Sistema de telemedicina basado en una arquitectura orientada a servicios y aplicado a la rehabilitación física - Cristian David Chamorro Rodríguez - E-Book

Sistema de telemedicina basado en una arquitectura orientada a servicios y aplicado a la rehabilitación física E-Book

Cristian David Chamorro Rodríguez

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Beschreibung

Este libro plantea un innovador modelo de atención a una población que requiere una rehabilitación física debido a lesiones osteo-musculares y considera una atención descentralizada por medio del uso de nuevas tecnologías de la comunicación, que van de la mano con aplicaciones de telemedicina tales como consulta, diagnostico, gestión de la información, consulta de historias clínicas y tele-operación. Asimismo, la arquitectura del sistema aquí planteada considera una estructura con orientación a servicios que utiliza para su validación una herramienta grafica-formal llamada red de Petri coloreadas. Adicionalmente, este estudio traza el diseño y la implementación de las ayudas tecnológicas, los servicios web y la integración con un sistema de información. Las pruebas de validación fueron desarrolladas en cinco escenarios definidos por las posibles eventualidades que ponían en riesgo la integridad física del paciente.

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Chamorro R., Cristian David

Sistema de telemedicina basado en una arquitectura orientada a servicios y aplicadas a la rehabilitación física / Cristian David Chamorro R., John Alexander Camacho S., José Rafael Tovar C., José Isidro García M. -- Cali : Programa Editorial Universidad del Valle, 2020.

292 páginas ; 24 cm. -- (Colección Artes y Humanidades -Diseño)

1. Telemedicina - 2. Teleoperación - 3. Rehabilitación física 4. Ayudas tecnológicas - 5. Sistemas de información - 6. Servicios de salud

610 cd 22 ed.

C448

Universidad del Valle - Biblioteca Mario Carvajal

Universidad del VallePrograma Editorial

Título:

Sistema de telemedicina basado en una arquitectura orientada a servicios y aplicado a la rehabilitación física

Autores:

Cristian David Chamorro Rodríguez, John Alexander Camacho Sánchez, José Isidro García Melo, José Rafael Tovar Cuevas

ISBN: 978-958-5156-16-6

ISBN-PDF: 978-958-5156-17-3

ISBN-EPUB: 978-958-5156-18-0

Colección: Artes y Humanidades-Diseño

Primera edición

Rector de la Universidad del Valle: Édgar Varela Barrios

Vicerrector de Investigaciones: Héctor Cadavid Ramírez

Director del Programa Editorial: Omar J. Díaz Saldaña

© Universidad del Valle

© Autores

Diseño de carátula y diagramación: Dany Stivenz Pacheco Bravo Corrección de estilo: Luz Adriana Ossa Valencia

Gráficas e ilustraciones: Cristian David Chamorro R., John Alexander Camacho S.

_______

Este libro, o parte de él, no puede ser reproducido por ningún medio sin autorización escrita de la Universidad del Valle.

El contenido de esta obra corresponde al derecho de expresión del autor y no compromete el pensamiento institucional de la Universidad del Valle, ni genera responsabilidad frente a terceros. El autor es el responsable del respeto a los derechos de autor y del material contenido en la publicación, razón por la cual la Universidad no puede asumir ninguna responsabilidad en caso de omisiones o errores.

Cali, Colombia, noviembre de 2020

Diseño epub:Hipertexto – Netizen Digital Solutions

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1LA TELEMEDICINA Y SUS CONTEXTOS

Población en situación de vulnerabilidad geográfica

Marco legal que reglamenta la tele-salud en Colombia

Telemedicina

Rehabilitación

Herramientas conceptuales

Revisión de literatura científica y su clasificación

Referencias

CAPÍTULO 2DISEÑO DE AYUDAS TECNOLÓGICAS TELE-OPERADAS

Sistema de potencia para las ayudas tecnológicas de rehabilitación tele-operada

Prototipo tarjetas electrónicas

Desarrollo de la ayuda tecnológica para rehabilitación de rodilla tele-operada

Desarrollo de la ayuda tecnológica para rehabilitación de hombro tele-operada

Conclusiones

Referencias

CAPÍTULO 3ARQUITECTURA CON ORIENTACIÓN A SERVICIOS PARA UN SISTEMA DE REHABILITACIÓN FÍSICA TELE-OPERADA VÍA INTERNET

Metodología

Principios de una arquitectura con orientación a servicios

Diagrama de casos de uso del servicio de gerenciamiento en rehabilitación

Diagrama de actividades

Simulación en red de Petri del sistema para rehabilitación tele-operada

Validación de los movimientos anatómicos del sistema de potencia

Evaluación y análisis de las eventualidades del sistema

Conclusiones

Referencias

CAPÍTULO 4CONCEPCIÓN, DISEÑO Y DESARROLLO DE LOS SERVICIOS WEB PARA LA ARQUITECTURA DE SISTEMAS DE REHABILITACIÓN TELE-OPERADA VÍA INTERNET

