Academia de Studii Economice
Facultatea de Cibernetica, Statistica si Informatica Economica
UTILIZAREA CONCEPTELOR SPECIFICE
ORGANIZATIILOR VIRTUALE
IN PRACTICA MEDICALA DIN ROMANIA
Introducere
Societatea informationala in care omenirea se incadreaza in prezent ireversibil este definita ca o societate a cunoasterii si, in acelasi timp, ca o societate a organizatiilor.
Organizatiile bazate pe cunoastere sunt actorii colectivi inteligenti ai societatii informationale si au un rol determinant in afirmarea acesteia ca societate a cunoasterii; apartinand realitatii contemporane atat in calitatea lor de mediu de activitate profesionala si manageriala, cat si in cea de obiect de cercetare stiintifica si de proiect strategic, ele marcheaza convergenta intre doua fenomene definitorii pentru natura umana - cel al cunoasterii si cel al organizarii - intr-o constructie sociala emblematica pentru ideile de competenta colectiva, actiune inteligenta si performanta durabila.
Aceasta lucrare isi propune sa prezinte si sa analizeze legatura dintre domeniul cibernetic si cel medical si se bazeaza pe concepte specifice cum ar fi organizatia virtuala, cunoastere, inovare, invatare, interactivitate, management al cunoasterii, etc.
Scopul prezentului studiu, reflectat si in structura sa, consta in:
a prezenta sintetic principalele caracteristici ale organizatiilor bazate pe cunoastere
a pune in evidenta posibilitatile de aplicare ale acestor concepte in practica medicala
a prezenta si analiza aplicatii realizate in acest context
a propune un sistem inovator de introducere a mediilor virtuale in tratarea persoanelor cu dizabilitati din Romania
Astfel in capitolul 1 este oferita o prezentare generala a organizatiilor virtuale, incluzand istorc, definitii si caracteristici. Tot aici sunt prezentate avantaje si dezavantaje ale acesteia si, extrapoland, sunt prezentate avantajele si dezavantajele adoptarii sitemului de spital virtual.
In capitolul 2 este facuta o prezentare detaliata a aplicatiilor realitatii virtuale in practica medicala, in ariile principale cum sunt diagnosticarea, planificarea pre-operatorie, interventii chirurgicale, psihiatrie, reabilitare, educare si training. La final sunt prezentate anumite impedimente cu care se intalnesc specialistii la dezvoltarea si implementarea sistemelor respective.
Capitolul 3 face studiul de caz a trei tipuri diferite de abordare a aplicatiilor virtuale din domeniul sanatatii pe Internet, prezentand in detaliu facilitatiile oferite de acestea precum si opinii privind increderea, ca factor de baza in evaluarea unei organizatii virtuale.
Ultimul capitol, capitolul 4, prezinta o sugestie aplicativa de implementare a unui sistem de monitorizare a sanatatii pentru persoanele cu dizabilitati din Romania. Se face o prezentare detaliata a arhitecturii sistemului precum si a facilitatiilor oferite de acesta, orientate in special spre nevoile individuale de ingrijire medicala a acestor persoane.
In final sunt prezentate o serie de concluzii care pot fi trase ca urmare a studiului efectuat.
CAPITOLUL 1 Organizatii virtuale
Istoric
Conceptul de organizatie bazata pe cunoastere isi are originile in anii 1984-1988 si a inregistrat, de atunci, faze succesive de cristalizare. Astfel, Huber si-a pus in mod explicit probleme legate de natura si proiectarea organizatiilor "postindustriale", sesizand necesitatea unui model organizational propriu noului tip de societate ce ii succede celei industriale. Cativa ani mai tarziu, ideea de organizatie bazata pe cunoastere se regaseste in cadrul a doua abordari care ii explica determinismul fie pornind de la factori tehnologici, fiede la factori organizationali, fiecare din ele propunand si solutii specifice de operationalizare.
De pe pozitiile promotorilor tehnologiei informatice, Holsapple si Whinston definesc organizatia bazata pe cunoastere drept "o colectivitate de lucratori cu munca de conceptie, interconectati printr-o infrastructura computerizata"; autorii considera ca existenta unei asemenea organizatii, prevazuta cu statii de lucru locale, centre de suport, canale de comunicatii si colectii distribuite de cunostinte, necesita un demers explicit de proiectare si realizare, de natura unei informatizari avansate, cu aplicatii ale inteligentei artificiale.
