Estado del arte
Imagen 1: Un ejemplo de arquitectura centralizada para rastrear COVID-19
Sistema de rastreo de coordenadas en el tiempo por medio de sistemas de identificación o dispositivos móviles de los ciudadanos a fin de tener un registro de sus trayectorias en caso de que posteriormente sean identificadas como Covid positivas e informar a las autoridades sanitarias los lugares y personas con las que estuvo en contacto la persona infectada.
Imagen 2: Conexión de los dispositivos a la nube de datos
Sistema de recolección y procesamiento de datos biométricos obtenidos por medio de un oxímetro y transmitidos inalámbricamente a dispositivos móviles para su análisis por un algoritmo de aprendizaje automático para la determinación de la salud del usuario. Se hace uso de un acelerómetro dentro del teléfono inteligente para medir el movimiento del teléfono inteligente y asegurar la precisión de la información. Una vez que se adquieren los datos, se cargan en la nube (o host), donde los datos se utilizan (solos o junto con otros signos vitales) para determinar si el usuario está sufriendo (o es probable que sufra) una infección viral como COVID-19.
Este estudio plantea el uso de la espectroscopia de fluorescencia láser como un método efectivo para la detección de la hipoxia y procesos inflamatorios mediante el análisis del cambio de fluorescencia de las porfirinas. Se realizaron pruebas en ratones donde se realizó una simulación de hipoxia en sus colas y se registraron cambios en la fluorescencia de las porfirinas de la piel durante el desarrollo de la hipoxia y la posterior necrosis.
Ventajas:
- Es un método no invasivo (así como no invasivo no creo, dice que necesita la inyección de un photosen)
- El paciente no necesita aprender nuevas tecnologías
Desventajas:
- Se requiere la presencia del paciente
- Para ser eficaz en prevención es necesario las visitas frecuentes
Imagen 4: gráficas
Fusión de múltiples señales de pulsioxímetro con la utilización del filtro Kalman para la detección de hipoxia. Se propone el desarrollo de modelos estadísticos de ruido para tres tipos de oxímetros (Respironics Novametrix 515B, pulso de frente Nonin oxímetro 9847 y Masimo Rad-87), se incorporó las estadísticas derivadas de los ruidos producidos por los modelos a un filtro de Kalman (El filtro de Kalman es un método que permite estimar variables de estado no observables a partir de variables observables que pueden contener algún error de medición) para obtener una estimación óptima de la saturación de oxígeno en la sangre.
Ventajas:
- Método no invasivo
- Facilidad de uso por hacer parte de la mascarilla común
Kalman filter estimate and raw oximeter readings for blood oxygen saturation level
Un kit de detección temprana de hipoxia rápida y sensible que hace uso del miRNA como marcador. El miR-210 es un gen diana del factor inducible por hipoxia (el factor inducible de hipoxia son factores de transcripción que responden a la disminución de oxígeno) que participa en la regulación de múltiples genes de células hipóxicas y es una potencial molécula marcadora que puede detectar el estrés por hipoxia.
Imagen 6: Dispositivo portátil para el monitoreo
Un dispositivo portátil delgado, suave, flexible e inalámbrico que trabaja con un conjunto de algoritmos de datos diseñados específicamente para detectar los primeros signos y síntomas asociados con COVID-19 y monitorear a los pacientes a medida que avanza la enfermedad. Es del tamaño de una estampilla postal y se encuentra justo debajo de la muesca supraesternal, la depresión visible en la base de la garganta. Desde esta ubicación, el dispositivo monitorea la intensidad y los patrones de tos, los movimientos de la pared torácica (que indican respiración dificultosa o irregular), los sonidos respiratorios, la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal, incluida la fiebre. Los datos recabados son transmitidos de forma inalámbrica a una nube protegida por HIPAA, donde los algoritmos automatizados producen resúmenes gráficos adaptados para facilitar un monitoreo remoto rápido.
Imagen 7: VitalPatch
Es un componente de la paltaforma de monitoreo de pacientes, es un biosensor portátil inalámbrico que se lleva en el torso para registrar la frecuencia cardiaca, electrocardiografía (ECG), variabilidad de la frecuencia cardíaca, intervalo RR, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, temperatura de la piel, detección de caídas, actividad (incluido el paso conteo) y postura (posición del cuerpo en relación con la gravedad, incluida la detección de caídas). A su vez, recopila continuamente datos fisiológicos de la persona que está siendo monitoreada y luego transmite datos cifrados a través de comunicación bidireccional al sofware Relay.
Imagen 8: Datos obtenidos del monitoreo
Un sistema rentable y de código abierto para registrar datos de las mediciones de salud en las hojas de Google que el usuario compartiría con su médico para su monitoreo. Este sistema está orientada para la telemedicina, en la que si los pacientes presentan alguna anormalidad en sus mediciones se podría notificar al personal de salud para que se realicen pruebas PCR para dicho pacientes.
Ventajas:
- Costo accesible
- Facil replicación
Desventajas:
- Resultados no tan precisos y confiables.