Base de datos

Servicio de autenticación

Servicio de búsqueda del paciente

Servicio de actualización de historia clínica

Servicio de comunicaciones

Conclusiones

CAPÍTULO 5PRUEBAS FUNCIONALES DE LA ARQUITECTURA APLICADAS A SISTEMAS TELE-OPERADOS

Método e instrumentos

Resultados

Conclusiones

CAPÍTULO 6SISTEMA DE INFORMACIÓN

Materiales y métodos

Resultados

Discusión

Conclusiones

Referencias

INTRODUCCIÓN

Existen cuatro aspectos que inciden de manera crítica en la falta de atención de salud de las poblaciones con Vulnerabilidad Geográfica (VG) [1], el primero se refiere al ámbito geográfico que se relaciona con las distancias, los medios de transporte disponibles y las condiciones de infraestructura vial; el segundo se trata del aspecto económico ligado a la capacidad de pago del paciente para acceder al servicio médico; el tercero remite a un asunto cultural que se enfoca en el conocimiento para la utilización de los servicios y el cuarto, relacionado con lo organizacional, es decir, con las condiciones locativas y administrativas [2].

Para el caso colombiano, cuando se trata de rehabilitación física, las cifras revelan desde el punto de vista económico, que el 65% de la población encuestada presenta problemas económicos para el desplazamiento hacia los centros de salud especializados; mientras que, en el aspecto cultural, el 6% no aprueba este tipo de prácticas para una recuperación. En cuanto a percepción de necesidad, el 6% cataloga que la rehabilitación no es importante y con relación a localización del centro de atención, el 5% argumenta que los centros de salud están en las ciudades principales y ante la falta de acompañante, el 4% considera que algunos pacientes con lesiones osteo-musculares dependen de su cuidador [3].

Tras el anterior contexto, este libro presenta una arquitectura con orientación a servicios para la rehabilitación física y utiliza la tele-operación de ayudas tecnológicas vía internet para disminuir las barreras de acceso en la atención de rehabilitación dirigida a población en situación de vulnerabilidad geográfica.

La complejidad del diseño de sistemas tele-operados con aplicación en rehabilitación física radica en el tratamiento de varios aspectos, entre ellos, el monitoreo de señales del paciente y del sistema; las condiciones para garantizar la seguridad del sistema y del paciente; los procesos síncronos que permiten realizar operaciones remotas coordinadas entre paciente, auxiliar y especialista y la gestión de la información que depende del tipo de usuarios del sistema, entre otras. Al considerar las características de este tipo de aplicación, se integraron soluciones propias de Sistemas Distribuidos (SD) usando internet, como por ejemplo la Arquitectura con Orientación a Servicios (con su sigla en inglés, SOA).

Para plantear una SOA tele-operada con aplicación en rehabilitación física es fundamental estudiar, comprender y analizar los problemas osteo-musculares que afectan el correcto funcionamiento de las articulaciones, por este motivo, se puede decir que la rehabilitación es fundamental para recuperar la función de la articulación afectada. La rehabilitación física es pensada para personas que han sufrido algún tipo de lesión y alcanzaron la condición de situación de discapacidad transitoria. Esta incapacidad se define si genera en el individuo la imposibilidad de realizar algún tipo de tarea, lo cual afecta de manera directa la independencia del individuo y, por ende, su calidad de vida. Los factores cualitativos que determinan la independencia de un individuo son las Actividades de la Vida Diaria (AVD) [3].

Las lesiones que generan en el individuo algún tipo de discapacidad transitoria se tornan aún más complejas en el momento en que el sistema de salud le impone barreras de acceso al servicio especializado de rehabilitación. Esta situación se conoce como condición de vulnerabilidad geográfica que se presenta con mayor facilidad y frecuencia en personas que habitan zonas rurales en estratos 1 o 2, debido a que el sistema de salud centralizado del país obliga a que el paciente tenga que desplazarse hacia los principales centros urbanos para acceder a los servicios de rehabilitación. Es decir, el sistema de salud colombiano impone barreras de acceso al servicio de salud y propicia que la persona asuma una condición de vulnerabilidad geográfica [1].

En Colombia el porcentaje de población con limitaciones para movimiento del cuerpo, manos, brazos y piernas oscila alrededor del 21% a nivel nacional, mientras que, en el Valle del Cauca, la cifra aumenta en un 35%. Debido a este tipo de deficiencias, las AVD de esta población se ven afectadas de la siguiente manera: el 21% de las personas abandonan tareas generales, un 3% no pueden realizar tareas de auto-cuidado y un 31% presenta problemas para la movilidad [4]. Por este motivo las personas que sufren algún tipo de lesión ven afectada su calidad de vida ya que no alcanzan su independencia en el desarrollo de dichas tareas. En el censo del 2010, realizado por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), se encuentra que los métodos de mayor aceptación para los tratamientos de rehabilitación son los medicamentos con un 58%, medicina física con un 16% y fisioterapia con un 22%. Un tratamiento de rehabilitación física contempla tres procedimientos: desinflamación y disminución de dolor de la articulación, recuperación de la movilidad y fortalecimiento muscular.

