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2. El internet de las cosas médicas (IoMT)

 

El mundo de las tecnologías de la información está avanzando rápidamente, contribuyendo a la innovación en salud e influyendo en el desarrollo de un mayor número de dispositivos médicos conectados que se utilizan para generar, acumular, enviar y analizar enormes volúmenes de datos sanitarios. Estos datos son una parte inevitable de un nuevo ecosistema cohesionado conocido como el Internet de los Cosas Médicas (IoMT). El IoMT es un subconjunto del IoT, a menudo denominado Internet de las Cosas de Salud, Internet de las Cosas Hospitalarias o Internet de las Cosas Asistenciales. Se trata de una estructura interconectada de dispositivos médicos o nodos, aplicaciones de software y sistemas y servicios sanitarios que transmiten datos en tiempo real a través de tecnologías de red (Tzanis, 2018).

Antes de que el IoT se introdujera en el ámbito de la salud, o dicho de otra forma, antes del IoMT, los pacientes utilizaban sistemas tradicionales de visita presencial a las clínicas de los médicos. En algunos casos más avanzados, se consideraba la posibilidad de hablar con los sanitarios de forma telefónica o a través de mensajes de texto, lo cual podría entenderse como uno de los gérmenes de la digitalización sanitaria, especialmente en lo que concierne a la atención al paciente. Sea como fuere, en estos sistemas convencionales ni los médicos ni los hospitales podían o pueden supervisar o hacer un seguimiento de la salud de los pacientes en tiempo real, y tampoco resulta posible por lo general ofrecer soluciones en tiempo real a los pacientes, al carecer de los dispositivos inteligentes ni de infraestructura necesaria para ofrecer dicho tipo de servicios sanitarios. Sin embargo, tras la incorporación del IoT al ámbito sanitario, las cosas han cambiado considerablemente. No solo se reduce la carga de trabajo general de la infraestructura sanitaria, sino que también es posible llevar a cabo el diagnóstico y seguimiento en tiempo real de los pacientes. La telemedicina y el seguimiento, así como la consulta en línea y en tiempo real, son algunos ejemplos que evidencian este cambio transcendental.

La atención sanitaria y los cuidados médicos son una parte esencial del ámbito del IoMT. Los dispositivos habilitados por la IoT han cambiado drásticamente la asistencia sanitaria al ofrecer nuevas posibilidades inimaginables años atrás, como la monitorización remota de los pacientes y la autogestión. Con estas tecnologías el médico puede ofrecer una atención excelente a sus pacientes, y éstos a su vez pueden hacer un seguimiento personal de su estado de salud. En función de dicho estado, el paciente puede adoptar nuevos estilos de vida y tomar las precauciones necesarias para prevenir el empeoramiento de su salud y bienestar. Gracias al IoMT, la interacción entre médicos y pacientes es más eficiente y sencilla, lo cual se traduce en un crecimiento significativo del nivel de satisfacción y compromiso de los pacientes. Además, un sistema de monitorización remota de la salud puede reducir la duración de la estancia en el hospital y los costes sanitarios. También puede mejorar los resultados del tratamiento y evitar que los pacientes vuelvan a ingresar en el hospital.

En los últimos años se ha observado un crecimiento masivo en los usos de los dispositivos inteligentes, incluyendo el ámbito de la salud. Se prevé que el valor del mercado de IoMT alcance los 140 millones de euros en 2022 (Deloitte Centre for Health Solutions, 2018). Eso es tres veces más que en 2017. Casi el 60 por ciento de todas las organizaciones sanitarias mundiales ya han implementado el Internet de las Cosas de una forma u otra. Se supone que otro 27 por ciento está pensando en adoptar la tecnología en breve. Diversos países también están planeando desplegar estos dispositivos inteligentes en casas y oficinas también. Por lo tanto, se puede decir que el futuro próximo es muy brillante para el IoMT y será útil para el bienestar público. Cada vez será más común ver hospitales inteligentes, telemedicina, ambulancias inteligentes, cirugías inteligentes y diagnósticos inteligentes.