De pe pozitiile celeilalte abordari, cea manageriala, Drucker trateaza firma bazata pe informatii ca reprezentand modelul organizational al secolului al XXI-lea si ii preconizeaza principalele caracteristici: componenta dominata de profesionisti, numarul redus al nivelurilor intermediare de conducere ierarhica, asigurarea coordonarii prin mijloace de factura non-autoritara (standarde, norme, reguli de cooperare etc.).
Diversificarea viziunilor asupra problematicii examinate a condus la un pluralism terminologic constand in utilizarea paralela de notiuni ca "organizatie centrata pe memorie", "firma intelectual-intensiva", "organizatie inteligenta". Ultimul deceniu al secolului al XX-lea a marcat producerea convergentei intre perspectiva tehnologica si cea manageriala, prin cuplare intre necesitatile organizatiilor si facilitatile solutiilor de asistare informatica. Dupa 1995 apar primele rezultate semnificative in crearea si functionarea de organizatii bazate pe
cunoastere.
Acestor dezvoltari le corespunde, in plan meta-teoretic, noua paradigma constructivista a organizatiei bazate pe cunoastere, recunoscuta ca alternativa viabila la paradigma pozitivista traditionala a organizatiei bazate pe control si autoritate.
Definitii
Virtualitatea este o schema de baza testata cu succes in natura.
Virtual inseamna: disponibil prin putere sau posibilitate, ceva care poseda caracteristicile altor lucruri sau obiecte, care nu este realist, dar exista ca posibilitate si ca ,,daca ar fi real". Discutia despre organizatiile virtuale a inceput sa se extinda din anul 1993 cand Business Week a publicat un articol privind ,,Corporatia virtuala". De atunci cercetari in domeniu au aparut peste tot in lume.
Caracteristic oricarui obiect virtual este posibilitatea formarii si dizolvarii legaturilor dintre partile componente pentru a reactiona rapid si eficient la diferitele probleme ce apar in sistem sau in mediul sau inconjurator.
O organizatie virtuala este formata din unitati organizatorice distribuite care participa la un proces de munca coordonat, divizat, unitati ce sunt parti ale unei retele complexe sustinute de tehnologii informationale corespunzatoare. Nu este suficient sa definim organizatia virtuala doar din punct de vedere economic. Aspectele sociale ale organizatiei, cum ar fi caracterul neuronal al organizatiei sau cooperarea in cadrul organizatiei pot fi intelese si analizate doar cu ajutorul teoriei sistemelor, psihologiei si politicilor.
Mai mult, Moshowitz a scris despre organizatia virtuala, ca aceasta poate fi caracterizata de:
Organizatia virtuala sau, mai bine spus, o organizatie cu structura organizatorica virtuala, este una dintre formele de cooperare intre mai multe companii distincte sau intre parti ale aceleasi companii. O structura organizatorica virtuala sintetizeaza cele mai eficiente entitati distincte din cadrul aceleasi companii sau cele mai eficiente companii independente din cadrul unui grup.
Sub influenta dezvoltarii informationale si a retelelor tehnologice de comunicare, organizatia virtuala devine din ce in ce mai importanta atat in teorie cat si in practica. Ea poate sa apara in mediul economic, dar si in alte contexte cum ar fi cel stiintific, juridic, social.
Totusi, in ziua de azi cea mai uzuala forma de a defini organizatia virtuala este facuta in termenii tehnologiei informatiei. Aceasta inseamna ca organizatiile sunt construite pe baza legaturilor virtuale folosind IT. O rganizatie virtuala poate fi vazuta ca o multime de unitati organizationale sustinute si conectate prin intermediul tehnologiei informatiei, care iau parte intr-un proces divizat si coordonat. Aceste unitati organizationale lucreaza impreuna fara a exista delimitari stricte si chiar independent de timp si spatiu. Aceasta se intampla si in cazul spitalului virtual prezentat in continuare in aceasta lucrare.
Caracteristici
Atunci cand ne ocupam de conceptul de organizare virtuala, in primul rand trebuie sa facem distinctie intre organizatie virtuala si intreprindere virtuala. Conceptul de organizatie virtuala descrie nivelul functional, in timp ce intreprinderea virtuala se refera la nivelul institutional, lucru care ne ofera doua criterii de definire a organizarii virtuale.