De tal forma, este estudio se centra en la recuperación de la movilidad y el fortalecimiento muscular, facilitando protocolos de rehabilitación de terapia activa y pasiva en pacientes con discapacidad transitoria. Así, se minimizan las barreras impuestas por el servicio médico centralizado en Colombia donde, según [5], la calidad del servicio de rehabilitación a menudo se ve afectada negativamente en un 64% por inconvenientes económicos para el desplazamiento, en un 4% por falta de un acompañante y en un 6% por la lejanía del centro de atención. Estos factores son los responsables del aumento en el riesgo de la vulnerabilidad geográfica de la población, lo cual hace que el diseño de equipos para rehabilitación tele-operados sea una necesidad sentida para disminuir estos efectos.

Debido a que el especialista se encuentra geográficamente distante, un sistema de rehabilitación tele-operado debe brindar las máximas condiciones de seguridad al paciente, estableciendo condiciones o eventos claramente definidos que permitan a los elementos que conforman el sistema actuar de forma sincronizada. La arquitectura diseñada e implementada está concebida para que sea modular, cumple con el paradigma de arquitectura con orientación a servicios bajo las siguientes condiciones: servicios estandarizados, acoplamiento de los servicios, abstracción de los servicios, reutilización de los servicios, autonomía de los servicios, los servicios no conservan el estado, descubrimiento de los servicios, composición de los servicios, granularidad de los servicios, normalización de los servicios, optimización de los servicios, encapsulación de los servicios y transparencia en la ubicación de los servicios [6].

La reglamentación legal colombiana define las condiciones que deben tener las instituciones que prestan servicios de salud bajo la modalidad de telemedicina [7] - [13] y las leyes que crean las disposiciones y establecen las condiciones para las empresas sociales del estado en servicios de telemedicina [8] - [9]. Asimismo, estipula las leyes que definen la política pública de apoyo al desarrollo y sus lineamientos de la tele-salud en Colombia [10] - [14] y la Ley que reforma el sistema de seguridad social en salud y los procedimientos y condiciones que deben cumplir los Prestadores de Servicios de Salud para habilitar los servicios [11] - [12]. Gracias a esta reglamentación que aquí se presenta, se establece un marco legal que permitió identificar la importancia de la telemedicina para permitir que personas en situación de vulnerabilidad geográfica puedan tener acceso a un servicio de salud de una manera más sencilla.

Con respecto a los trabajos similares revisados, se clasificaron de la siguiente manera: i) Sistemas de tele-salud para diagnóstico y consulta que cubren aspectos de tele-operación, gestión de la información, monitoreo, uso de internet y consulta [15] - [28]; ii) Educación y capacitación centrados en el diseño de interfaz y uso de internet [41] - [42]; iii) Sistemas para Tele-rehabilitación donde se abordan rehabilitación, tele-operación, gestión de la información, monitoreo, diseño de interfaz, uso de SOA, uso de internet y consulta [31] - [39]; iv) Aplicaciones SOA en salud que plantean tele-operación, procesos síncronos, gestión de información, monitoreo, SOA, servicios web, uso de internet, consulta y diseño de una arquitectura [40] - [48]; y v) Modelado de sistemas de salud que revisa la rehabilitación, tele-operación, gestión de la información, monitoreo, diseño de interfaz, uso de SOA, uso de internet y consulta [49] - [52].

Los anteriores trabajos evidenciaron una falta de integración de todas las características requeridas para brindar una atención en rehabilitación física tele-operada. De acuerdo con los requerimientos de esta propuesta, se definió que la SOA era la más indicada para este tipo de sistemas complejos de salud, ya que garantiza la organización y utilización de aplicaciones distribuidas de software que pueden ser utilizadas por diferentes usuarios.

Este libro presenta el desarrollo e implementación de un sistema de telemedicina para la atención de rehabilitación física, por medio de la concepción y el desarrollo de una arquitectura con orientación a servicios para población en situación de vulnerabilidad geográfica, caso de estudio rehabilitación de la función de las articulaciones de hombro y rodilla con ayudas tecnológicas de rehabilitación pasiva y activa tele-operadas. Lo novedoso de este estudio se refiere a que la arquitectura implementada permite la supervisión del sistema y posibilita la rehabilitación a distancia de manera segura para el paciente, además agrupa los diferentes campos de acción de la telemedicina en función de prestar el servicio rehabilitación física tele operada. La propuesta se plantea como un sistema a eventos discretos, la cual fue modelada utilizando un abordaje top-down con la herramienta de red de Petri coloreadas, esto con el fin de obtener información sobre la dinámica del sistema, además el sistema planteado es síncrono en cuanto al flujo de información entre la interfaz del especialista, interfaz asistente, paciente y ayuda tecnológica. Para garantizar la seguridad del paciente durante la terapia de rehabilitación se realizó un monitoreo permanente, el cual se debe actualizar en la historia clínica durante y al finalizar la terapia.

Para lograr el diseño, desarrollo e implementación de la arquitectura con orientación a servicios se planteó como objetivo general desarrollar un sistema tele-operado de rehabilitación de pacientes, caso de estudio las ayudas tecnológicas de rehabilitación de rodilla y de hombro y del cual se desprenden los siguientes objetivos específicos:

• Desarrollar un procedimiento que permita modelar un sistema de rehabilitación tele-operado como un sistema con orientación a servicios.

• Desarrollar una metodología para determinar los componentes modulares que constituyen una SOA para sistemas de rehabilitación tele-operados.