El IoMT está llamado a desempeñar un papel vital en el área de la salud mediante la digitalización de los diferentes procesos involucrados en el proceso sanitario, especialmente en lo concerniente a la monitorización remota del paciente y su entorno, así como la simplificación de las interacciones entre los distintos agentes del sistema. La infraestructura del IoMT consta de un rico ecosistema de sistemas y aplicaciones, los cuales están ideadas para beneficiar tanto a los pacientes y sus familias como a los sanitarios y los hospitales

IoMT para los pacientes

El IoMT para los pacientes consiste en diversos dispositivos inteligente wearables o vestibles, como bandas de fitness, relojes inteligentes y otros dispositivos con conexión inalámbrica (por ejemplo, control de la presión arterial, control de la frecuencia cardíaca, glucómetro, etc., que están disponibles ya en el mercado. Estos dispositivos inteligentes se utilizan normalmente para realizar una monitorización y seguimiento personalizado y continuado en el tiempo. Con la ayuda de estos dispositivos inteligentes, se pueden establecer recordatorios y alertas sobre el recuento de calorías en un día, el control del ejercicio, las variaciones en el nivel de la presión arterial, las citas u otros.

IoMT para las familias

En el IoMT para las familias la información sobre el paciente se transmite a sus familiares en tiempo real. Con la ayuda de los dispositivos portátiles y otros dispositivos inteligentes inalámbricos, es posible realizar un seguimiento, por ejemplo, de los ancianos y los niños pequeños en cualquier momento y desde cualquier lugar. En caso de emergencia, la información se comparte en tiempo real para que se puedan gestionar y planificar diversas acciones preventivas e incluso en casos críticos poder salvar la vida de los familiares.

IoMT para los médicos

Con respecto al IoMT para los médicos son también diversos los dispositivos inteligentes vestibles y equipos de monitorización doméstica que permiten al especialista hacer un seguimiento más eficiente de la salud del paciente. En caso de emergencia médica, la información sobre el paciente se transmite tanto a sus familiares como al médico, lo que permite a estos tomar decisiones más informadas y adecuadas en tiempo y forma.

IoMT para hospitales

En el IoMT para hospitales se pueden automatizar múltiples funcionalidades del sistema utilizando equipos inteligentes basados en sensores. El IoMT permite el seguimiento en tiempo real de equipos médicos como desfibriladores, sillas de ruedas, bombas de oxígeno y otros equipos de enfermería. También se puede hacer un seguimiento del personal médico en tiempo real. En la infraestructura de IoMT es posible la gestión de la higiene a través de dispositivos de traceo de la limpieza, lo que previene que los pacientes sufran por ejemplo infecciones. La gestión de los activos, como el control del inventario de medicamentos y la enfermería ambiental, como el control automático de la temperatura y la humedad de los sistemas de climatización, son otros ejemplos de aplicaciones directas del IoMT en el ámbito hospitalario.

La estructura típica del IoMT consta de cuatro etapas o pasos (Figura 5). El sistema IoMT inteligente debe construirse de manera que los datos sean detectados o procesados en una etapa y produzcan valores en la etapa siguiente. En el primer paso se produce el despliegue y la recogida de datos de dispositivos heterogéneos interconectados, como actuadores, sensores, monitores, cámaras, detectores, etc. En el segundo paso se reciben los datos de los diferentes sensores o dispositivos habilitados para el registro en forma de señales analógicas o digitales, las cuales se convierten y agregan de forma numérica para su análisis y tratamiento posterior. En el tercer paso, se realiza el preprocesamiento y la normalización de los datos digitalizados y agregados. En el cuarto paso, la información depurada se traslada al centro de la base de datos de salud o a la nube. En el quinto y último paso, se realiza un análisis avanzado de los datos procesados para obtener soluciones eficaces y una toma de decisiones efectiva.

Figura 5: Pasos o etapas principales del IoMT.
Figura 5: Pasos o etapas principales del IoMT.

Tal y como se ha comentado anteriormente, el IoMT presenta un nuevo paradigma con múltiples oportunidades para desarrollar y ejecutar de forma efectiva servicios sanitarios que son difícilmente realizables a través de los mecanismos e infraestructuras tradicionales. En este sentido, existen una serie de características que confieren el IoMT la capacidad para trascender con respecto a los servicios sanitarios actuales, proveyendo los fundamentos para el denominado sistema sanitario inteligente.

A continuación, se detallan algunas de las características más destacadas del IoMT.