Organizarea virtuala, relanseaza formele traditionale de comunicare si regulile, acest lucru putand insemna expansiunea organizarii clasice;
intreprindere virtuala este un principiu de organizare interna, manifestand caracteristicile principale ale organizatiei virtuale.
Daca virtualizarea inseamna ceva mai mult decat reteaua electronica din departamentele
intreprinderii, atunci organizatia virtuala are caracteristici si modalitati originale de
realizare.
Indiferent de tehnologiile informationale mai mult sau mai putin sofisticate pe care le folosesc, organizatiile - ca sisteme socio-umane complexe - au fost si sunt intotdeauna conditionate de cunoastere, cel putin la nivelul comportamentelor individuale ale membrilor lor ; acestia constientizeaza, intr-o masura mai mare sau mai mica, relatiile dintre scopuri, mijloace si rezultate, precum si pe cele dintre organizatie si ambiantul ei, comunica pentru a putea interactiona coordonat si isi elaboreaza propriul comportament raportat la norme si valori comune.
Specifice societatii informationale sunt, insa, acele organizatii care se bazeaza pe cunoastere intr-un sens mai profund si extins la scara colectiva a comportamentului grupurilor si ansamblului organizatiei. Intr-un asemenea cadru, intemeierea pe cunoastere devine sistematica si se institutionalizeaza sub urmatoarele aspecte :
fondul de cunostinte este inteles drept principala resursa a organizatiei, decisiva pentru performanta ei strategica globala ;
procesele intelectual-intensive devin nu doar preponderente, ci si determinante pentru functionarea organizatiei in directia atingerii obiectivelor ei ;
organizatia structureaza, pentru actorii individuali si colectivi, solicitari, roluri si responsablitati noi privitoare la gestionarea cunoasterii si a proceselor legate de ea ;
cultura organizationala instituie consensual repere normative pentru perenitatea valorilor legate de creativitate, competenta, invatare, comunicare ;
aspectele referitoare la cunoastere capata un rol esential in afirmarea identitatii organizatiei, in asigurarea integritatii si coerentei acesteia in termeni de structura, strategie si actiune.
Modelul unei organizatii virtuale
Shao, Liao si Wang au prezentat modelul undei organizatii virtuale atat pentru organizatii noi cat si pentru organizatii deja existente. Modelul contine cele patru variabile: conectivitate, scop, tehologie si delimitare.
Conectivitatea, care este prima caracteristica a unei organizatii virtuale, permite persoanelor separate fizic sa interactioneze fara constrangerea timpului sau a distantei. Angajatii care nu se afla in acelasi cadru fizic de lucru, dar care colaboreaza pentru o organizatie virtuala, devin parte constituitiva a unui birou virtual. In acelasi mod, clienti care nu viziteaza efectiv, in mod fizic o cladire, dar primesc bunuri si servicii prin intermediul Internetului, deasemeni se asociaza cu o afacere virtuala.
Conectivitatea trebuie privita atat in termenii selectivitatii si dificultatii. Selectivitatea descrie cat de importanta este conectivitatea pentru succesul unei organizatii virtuale si dificultatea se refera la cat de greu este de realizat aceasta conexiune. Evident, selectivitatea va "foster" o organizatie virtuala in timp ce dificultatea o va impiedica.
Scopul este raspunsul la intrebarea "ce beneficii pot fi obtinute in urma unui arranjament de tip organizatie virtuala". Aceasta este problema valorii intr-o organizatie virtuala. Scopul poate fi definit,de exemplu in sensul economiei de spatiu, reducerii costurilor sau a unei satisfaceri mai bune a clientilor si impreuna cu conectivitatea, scopul descrie partea profitabila pozitiva a unei organizatii virtuale. Poate nu mai este necesar de mentionat ca scopul este principala motivatie in crearea unei organizatii virtuale- cu cat scopul este mai puternic, cu atat mai selectiva este organizarea unei organizatii virtuale.
Tehnologia este principalul factor care permite functionarea unei organizatii virtuale. Shao, Liao si Wang au evidentiat trei tehnologii care joaca roluri semnificative in organizatiile virtuale:
1. Telecomunicatiile
2. Bazele de Date
3. Multimedia
Telecomunicatiile ofera posibilitatea de a lucra in orice loc iar bazele de date ofera o memorie organizationala si fac timpul sa devina irrelevant pentru un angajat intr-o organizatie virtuala.