• Desarrollar un procedimiento de modelado que permita especificar la integración y coordinación de los servicios de rehabilitación involucrados en la atención de pacientes.

• Implementar una arquitectura que permita operar un sistema de rehabilitación tele-operado.

• Desarrollar estrategias de simulación con red de Petri coloreadas para validar la arquitectura.

• Definir un protocolo de pruebas en el sistema de rehabilitación tele-operado que permita verificar su funcionamiento como un sistema con orientación a servicios.

El primer capítulo titulado “Diseño de una ayuda tecnológica tele-operada para rehabilitación activa y pasiva”, presenta la manera como se plantearon, diseñaron, desarrollaron e implementaron las ayudas tecnológicas necesarias para acoplar a la arquitectura elaborada; además se muestra las características mecánicas, electrónicas, informáticas y sus alcances terapéuticos aplicables para un usuario en situación de discapacidad transitoria. Así mismo, presenta la modularidad de la ayuda en cuanto puede ser reemplazada por otra ayuda tecnológica que cumpla con características similares, donde su factor diferenciador radica en los grados de libertad y alcances máximos de la articulación. Esta ayuda tecnológica se acopla a la arquitectura sin ningún tipo de restricción.

En “Arquitectura con orientación a servicios para un sistema de rehabilitación física tele-operada vía internet” se presenta la arquitectura que contempla las características de las ayudas tecnológicas en los distintos lugares geográficos, del especialista, el auxiliar y las respectivas interfaces. Además, se definieron los servicios web que son los encargados del gerenciamiento del flujo de información entre los lugares geográficos y de los actores que están contemplados en el sistema. Debido a lo crítico del sistema, desde el punto de vista de seguridad del paciente, la arquitectura fue modelada en red de Petri coloreadas para validar su funcionamiento en cuanto al flujo de información y sus respuestas en el momento de presentarse eventualidades, definidas estas como posibles situaciones que ponen en riesgo al paciente. Al evaluar esta arquitectura se pudo verificar que cumple con los paradigmas de una SOA.

Por su parte, el capítulo “Integración de servicios” expone la arquitectura de software utilizada para el diseño y el desarrollo de los servicios web. Lo anterior, de acuerdo con los requerimientos definidos por la arquitectura con orientación a servicios para sistemas de rehabilitación tele-operada. Estos servicios cumplen con los paradigmas definidos por dicha tecnología, lo cual permitirá que este sistema cumpla con las condiciones de interoperabilidad, escalabilidad, bajo acoplamiento, reúso de los servicios, autonomía de los servicios, granularidad, encapsulación, fácil descubrimiento y servicios sin estado [53].

En “Implementación del sistema de rehabilitación tele-operado”, se muestran los instrumentos y pruebas del sistema interactuando con los servicios web integrados, los cuales arrojan como resultado el correcto funcionamiento de los servicios diseñados y además, que la propuesta de arquitectura con orientación a servicios propuesta y validada con red de Petri coloreadas puede ser implementada para tele-operar ayudas tecnológicas de rehabilitación. Con el desarrollo del capítulo “Integración de los servicios” y el capítulo “Implementación del sistema de rehabilitación tele-operado” se da cumplimiento al último objetivo específico.

En el “Sistema de información” se definieron los indicadores asociados al flujo de información entre los diferentes módulos que conforman el sistema planteado.

REFERENCIAS

[1] C. De Capua, A. Meduri, y R. Morello, “A remote doctor for homecare and medical diagnoses on cardiac patients by an adaptive ECG analysis”, 2009 IEEE Int. Work. Med. Meas. Appl. MeMeA 2009, pp. 31–36, 2009, 10.1109/MEMEA.2009.5167949.

[2] X. Wang, Q. Gui, B. Liu, Z. Jin, y Y. Chen, “Enabling smart personalized healthcare: A hybrid mobile-cloud approach for ECG telemonitoring”, IEEE J. Biomed. Heal. Informatics, vol. 18, no. 3, pp. 739–745, 2014, 10.1109/JBHI.2013.2286157.

[3] J. Melorose, R. Perroy, y S. Careas, “Summary for Policymakers”, in Climate Change 2013 - The Physical Science Basis, vol. 1, Intergovernmental Panel on Climate Change, Ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2015, pp. 1–30, 10.1017/CBO9781107415324.004.

[4] Busso, G. “Vulnerabilidad social: nociones e implicancias de políticas para Latinoamérica a inicios del siglo XXI”, en Seminario Internacional Las diferentes expresiones de la vulnerabilidad social en América Latina y el Caribe, Naciones Unidas - Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), jun., 2001, p. 39. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/2x6lXIr [Acceso: my. 6, 2020].

[5] T. Murata, “Petri nets: Properties, analysis and applications”, Proc. IEEE, vol. 77, no. 4, pp. 541–580, abr., 1989, 10.1109/5.24143.

[6] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Política Nacional de Prestación de Servicios de Salud”, MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/35KWPnw [Acceso: my. 6, 2020].

[7] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Resolución 1448 de 2006: Por la cual se definen las Condiciones de Habilitación para las instituciones que prestan servicios de salud bajo la modalidad de Telemedicina”. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/2WDctgn [Acceso: my. 6, 2020].

