον παρακολούθηση

Abstract

The utilization of Information & Communications Technologies for the provision of healthcare services can significantly contribute in overcoming the obstacles and challenges presented at a worldwide level which hinder the qualitative provision of such services to the citizens who are the final recipients. E-Health can contribute in guaranteeing improved healthcare services at reduced costs, in the frame of healthcare service provision systems targeted towards the citizens. It is the modern tool for the achievement of productivity increase and the future means for the restructuring of citizen-centred healthcare systems. The new healthcare model which e-Health promoted however imposes some constraints regarding the way these services are delivered. The first significant constraint regards the standardization of the communicated data. Despite the significant effort put in the development of integrated information systems, and even though effort has also been put in the standardization of the data exchanged between these systems, until today no certified protocol is being used by medical instrumentation manufacturers in the field of homecare service provision. The second constraint regards the credibility percentage of the wireless networks that are utilized for the deployment of the architecture of remote monitoring systems, which are responsible for the transmission of the collected information to remote centres where this information is evaluated. The scope of the current thesis is the proposition of solutions and guidelines which will enable the application of the suggested homecare system architectures in clinical practice. Regarding the standardization and formatting of transmitted data, the expansion of the SCP-ECG protocol is presented so that it may support a plethora of critical biosignals other than ECG which it currently supports. In this way it will be able to support the diverse needs of homecare. In addition, several guidelines are presented regarding the utilization of wireless personnal area networks for patient monitoring, which were extracted from the implementation of rather exhaustive experimental measurements conducted under different circumstances, which were modeled as different experimental scenarios.

Η αξιοποίηση των τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών για την παροχή υπηρεσιών υγείας μπορεί να συντελέσει σημαντικά στην υπερπήδηση των εμποδίων και των προκλήσεων που παρουσιάζονται σε παγκόσμιο επίπεδο και παρακωλύουν την ποιοτική προσφορά τέτοιων υπηρεσιών στους πολίτες που είναι και οι τελικοί αποδέκτες. Η ηλεκτρονική υγεία μπορεί να συμβάλει στην εξασφάλιση βελτιωμένης περίθαλψης με μικρότερη δαπάνη, στο πλαίσιο συστημάτων διανομής υπηρεσιών υγείας που είναι επικεντρωμένα στους πολίτες. Είναι το σύγχρονο εργαλείο για την επίτευξη σημαντικών αυξήσεων στην παραγωγικότητα, και το μελλοντικό μέσο για την αναδιάρθρωση των συστημάτων υγείας που είναι επικεντρωμένα στον πολίτη. Το νέο όμως μοντέλο περίθαλψης το οποίο προάγει η e-Υγεία δεν συνιστά από μόνο του πανάκεια αλλά εισάγει κάποιους προβληματισμούς αλλά και περιορισμούς αναφορικά με τον τρόπο παροχής των υπηρεσιών αυτών. Ο πρώτος σημαντικός περιορισμός αφορά στην προτυποποίηση των μεταδιδόμενων δεδομένων. Παρά τη σημαντική προσπάθεια ανάπτυξης ολοκληρωμένων πληροφοριακών συστημάτων και παρότι καταβάλλεται σημαντική προσπάθεια προτυποποίησης των μεταδιδόμενων δεδομένων, έως σήμερα δεν υπάρχει ένα πιστοποιημένο πρωτόκολλο το οποίο να χρησιμοποιείται από τους κατασκευαστές ιατροτεχνολογικού εξοπλισμού στην παροχή υπηρεσιών κατ' οίκον νοσηλείας. Ο δεύτερος σημαντικός περιορισμός αφορά το ποσοστό αξιοπιστίας των ασύρματων δικτύων τα οποία αξιοποιούνται κατά την αρχιτεκτονική σχεδίαση συστημάτων απομακρυσμένης περίθαλψης, τα οποία είναι υπεύθυνα για την αποστολή της πληροφορίας σε κέντρα συντονισμού στα οποία γίνεται η αξιολόγηση της πληροφορίας αυτής. Σκοπός της διατριβής ήταν η πρόταση λύσεων και οδηγιών οι οποίες θα επιτρέψουν την εφαρμογή των προτεινόμενων αρχιτεκτονικών της κατ' οίκον νοσηλείας στην κλινική πράξη. Αναφορικά με την προτυποποίηση και μορφοποίηση των μεταδιδόμενων δεδομένων, στα πλαίσια της διατριβής παρουσιάζεται η επέκταση του υφιστάμενου πρωτοκόλλου SCP-ECG, ώστε να μπορεί να υποστηρίξει πληθώρα άλλων βιοσημάτων πέραν του υποστηριζόμενου ΗΚΓ και κατ' επέκταση να υποστηρίξει τις ποικιλόμορφες ανάγκες της κατ' οίκον νοσηλείας. Επιπλέον παρατίθεται η σύσταση οδηγιών αναφορικά με την αξιοποίηση ασύρματων τεχνολογιών δικτύωσης μικρής εμβέλειας για την παρακολούθηση ασθενών, τα οποία προέκυψαν από την πραγματοποίηση εκτενών πειραματικών μετρήσεων υπό διαφορετικές συνθήκες οι οποίες μοντελοποιήθηκαν υπό τη μορφή διαφορετικών σεναρίων.