- Posible transmisión del virus por no seguirse el higene a las manos antes de usarlo
Imagen 8: Datos obtenidos del monitoreo
Un aparato que proporciona un sistema de circuito cerrado para monitorear con precisión la ventilación del paciente durante un período de tiempo o para monitorear la presión requerida para llenar los pulmones del paciente. El aparato incluye un par de fuelles alternativos conectados operativamente entre sí de modo que cada fuelle se contrae a medida que el otro se expande, y un tubo de entrada de aire adaptado para conectarse a los pulmones del paciente a monitorizar, ya sea a través de la boca o mediante un traqueotomía.
Imagen 9: vista esquemática del aparato de monitoreo pulmonar
Dispositivo para el manejo remoto de pacientes que sufren o pueden sufrir insuficiencia cardíaca,por lo que se puede medir los cambios de amplitud y frecuencia de uno o más biomarcadores. El dispositivo ayuda a predecir la necesidad de intervención médica en tales pacientes, además de ayudar a controlar la eficacia y seguridad del tratamiento en tales pacientes. Además este puede incluir una sonda para medir un signo vital del paciente. La sonda puede medir el peso, la frecuencia cardíaca, la variabilidad de la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la presión arterial, la temperatura, la saturación de oxígeno en sangre o un electrocardiograma del paciente.
Imagen 11: página oficial de EQ02
Dispositivo de monitoreo ambulatorio multiparámetro que registra, procesa y transmite los datos recolectados de forma inalámbrica o cableada a la aplicación para su visualización en tiempo real. Puede identificar parámetros como el ritmo cardiaco, frecuencia respiratoria, temperatura, posición del cuerpo, estados de movimiento y alerta de caída. Originalmente fue diseñada para evaluación del rendimiento en los usuarios pero a la actualidad, también ofrece el servicio para el monitoreo de pacientes covid.
Memoria - 8GB
Tiempo de batería - 48 hrs aproxs
Tamaño - 78mm x 53mm x 10mm
Peso - 38gr
Ventajas:
- amplia gama de datos recogidos
- facilidad de transporte
Desventajas:
- su adquisición es tardía
Link: https://www.equivital.com/assets/common/SEM_Data_Sheet_General_HIDA3330-DSG-02.2_.2_.pdf
Imagen 12: principal de la pagina del tipo reloj
Dispositivo de monitoreo que hace uso de un sensor para la obtención de lectura de la onda de señal PPG con la que se puede obtener información como la presión y saturación sanguínea, la frecuencia respiratoria, el nivel de azúcar en la sangre y la temperatura. Toda esta información es recabada en la nube mediante la aplicación Biobeat en su dispositivo móvil y puede ser observada desde cualquier plataforma web. Existe dos versiones del dispositivo dependiendo de la duración del monitoreo, en caso de ser a corto plazo como el caso de pacientes en hospitales, es desechable para evitar la transmisión de enfermedades; y en caso de largo plazo el dispositivo es presentado como un monitor de muñeca dirigido a paciente en hogares de ancianos, servicios de telemedicina y en pacientes con cuidados crónicos complejos.
Costo: 1500 USD
Ventajas:
- Facilidad de uso
- fácil transporte
- facilidad de visualización de datos
Link: https://www.bio-beat.com/
Imagen 13: Komodo Technologies
Es un funda inteligente con un chip integrado, el cual se conecta al dispositivo móvil por medio de Bluetooth Low Energy 4.0. El dispositivo permite el monitoreo del electrocardiograma para medir la frecuencia cardiaca y su variabilidad, saturación de oxígeno en la sangre y la intensidad de la caminata; todo esto mediante su aplicación del mismo nombre, disponible para iOS y Android.
Costo:
- 149.95 $
Ventajas:
- facilidad de uso del dispositivo y variedad de diseños
- Información detallada en la aplicación interfaz amigable
- confort al usarlo
Desventajas:
- muy poco accesible por el público en general
Link: https://komodotec.com/
Imagen 14: prenda HexoSkin
Es una prenda inteligente que monitorea la actividad y sueño del usuario para realizar el seguimiento de los datos cardiacos y respiratorios, supervisando el ECG, frecuencia cardiaca y respiratoria, intensidad de la actividad y posición del cuerpo. Esta información puede ser consultada a través de su plataforma de salud en su aplicación funcional para iOS y Android.