Multimedia, care include facilitati precum animatie, video si audio, creaza o realitate virtuala prin intermediul imaginilor si sunetului pentru un angajat sau un client. Totusi, tehnologiile in unele cazuri vor ingreuna adoptarea unei organizatii virtuale mai ales daca acestea sunt complexe si costisitoare.
Structura si limite sunt create pentru a separa entitatiile care fac parte dintr-o organizatie virtuala de cele ca nu fac.Chiar daca granitele fizice devin neimportante intr-o organizatie virtuala, idea de baza ramane aceeasi. Delimitarile sunt create pentru a asigura ca persoane din mediul exterior nu pot obtine profituri care nu li se cuvin. Odata cu avansarea tehnologiei, delimitarile unei organizatii virtuale au devenit mai puternice dar in acelasi timp si mai putin vizibile Shao, Liao si Wang sustin ca " invizibilitatea unei organizatii virtuale va fi unul din indicatorii inportanti in masurarea gradului de virtualitate a unei organizati" Shao, Liao si Wang sunt de convingerea ca aceste patru caracteristici pot oferi un cadru orientativ pentru evaluarea stabilitatii unei organizatii virtuale. Din punctul lor de vedere cel mai stabil tip de organizatie este acea care are un grad mare de conectivitate, scopuri inalte, delimitari clare si un nivel avansat de tehnologie. Ca urmare logica, cea mai putin stabila forma de organizatie virtuala va fi una care combina o conectivitate redusa, scopuri neeficiente, tehnologii invechite si delimitari slabe. In acest fel caracteristicile pot fi folosite, nu numai pentru a analiza cazurile diferitor organizatii virtuale, ci si pentru a previziona stabilitatea acestora.
Principale variabile ale unei organizatii virtuale regasite in cazul spitalului virtual
Scopul: -crearea unei retele de servicii de consultanta si ingrijire medicala prin internet.
Crearea posibilitatii de accesare usoara a bazei de date precum informatiile pvivind cele mai bune practici medicale, DLI (Drug Laboratory Interference knowledge base) and DI (Drug Interactions database) .
Conectivitate: -crearea unei retele ce conecteaza anumite spitale, centre de sanatate.,laboratoare clinice si farmacii pentru a efectua servicile care nu pot fi oferite prin intermediul Internetului.
Tehnologia: -Telecomunicatiile si internetul permit accesul indiferent de locatia celui ce acceseaza sistemul. Punandu-se accentul pe securitatea informatiei si problemele de confidentialitate pentru a peveni folosirea neautorizata.
Structura si limite: -optiunile de securizare a informatiei previn accesul neautorizat la spitalul virtual.
In acelasi timp sistemul bazat pe retea poate fi usor accesat si serveste drept un mediu larg accesibil persoanelor autorizate si expertiilor medicali.
Avantajele ale organizatiei viruale
Intreprinderea virtuala este construita pe baza sistemelor ICT2, sisteme ce faciliteaza transferuri de date rapide, costuri reduse si coordonare in cadrul intreprinderii, fara limite geografice si temporale.
Eficienta intreprinderilor virtuale depinde de aceste probleme. Succesul intreprinderilor virtuale depinde direct de numarul de tranzactii si costuri, factori importanti care afecteaza profiturile in cadrul marilor companii.
Costurile reduse faciliteaza flexibilitatea relatiilor dintre parteneri, raspunsuri mai prompte ale acestora, iar firmele individuale se concentreaza asupra unei competente esentiale si a activitatilor eficiente.
Flexibilitatea intreprinderilor virtuale se refera la posibilitatea de redefinire a scopurilor si de reconfigurare rapida si competitiva a resurselor pentru a raspunde prompt la oportunitatile pietei. Eficienta este determinata de legaturile flexibile intre partenerii retelei si de posibilitatea ruperii rapide a acestor legaturi.
Avantaje ale spitalului virtual
In ciuda acestor impedimente semnificative, care trebuie privite cu seriozitate inainte de a lansa un spital virtual, comertul electonic (e-commerce) in domeniul sanatatii ofera oportunitati considerabile.