Interacción entre el sistema y el ser humano

Con la ayuda de IoMT, humanos y sistemas pueden interactuar entre sí. Este es uno de los elementos clave de los sistemas basados en IoMT. Los dispositivos y los humanos interaccionan a través de diversas interfaces y canales de comunicación digital, tanto de forma explícita, por ejemplo, a través de una videollamada, o implícita, en el caso de usar algún tipo de dispositivo de monitorización del estado de salud y bienestar. Además, los datos generados tanto en el ámbito de la atención sanitaria como en la vida diaria del paciente son accesibles tanto para el paciente como para el médico. En un sistema IoMT, la interacción entre humanos solo es posible si la interacción entre humanos y sistemas lo es. Por lo tanto, se puede decir que el IoMT tiene entre sus objetivos principales conferir dicha capacidad de comunicación entre los sistemas digitales y los humanos.

Rendimiento del sistema

El IoMT es capaz de proporcionar un rendimiento mejorado o más robusto del sistema debido a su cercanía con la ciberinfraestructura y los sensores. Con el proceso de retroalimentación y rediseño automático, se puede mejorar el rendimiento del sistema sanitario inteligente. El IoMT cuenta con subsistemas cibernéticos y recursos computacionales que permiten dar soporte a numerosos dispositivos de sensado, lenguajes de programación, mecanismos de comunicación y mantenimiento, lo que permite mejorar en general el rendimiento general del sistema.

Escalabilidad

La infraestructura de IoMT es escalable, lo que significa que puede ampliarse el sistema añadiendo nuevos recursos a medida que aumenta la demanda asistencial. Todo ello es alcanzable sin necesidad de una reformulación de la infraestructura para cualquier incorporación de nuevos recursos en el sistema, lo que incide en una reducción de los costes globales. Además, con la ayuda de la infraestructura IoMT se pueden realizar los distintos procesamientos de forma distribuida en dispositivos conectados heterogéneos (por ejemplo, teléfonos inteligentes, servidores dedicados o la nube), lo cual ofrece la posibilidad de utilizar recursos de forma oportunística.

Flexibilidad

Los sistemas basados en IoMT son más flexibles que los anteriores en la adopción de tecnologías como la computación en la nube y las redes de sensores inalámbricos con funcionalidades avanzadas. El IoMT, al igual que su alter ego el IoT, está diseñado para ofrecer total compatibilidad con la gran cantidad de tecnologías de comunicación y procesamiento de datos actuales y del futuro, generando un amplio ecosistema para dar soporte a prácticamente cualquier tipo de solución sanitaria y asistencial.

Tiempo de respuesta más rápido

Con un procesamiento rápido y la capacidad de comunicación tanto en la infraestructura local como en la nube, el tiempo de procesamiento general de IoMT se minimiza. Esta respuesta más rápida permite utilizar de forma más eficaz los recursos compartidos. También puede ayudar a facilitar la detección temprana y eficaz de los fallos.

Si bien el IoMT es un subconjunto del IoT, existen ciertas diferencias entre ambos paradigmas que merece la pena destacar. En la Tabla 1, y como preludio a una descripción más detallada en la siguiente unidad, se listan de forma general las principales diferencias.

Tabla 1: Principales diferencias entre el IoT y el IoMT
IoT IoMT
Generalmente desplegado sobre grandes zonas geográficas y orientado a un único propósito. Normalmente desplegado un pequeño área geográfica, sobre o alrededor del cuerpo humano o en un entorno clínico.
Sus fuentes de energía pueden incluir la solar y eólica. En caso de usar nodos estacionarios (habitual), estos pueden ser alimentados de forma continua. Los nodos pueden obtener energía también a partir del cuerpo humano, por ejemplo usando su calor o movimiento.
Monitoriza el ambiente, logística, procesos industriales, etc. Especialmente orientado a la monitorización de señales vitales del cuerpo humano.
Es deseable que los nodos sean pequeños, pero dependiendo de la aplicación pueden variar de tamaño. Los nodos deben ser cuanto más pequeños posibles para evitar ser molestos al paciente o usuario.
Normalmente son sistemas estáticos. Esencialmente sistemas móviles en tanto en cuanto están asociados al cuerpo humano.
El despliegue de los nodos sensores es relativamente fácil. El despliegue de los sensores es particularmente difícil sobretodo cuando se usan sensores implantables, ya que requieren de cirugía.
La integridad de los datos se suele tratar de mantener. Los datos deben ser preservados y transmitidos con total integridad.