[8] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Ley 1122 de 2007: Por la cual se hacen algunas modificaciones en el sistema general de seguridad social en salud y se dictan otras disposiciones”. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/2L6WPVn [Acceso: 05 06, my. 6, 2020].

[9] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Resolución 3763 de 2007: Por la cual se modifican parcialmente las Resoluciones 1043 y 1448 de 2006 y la Resolución 2680 de 2007 y se dictan otras disposiciones”. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/3fusga2 [Acceso: my. 6, 2020].

[10] Ministerio de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de Colombia, “Ley 1341 de 2009: Por la cual se definen principios y conceptos sobre la sociedad de la información y la organización de las tecnologías de la información y las comunicaciones - TIC, se crea la agencia nacional de espectro y se dictan otras disposiciones”. MinTic. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/2ytBCST [Acceso: my. 6, 2020].

[11] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Ley 1438 de 2011: Por medio de la cual se reforma el sistema general de seguridad social en salud y se dictan otras disposiciones. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/3cgDtJ5 [Acceso: my. 6, 2020].

[12] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Resolución 1441 de 2013: Por la cual se definen los procedimientos y condiciones que deben cumplir los Prestadores de Servicios de Salud para habilitar los servicios y se dictan otras disposiciones. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/3b9sP5z [Acceso: my. 6, 2020].

[13] Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, “Acuerdo 29 de 2011, Comisión de Regulación en Salud: Por el cual se sustituye el acuerdo 028 de 2011 que define, aclara y actualiza integralmente el plan obligatorio de salud”. MinSalud. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/35E6JHs [Acceso: my. 6, 2020].

[14] Congreso de Colombia, “Ley 1419 de 2010: Por el cual se establecen los lineamientos para el desarrollo de la telesalud en Colombia”. Congr. de Colomb. [En línea]. Disponible en: https://bit.ly/3cflhQ1 [Acceso: my. 6, 2020].

[15] A. Karime, H. Al-Osman, J. M. Alja’Am, W. Gueaieb, y A. El Saddik, “Tele-wobble: A telerehabilitation wobble board for lower extremity therapy”, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 61, no. 7, pp. 1816–1824, 2012, 10.1109/TIM.2012.2192338.

[16] P. Boissy, S. Brière, H. Corriveau, A. Grant, M. Lauria, y F. Michaud, “Usability testing of a mobile robotic system for in-home telerehabilitation”, Conf. Proc. … Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. Annu. Conf., vol. 2011, pp. 1839–42, 2011, 10.1109/IEMBS.2011.6090523

[17] W. S. Harwin, T. Rahman, y R. A. Foulds, “Review of design issues in rehabilitation robotics with reference to North American research”, IEEE Trans. Rehabil. Eng., vol. 3, no. 1, pp. 3–13, 1995, 10.1109/86.372887.

[18] J. Bae y M. Tomizuka, “A tele-monitoring system for gait rehabilitation with an inertial measurement unit and a shoe-type ground reaction force sensor”, Mechatronics, vol. 23, no. 6, pp. 646–651, 2013, 10.1016/j.mechatronics.2013.06.007.

[19] B. Brüggemann, T. Röhling, y J. Welle, “Coupled Human-machine Tele-manipulation”, Procedia Manuf., vol. 3, pp. 998–1005, 2015, 10.1016/j.promfg.2015.07.157.

[20] M. Burkert, F. J. Stewing, H. Krumm, C. Fiehe, y I. Lück, “Networked devices meeting dependability while supporting the medical supervision of cardiac patients under rehabilitation”, IFAC Proc. vol. 48, no. 4, pp. 424–429, 2015, 10.1016/j.ifacol.2015.07.072.

[21] P. Muller-Barna, S. Boy, G. J. Hubert, y R. L. Haberl, “Convincing quality of acute stroke care in TeleStroke Units”, Eur. Res. Telemed., vol. 4, no. 2, pp. 53–61, 2015, http://dx.doi.org/10.1016/j.eurtel.2015.04.001.

[22] J. Bae, W. Zhang, y M. Tomizuka, “Network-based rehabilitation system for improved mobility and tele-rehabilitation”, IEEE Trans. Control Syst. Technol., vol. 21, no. 5, pp. 1980–1987, 2013, 10.1109/TCST.2012.2217965.

[23] W. K. Durfee, L. Savard, y S. Weinstein, “Technical feasibility of teleassessments for rehabilitation”, IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng., vol. 15, no. 1, pp. 23–29, 2007, 10.1109/TNSRE.2007.891400.

[24] J. Guo, S. Guo, y N. Xiao, “A method of decreasing transmission time of visual feedback for the Internet-based surgical training system”, 2013 IEEE Int. Conf. Mechatronics Autom. IEEE ICMA 2013, pp. 914–919, 2013, 10.1109/ICMA.2013.6618037.

[25] M. Huber, B. Rabin, C. Docan, G. Burdea, M. Abdelbaky, y M. Golomb, “Feasibility of modified remotely-monitored in-home gaming technology for improving hand function in adolescents with cerebral palsy”, IEEE Trans Inf Technol Biomed, vol. 14, no. 2, pp. 526–534, 2010.