Pe langa accesul la sistem independent de timp si loc, spitalul virtual ofera beneficii in termenii comunicarii informatiei. Baza de date a pacientilor si serviciile de informare care pot fi accesate numai prin intermediul paginii web a spitalului virtual ajuta la mobilizarea rapida a acesteia precum si la prevenirea risipirii ei. In termeni mai simplii, acelasi sistem pe care il folosesc doctorii pentru consultatii este si un mediu de colectare, indosariere si transfer a dosarelor pacientiilor.
Acest fapt poate facilita comunicarea intre doctori si organizatiile medicale ceea ce la randul sau va avea ca urmare o ameliorare a coordinarii serviciilor precum si ajutarea pacientilor sa navigheze prin complexitatea sistemului medical curent. Transferul usor de informatie usureaza deasemeni si consultatiile intre doctori, in care de exemlu un medic generalist poate cere o a-2-a parere de la un alt specialist. Fisa pacientului poate usir fi transferata de la un doctor la altul, dar cu toate acestea totusi trebuie obtinuta permisia de la pacient. Mai mult, punctul de vedere al pacientului asupra conversatiei va fi deasemeni salvat, spre deosebire de cazul consultatiilor traditionale cand fisa pacientului este bazata doar pe notele si amintirile doctorului. Internetul ofera posibilitatea de a digitaliza continutul serviciului in scopul utilizarilor viitoare, ceea ce inseamna ca serviciul efectuat prin intermediul spitalului virtual poate fi reutilizat daca este necesar.
O alta facilitate importanta a spitalului virtual este serviciul de informare destinat in special doctorilor. In viitor in ingrijirea medicala, precum si in alte medii de afaceri, va fi din ce in ce mai important sa poata fi absorbita informatia relevanta dintr-o cantitate mare de informatie de toate genurile. Deja exista semne ca cererea pentru informatie in domeniul medical deja depaseste oferta aflata deja pe piata iar consecintele acestui fapt incep sa se resimta. In spitalul virtual doctorii au acces mai larg la informatie si servicii, in special la acea informatie ce nu poate f imediat disponibila in casele lor sau in birouri prin intermediul metodelor traditionale.
Privind din punctul de vedere al pacientului, spitalul virtual a trezit un interes mare in cadrul anumitor grupe de pacienti care prefera interfata Web in locul interactiunii fata in fata cu cu doctorul. Aceste grupuri sunt, de exemplu, formate din persoanele surde sau cu disabilitati, care altfel ar fi avut nevoie de ajutor suplimentar pentru a putea fi consultati, deasemeni si oamnei care locuiesc la distanta mare de spital sau caarora le e rusine sa mearga la doctor.
Totodata, conducerea centrelor de sanatate au vazut o oportunitate de reducere a costurilor in conceptul de spital virtual. S-a estimat ca o interactiune bazata pe reteaua de Internet va inlocui unele din programarile la doctori sau din vizitele la spital.
Deja exista exemple similare din partea NHS Direct, Marea Britanie, care este o linie telefonica ce poate fi apelata non-stop sustinuta de asistente. Scopul NHS Direct este "de a furniza oamenilor informatia mai usor si mai repede, cu privire la sanatate, boli si despre NHS astfel incat acestia sa fie mai capabili sa aiba grija de ei insusi si de familiile lor"
Observarea facuta asupra NHS Direct arata clar ca a redus necesitatea programarilor la doctor:"..31% din cei ce au sunat au primit sfaturi despre cum sa se ingrijeasca pe ei insisi acasa in comparatie cu doar 11% din ei care au crezut ca nu e nevoie sa plece de acasa inainte sa sune la NHS Direct" In plus 40% din cei ce au sunat au fost sfatuiti sa apeleze la o solutie mai putin urgenta decat aveau de gand initial. Rezultate similare se asteapta in viitor si de la cazul spitalului virtual.
Dezavantaje ale organizatiei virtuale
Intreprinderile virtuale au de asemenea limitari si un numar de probleme ce trebuie rezolvate. Nivelul actual al capacitatii tehnologice si accesibilitatii franeaza integrarea completa a intreprinderilor virtuale, dependente in totalitate de calitatea informatiei electronice schimbata intre "jucatori", a carei transparenta este indoielnica.
Repartizarea profiturilor, reducerea costurilor si politicile strategice, proprietatile intelectuale si de securitate sunt probleme ce apar in cadrul intreprinderilor virtuale.