Costo :
- (249-579)$CONTENT$nbsp;
Ventajas:
- facilidad de uso del dispositivo y variedad de diseños
- Información detallada en la aplicación interfaz amigable
- confort al usarlo
Desventajas:
- muy poco accesible para el público en general
Link: https://www.hexoskin.com/
Imagen 15: anillo e interfaz de la app
Anillo wearable que mide y analiza datos biométricos pertinentes para el monitoreo del estado de salud de cualquier usuario que se desenvuelva en el contexto de COVID-19. El anillo está equipado con sensores que miden patrones de sueño, movimiento, ritmo cardiaco, temperatura corporal y función respiratoria. Registra parámetros como la variabilidad de frecuencia cardiaca del usuario, la temperatura promedio durante la noche, su ritmo respiratorio y su frecuencia cardiaca en reposo. Está enlazado a una aplicación móvil disponible para sistemas operativos IOS y Android que le permite al usuario visualizar la información registrada y monitorear su estado físico. También es capaz de analizar los datos biométricos recopilados y notificarle al usuario si es que se hallan irregularidades en su estado de salud. Tiene la capacidad de ser configurado para alertar al usuario cuando este se halla a una distancia menor a 6 pies a otra persona por un tiempo mayor al recomendado
Link: https://blog.ouraring.com/the-oura-difference/
Lista de requerimientos
Fuente: Creación del grupo
Contexto científico
1. Benreguia B, Moumen H, Amine Merzoug M. Tracking COVID-19 by Tracking Infectious Trajectories [Internet]. Ieeexplore.ieee.org. 2020 [cited 22 September 2020]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/9162031
2. ROTHSCHILD R. System and Method for Testing for COVID-19 [Internet]. Worldwide.espacenet.com. 2020 [cited 23 September 2020]. Available from: https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/072235969/publication/US2020279585A1?q=US2020279585A1
3. Petritskaya E, Abaeva L, Lapitan D, Kulikov D, Smirnova O, Guseva I et al. Detection of hypoxia and inflammatory processes in tissues by fluorescence spectroscopy in vivo - IEEE Conference Publication [Internet]. Ieeexplore.ieee.org. 2020 [cited 25 September 2020]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/6886461
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5. Acharya S, Rajasekar A, Shender B, Hrebien L, Kam M. Pulse oximeter signal modeling and fusion for hypoxia monitoring - IEEE Conference Publication [Internet]. Ieeexplore.ieee.org. 2014 [cited 23 September 2020]. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/6916074
6. Fei W, Lingling Z, Ming F, Tong Z, Chaohui L, Xin H et al. CN102268483 Early hypoxia detection kit with miRNA-210 as marker [Internet]. Patentscope.wipo.int. 2011 [cited 23 September 2020]. Available from: https://patentscope.wipo.int/search/es/detail.jsf?docId=CN84844871&tab=NATIONALBIBLIO&_cid=P12-KFHA8H-92115-1
7. Rogers J. Monitoring COVID-19 from hospital to home: First wearable device continuously tracks key symptoms [Internet]. News.northwestern.edu. 2020 [cited 25 September 2020]. Available from: https://news.northwestern.edu/stories/2020/04/monitoring-covid-19-from-hospital-to-home-first-wearable-device-continuously-tracks-key-symptoms/
8. VitalPatch - VitalConnect [Internet]. VitalConnect. [cited 25 September 2020]. Available from: https://vitalconnect.com/solutions/vitalpatch/ .Link of instructions: https://www.fda.gov/media/137398/download
9. Raajkumar R. COVID-19 Remote Health monitoring system ( IoT ) [Internet]. Hackster.io. 2020 [cited 23 September 2020]. Available from: https://www.hackster.io/rajajothir/covid-19-remote-health-monitoring-system-iot-33b8a3
10. Jones W. PULMONARY MONITORING APPARATUS [Internet]. Patentimages.storage.googleapis.com. 2020 [cited 23 September 2020]. Available from: https://patentimages.storage.googleapis.com/31/4f/47/31dfbea7ebcc00/US3533398.pdf
11. The Oura Difference - The Pulse Blog [Internet]. The Pulse Blog. [cited 23 September 2020]. Available from: https://blog.ouraring.com/the-oura-difference/
12. McAleer J. DEVICE AND METHOD OF MONITORING A PATIENT [Internet]. Patentimages.storage.googleapis.com. 2020 [cited 23 September 2020]. Available from: https://patentimages.storage.googleapis.com/92/70/64/8225fc823aed3a/US20090054741A1.pdf
13. Bio-Beat Medical Smart Monitoring [Internet]. Bio-beat.com. [cited 27 September 2020]. Available from: https://www.bio-beat.com/
14. EQ02 LifeMonitor Sensor Electronics Module (SEM) [Internet]. equivital.com. [cited 27 September 2020]. Available from: https://www.equivital.com/products/tnr/sense-and-transmit
15. AIO Smart Sleeve - ECG Wearable & Heart Rate Variability Monitor [Internet]. KomodoSleeve. [cited 27 September 2020]. Available from: https://komodotec.com/
16. (Hexoskin) C. Hexoskin Smart Shirts - Cardiac, Respiratory, Sleep & Activity Metrics [Internet]. Carre Technologies inc (Hexoskin). [cited 27 September 2020]. Available from: https://www.hexoskin.com/
17. The Oura Difference - The Pulse Blog [Internet]. The Pulse Blog. 2020 [cited 27 September 2020]. Available from: https://blog.ouraring.com/the-oura-difference/
Para formar este nuevo perfil profesional, dos prestigiosas universidades se han unido: la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) y la Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH). Leer más...
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