[26] D. Zeng, G. Xu, y H. Wang, “Study on teleoperated home care mobile robot”, 2007 IEEE Int. Conf. Robot. Biomimetics, ROBIO, pp. 43–46, 2008, 10.1109/ROBIO.2007.4522132.

[27] I. Farkhatdinov y Jee-Hwan Ryu, “Teleoperation of multi-robot and multi-property systems”, en 2008 6th IEEE International Conference on Industrial Informatics, 2008, pp. 1453–1458, 10.1109/INDIN.2008.4618333.

[28] L. Guo, L. Yu, y Q. Fang, “Upper limb motion recognition for unsupervised stroke rehabilitation based on Support Vector Machine”, en International Symposium on Bioelectronics and Bioinformations 2011, 2011, pp. 37–40, 10.1109/ISBB.2011.6107639.

[29] P. R. Liu, M. Q.-H. Meng, y P. X. Liu, “An Internet-based Tele-homecare System with Trinomial Protocol”, en 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference, 2005, vol. 4, pp. 3727–3730, 10.1109/IEMBS.2005.1617293.

[30] H. Park, Y. A. Lim, A. Pervez, B. C. Lee, S. G. Lee, y J. Ryu, “Teleoperation of a multi-purpose robot over the internet using augmented reality”, ICCAS 2007 - Int. Conf. Control. Autom. Syst., pp. 2456–2461, 2007, 10.1109/ICCAS.2007.4406776.

[31] J. Rousselot y J. D. Decotignie, “Wireless communication systems for continuous multiparameter health monitoring. ”, IEEE Int. Conf. Ultra-Wideband, vol. 2009, pp. 480–484, 2009, 10.1109/ICUWB.2009.5288747.

[32] Y. Rybarczyk, E. Colle, y P. Hoppenot, “Contribution of neuroscience to the teleoperation of rehabilitation robot”, en IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 2002, vol. vol.4, p. 6, 10.1109/ICSMC.2002.1173273

[33] A. Talasaz, R. V. Patel, y M. D. Naish, “Haptics-enabled teleoperation for robot-assisted tumor localization”, Proc. - IEEE Int. Conf. Robot. Autom., pp. 5340–5345, 2010, 10.1109/ROBOT.2010.5509667.

[34] J. Guo, S. Guo, X. Wei, y Q. Gao, “A Novel tele-operation controller for wireless microrobots in-pipe with hybrid motion”, Rob. Auton. Syst., vol. 76, pp. 68–79, 2016, 10.1016/j.robot.2015.07.009.

[35] S.-J. Lee, S.-C. Lee, y H.-S. Ahn, “Design and control of tele-matched surgery robot”, Mechatronics, vol. 24, no. 5, pp. 395–406, Aug. 2014, 10.1016/j.mechatronics.2014.02.008.

[36] W. Omar y A. Taleb-Bendiab, “Service Oriented Architecture for E-health Support Services Based on Grid Computing Over”, 2006 IEEE Int. Conf. Serv. Comput., pp. 135–142, 2006, 10.1109/SCC.2006.90.

[37] G. Nain, F. Fouquet, B. Morin, O. Barais, y J. M. Jézéquel, “Integrating IoT and IoS with a component-based approach”, Proc. - 36th EUROMICRO Conf. Softw. Eng. Adv. Appl. SEAA 2010, pp. 191–198, 2010, 10.1109/SEAA.2010.50.

[38] I. Toujilov, y P. Taylor, “Executable behavior delegation in web services and ontology exchange systems”, Proc. 2011 Int. Conf. Collab. Technol. Syst. CTS 2011, pp. 415–422, 2011, 10.1109/CTS.2011.5928719.

[39] M. Abousharkh, y H. Mouftah, “A SOA-based middleware for WBAN”, en 2011 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications, 2011, pp. 257–260, 10.1109/MeMeA.2011.5966780.

[40] K. Ganapathy, y V. Vaidehi, “Medical intelligence for quality improvement in Service Oriented Architecture”, Int. Conf. Recent Trends Inf. Technol. ICRTIT 2011, pp. 161–166, 2011, 10.1109/ICRTIT.2011.5972440.

[41] M. Nazih, y G. Alaa, “Generic service patterns for web enabled public healthcare systems”, Proc. 2011 7th Int. Conf. Next Gener. Web Serv. Pract. NWeSP 2011, pp. 274–279, 2011, 10.1109/NWeSP.2011.6088190.

[42] M. Abousharkh, y H. Mouftah, “XMPP-enabled SOA-driven middleware for remote patient monitoring system”, en 2012 International Conference on Information Technology and e-Services, 2012, pp. 1–5, 10.1109/ICITeS.2012.6216689.

[43] U. Batra, S. Sachdeva, y S. Mukherjee, “Implementing healthcare interoperability utilizing SOA and data interchange agent”, Heal. Policy Technol., vol. 4, no. 3, pp. 241–255, Sep. 2015, 10.1016/j.hlpt.2015.04.005.

[44] A. Benharref, y M. A. Serhani, “Novel Cloud and SOA-Based Framework for E-Health Monitoring Using Wireless Biosensors”, IEEE J. Biomed. Heal. Informatics, vol. 18, no. 1, pp. 46–55, Jan. 2014, 10.1109/JBHI.2013.2262659.