De asemenea, se pun tot mai multe intrebari cu privire la implicatiile sociale, la efectele psihologice asupra angajatilor intreprinderilor virtuale, daca lipsa interactiunilor directe ridica probleme conflictuale, de loialitate si performanta.
Chesboroug si Teece avertizeaza asupra relatiilor din cadrul intreprinderilor virtuale. Desi intreprinderea virtuala nu presupune relatii ierarhice, exista posibilitatea dominantei firmelor ce formeaza nucleul intreprinderii.
O alta problema este legislatia coalitiilor si a taxelor. Organizatiile globale nu se incadreaza in clasificarile prevazute de lege, iar productia poate fi plasata acolo unde legislatia este mai favorabila.
Dezavantaje ale spitalului virtual
Partea administrativa a fost cea mai solicitanta parte a proiectului. Exista mai multe motive pentru aceasta. In primul rand, conceptul de "spital virtual" este relativ nou si Altuline a fost prima organizatie care a oferit consultanta medicala prin intermediul Internetului in Finlanda. Drept urmare nu au existat reglementari sau decizii stabilite anterior care sa poata fi aplicate unui spital virtual. Astfel organismele de reglementare (autoritatea nationala de reglementare) alaturi de guvern a trebuit sa ia decizii unul cate unul pentru a stabili ce tip de abordare vor adopta cand se vor confrunta cu cazul unui spital virtual. O apreciere negativa de exemplu din partea biroului de Office of Data Protection Ombudsman in Finland, ar fi putut schimba, daca nu chiar compromite intreg proiectul. Din fericire, organismele reglementatoare au dat un raspuns afirmativ, cu toate ca exista anumite bariere si ingrijorari pe care le-au scos in evidenta.
Piedicile specifice sitemului medical se intalnesc si din punct de vedere legal inclusiv reglementari privind confidentialitatea informatiei, licentierea si increderea,si legile privin malpractisul. Legile privind licentierea ar putea avea un impact semnificativ asupra dorintei furnizorilor de servicii medicale de a practica medicina prin intermediul Internetului cu toate ca toti expertii care ofera servicii de consultanta prin intermediul unui spital virtual sunt suta la suta asigurati pentru pactica medicala de catre furnizorul de servicii. Mai mult, in unele tari, precum Germania, exista reguli foarte stricte care reglementeaza consultatiile oferite prin Internet.
In spitalul drepturile consumatorilor trebuie sa fie atent luate in considerare. Consultatiile poat fi considerate bunuri de incredere aceasta insemnand ca consumatorii ar putea intampina dificulati in a evalua calitatea serviciilor chiar si dupa ce acestia au beneficiat de ele.
Drept urmare autoritatiile, de ex. in Finlanda, au decis sa sustina consumatorul puternic in situatiile de conflict intre furnizorul de servicii electronice si client.
Pentru a proba calitatea serviciilor, spitalul virtual va trebui sa accepte consultatiile doar in cazul in care nu este necesara o examinare fizica a pacientului. Trebuie deasemeni luat in considerare ca atunci cand se lucreaza la nivel European, diferentele culturale si ligvistice, precum si reglementarile de licentiere si raspundere ar putea afecta interactiunea intre doctori si pacienti chair daca cunostiintele medicale sunt aceleasi in orice tara.
Exista deasemeni ingrijorari ca serviciile bazate pe Internet vor face posibila o crestere a probabilitatii de a abuza de serviciile medicale oferite prin Internet precum si probabilitatea ca pacientii sa simuleze o boala pentru a obtine medicatie ce poate fi obtinuta numai pe baza unei prescriptii. Astfel Altuline a luat decizia de a nu prescie medicamente precum somiferele, sedativele sau anumite antibiotice in urma consultatiilor prin Internet.
Pe de alta parte trebuie luat in considerare ca simularea unei boli nu este foarte dificila nici in cazul unei consultatii medicale traditionale.
CAPITOLUL 2: Realitatea virtuala aplicata in practica medicala
2.1 Introducere
Beneficiile realitatii virtuale (VR) aduse practicii medicale pot fi rezumate intr-un singur cuvant: revolutionar. Era informatiei nu a inceput inca in medicina iar infrastructura pusa la dispozitie de alte stiinte si industrii pot fi folosite pentru a trece direct la urmatoarea generatie de ingrijire medicala. Cel mai cuprinzator aspect al VR va fi esenta tehnologiei a vizualizarii 3-D interactive.