[45] K. Ganapathy, B. Priya, B. Priya, Dhivya, V. Prashanth, y V. Vaidehi, “SOA Framework for Geriatric Remote Health Care Using Wireless Sensor Network”, Procedia Comput. Sci., vol. 19, no. Fams, pp. 1012–1019, 2013, 10.1016/j.procs.2013.06.141.

[46] R. Gazzarata, F. Vergari, T. S. Cinotti, y M. Giacomini, “A Standardized SOA for Clinical Data Interchange in a Cardiac Telemonitoring Environment”, IEEE J. Biomed. Heal. Informatics, vol. 18, no. 6, pp. 1764–1774, Nov. 2014, 10.1109/JBHI.2014.2334372.

[47] S. H. Lee, J. H. Song, J. Ye, H. J. Lee, B.-K. Yi, y I. K. Kim, “SOA-based integrated pervasive personal health management system using PHDs”, en Proceedings of the 4th International ICST Conference on Pervasive Computing Technologies for Healthcare, 2010, pp. 1–4, 10.4108/ICST.PERVASIVEHEALTH2010.8949.

[48] J. U. Meyer, “Open SOA health web platform for mobile medical apps: Connecting securely mobile devices with distributed electronic health records and medical systems”, en Proceedings of the 2014 IEEE Emerging Technology and Factory Automation (ETFA), 2014, pp. 1–6, 10.1109/ETFA.2014.7005347.

[49] M. Mohammadi, y M. Mukhtar, “A Review of SOA Modeling Approaches for Enterprise Information Systems”, Procedia Technol., vol. 11, no. 11, pp. 794–800, 2013, 10.1016/j.protcy.2013.12.260.

[50] Y. B. Dafferianto Trinugroto, F. Reichert, y R. W. Fensli, “A SOA-based health service platform in smart home environment”, en 2011 IEEE 13th International Conference on e-Health Networking, Applications and Services, 2011, pp. 201–204, 10.1109/HEALTH.2011.6026745.

[51] W. C. Chiang, H. H. Lin, T.S. Wu, y C. F. Chen, “Bulding a cloud service for medical image processing based on service-orient archtecture”, en 2011 4th International Conference on Biomedical Engineering and Informatics (BMEI), 2011, vol. 3, pp. 1459–1465, 10.1109/BMEI.2011.6098638.

[52] S. H. Hsieh et al., “Web Services Based Bio-signal System Leveraging Support Vector Machines”, en 2009 Ninth IEEE International Conference on Bioinformatics and BioEngineering, 2009, pp. 254–259, 10.1109/BIBE.2009.71.

[53] N. M. Josuttis, SOA in Practice The Art of Distributed System Design. Newton, Massachusetts: O’Reilly, 2007. [Libro digital]. Disponible en: https://bit.ly/3fwT21v

CAPÍTULO 1

LA TELEMEDICINA Y SUS CONTEXTOS

Este capítulo aborda un análisis social de la población en situación de vulnerabilidad geográfica generada por la barrera de acceso al servicio de salud especializado en rehabilitación. Por otro lado, revisa el marco legal de la legislación colombiana relacionada tanto con la prestación de servicios de salud en telemedicina, como con el uso de nuevas tecnologías aplicadas a la salud. En cuanto a la telemedicina, aborda los campos de aplicación y sus principales desarrollos y con respecto a la rehabilitación, se apropia de la conceptualización de las tres etapas de recuperación de una articulación: disminución de dolor y desinflamación, recuperación del movimiento y fortalecimiento muscular que son necesarias después de sufrir una lesión, cirugía o cualquier otro acontecimiento que afecta el normal movimiento de las articulaciones. Adicionalmente, se identifican las herramientas conceptuales y tecnológicas que facilitan el desarrollo de la tele-operación en rehabilitación humana, relacionadas con los sistemas distribuidos, la arquitectura con orientación a servicios, los servicios web, los sistemas a eventos discretos y la red de Petri coloreadas.

POBLACIÓN EN SITUACIÓN DE VULNERABILIDAD GEOGRÁFICA

La noción de vulnerabilidad es entendida como un proceso multi-dimensional que considera el riesgo del individuo, hogar o comunidad de ser herido, lesionado o dañado ante cambios o permanencia de situaciones externas y/o internas. La vulnerabilidad social de sujetos y colectivos de población presenta diferentes manifestaciones tales como fragilidad e indefensión ante cambios originados en el entorno, desamparo institucional desde el Estado que no contribuye a fortalecer ni a cuidar sistemáticamente a sus ciudadanos [1].

De esta forma, representa una interacción de factores internos y externos que recaen en el individuo, el hogar o la comunidad particular en tiempo y en un espacio determinado. Por ejemplo, las condiciones de indefensión, fragilidad y desamparo al combinarse con la falta de respuestas y las debilidades internas pueden conducir a que el individuo, hogar o comunidad sufran un deterioro en el bienestar. La vulnerabilidad es una noción multidimensional que afecta tanto a individuos, grupos y comunidades en distintos planos de su bienestar. En este sentido, el concepto se centra en la existencia y en la posibilidad de acceso a un derecho básico como lo es de la salud. Por lo tanto, la vulnerabilidad geográfica está determinada por la falta de acceso al servicio médico especializado debido a las barreras impuestas por el sistema de salud, estas barreras se generan por el tipo de servicio que es centralizado (ver Figura 1), y de esta manera afecta directamente a la población impidiendo alcanzar los indicadores de calidad de vida.

Figura 1. Sistema de salud centralizado.

Población vulnerable

Durante la última década del siglo XXI, la atención a grupos vulnerables también conocidos como grupos sociales en condiciones de desventaja, ocupa un espacio creciente en las agendas legislativas de la política pública, con especial atención a los procesos de vulnerabilidad social de las familias, grupos y personas [1].

La población vulnerable se define como aquella que posee dificultad para el acceso al servicio médico especializado y por lo regular se encuentra en zonas rurales alejadas de las cabeceras municipales. De esta forma, las necesidades de salud de esta población son atendidas en puestos de salud localizados en los corregimientos más cercanos que atienden consultas prioritarias. Sin embargo, de acuerdo con la complejidad o urgencia de la consulta, debe ser remitida a otros centros de más alto nivel.

En este contexto descrito, se identifican tres tipos de problemas: el primero relacionado con la accesibilidad geográfica, definida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como las distancias que se ven obligados a recorrer los pacientes para acceder a los servicios médicos, el segundo apunta al de accesibilidad financiera dados los costos de desplazamiento así como a los gastos de manutención en los que incurren mientras finalizan las diligencias, y el tercero se refiere a la accesibilidad de tipo organizacional dada la localización de los centros médicos, la calidad de la atención, la capacidad resolutiva, los tiempos de espera y la asignación de citas sin tener en cuenta los protocolos médicos definidos en los tratamientos.

Los anteriores tratamientos requieren una inversión económica que excede las capacidades de dicha población. De tal forma, dichos problemas se presentan debido a la barrera de acceso que tiene la población para acceder al servicio especializado, aspecto que es impuesto por el modelo de sistema de salud el cual es centralizado e inflexible y donde la única posibilidad que le deja al paciente es trasladarse finalmente hacia el centro especializado de rehabilitación. Por otra parte, se debe considerar que el Ministerio de la Salud y la Protección Social contempla el diseño e implementación de otros modelos alternativos de prestación de servicios al actual, de manera que su gestión brinde respuestas a las necesidades y a las condiciones particulares de la población, en especial a la que se encuentra en situación de vulnerabilidad [2].

Ampliación de cobertura

Las reglamentaciones y políticas actuales dadas por las distintas instituciones gubernamentales van encaminadas hacia la misma dirección de la Política Nacional de Prestación de Servicios de Salud, que garantiza el acceso, optimiza el uso de los recursos y mejora la calidad de los servicios que se prestan a la población [2]. Ministerio de la Salud y la Protección Social admite que la prestación de servicios de salud se desarrolle en un escenario descentralizado, con definición de competencias, recursos y acciones de control de la prestación de servicios en las entidades territoriales, pero continuando con la centralización de tipo departamental [2].

En la actualidad la ampliación de cobertura en salud está planteada como un aumento en la infraestructura física (insumos, camillas, sillas de ruedas, especialistas, equipos de rehabilitación), medicamentos y el aumento de cupos para la atención de la población en régimen subsidiado. La ampliación de cobertura se ha tratado de solucionar desde el enfoque locativo y de cobertura a la población. Sin embargo, una efectiva aplicación de este abordaje demanda la evolución de modelo actual, centralizado, a uno distribuido que ofrezca un mayor dinamismo en la prestación de un determinado servicio de salud, por ejemplo, en rehabilitación física. Esto es evidente en las estrategias planteadas por el Ministerio “Desarrollo y fortalecimiento de las redes de prestación de servicios de salud, para garantizar disponibilidad, continuidad e integralidad en la atención” y en “Ampliación de las coberturas de aseguramiento, reconociendo la necesidad de mantener subsidios de oferta en los lugares que por condiciones territoriales y de mercado lo requieran” [2].

De acuerdo con dicho Ministerio se tiene: “Dado que la cobertura de seguridad social se ha entendido como un listado de prestaciones o servicios independientes contenidos en un paquete de beneficios es necesario consolidar la integralidad requerida por la Ley Estatutaria” [2]. Lo anterior revela cómo el gobierno empieza a evidenciar la importancia de tener un modelo que cambie de acuerdo con las necesidades de la población, donde se establezcan nuevas estrategias en los procesos clínicos, con el fin de mejorar la capacidad integral de respuesta del Sistema. Esto implica que la prestación médica deja de ser la unidad básica de la atención; así mismo, las nuevas unidades deben comprender la totalidad del proceso clínico y deben explicitarse en resultados intermedios, finales, ganancias en salud o reducción de la discapacidad [3].

La prestación del servicio de salud de acuerdo con el Ministerio debe cumplir con tres objetivos: i) mejorar el acceso al servicio de salud; ii) mejorar la calidad de la atención en salud y generar eficiencia en la prestación de servicios de salud y iii