In timp ce exista multe moduri de a clasifica aplicatiile medicale , una care incorporeza elementele esentiale ale practicii medicale ofera un cadru excellent. Componentele esentiale sunt diagnosticarea, terapia, educarea, training-ul si dosarul medical. Totusi este esential ca implementarea acestor aplicatii sa fie in totalitate integrata si ca intregul spectru de ingrijiri medicale sa fie incorporat. O metoda de a realiza aceste doua scopuri este prin reprezentarea 3-D a pacientului ca persoana virtuala sau "avatar medical". Cu cat este mai mare cantitatea de date folosita pentru a recrea "echivalentul informatiei" pentru o persoana, cu atat mai crescuta va fi fidelitatea reprezentarii si mai precisa si folositoare in tratarea pacientului.
La originea reprezentarii digitale a unei persoane stau doua surse: conceptul lui Nicholas Negroponte: "biti in loc de atomi", unde un obiect din lumea reala (atom) poate fi reprezentat in lumea informatiei de catre o imagine coputerizata (biti), si programul doctorului Michael Ackerman de la Libraria Nationala de Medicina a "Omului Vizibil", care este o persoana care a fost scanata in trei moduri ( tomografie coputerizata, rezonanta magnetica-RMG, si fototomografie) pentru a obtine un echivalent informational 3-D complet ca imagine pe calculator.
Pe masura ce din ce in ce mai multe din tehnologiile medicale se vor baza pe informatie, va fi posibila reprezentarea unui pacient cu o asemenea precizie ca imaginea ar putea deveni un fel de surogat al acestuia- avatarul medical. Practica medicala poate profita de puterea stiintei modelarii si simularii si poate optimiza serviciile de ingrijire prin actionarea in prima faza asupra surogatului pana cand este obtinuta cea mai buna solutie, si abia apoi sa ofere ingrijire medicala de calitate. Realizarile initiale vor fi vizibile la nivel macro pentru intregul corp, organ si sistemul tesutului; apoi pot fi adaugate alte nivele de structuri glandulare si informatie moleculara, biochimica si genetica.
Cu fiecare crestere de informatie, validitatea modelului va ameliora calitatea ingrijirii pacientului si valoarea modelului. Pentru a ilustra puterea acestei abordari, urmatorul scenariu este oferit ca si cadru de referinta despre cum intregul spectru de ingrijiri pot fi integrate in intregime. In scopul identificarii, acest cadru este numit "Cale catre viitor", si ar putea dura 20, 59 sau chiar 100 de ani pentru a fi atinsa. Un astfel de proiect este imosibil de realizat complet din moment ce modelarea organismului uman poate intotdeauna permite mai multa informatie pentru o fidelitate mai mare. Atunci cand un pacient va face o vizita la doctor, vor trece printr-o intrare unde vor fi instalati numerosi senzori si camere de filmat. Pana cand aceasta se va realiza, scanari pre-vizitavor fi accumulate. In timp ce persoana va sta la birou, semnele sale vitale si date biochimice vor fi adunate, exact in felul in care se foloseste puls- oxiometria pentru a masura pulsul, nivelul de oxigen din sange sau alte valori. Toata informatia si imaginile vor fi colectate intr-o baza de date, iar apoi intre doctor si pacient va fi expusa o holograma. Aceasra va fi dosarul medical, o baza de date vizuala care va contine cu toata informatia in cadrul imaginii. In acelasi timp acesasta va fi si interfata- o metoda intuitiva de interogare. Dupa ce pacientul ofera istoricul bolilor si analizelor medicale efectuate, medicul poate interactiona cu imaginea (simila bazelor de date vizuale din prezent) pentru a obtine orice tip de informatii.
2.1 Diagnosticare
Diagnosticarea utilizand endoscopia virtuala va fi una din domeniile care vor atinge eficienta clinica in cel mai scurt timp. Institutul National pentru Sanatate si Institutul National de Cancer s-au axat pe colonoscopie virtuala ca studiu pilot pentru a compara colonoscopia standard cu cea virtuala pentru a monitoriza polipii pe colon si cancerul. In cazul in care aceasta se va dovedi a fi eficienta, endoscopia virtuala pentru orice alt tip de organ vor urma. Exista peste 2 milioane proceduri standard de colonoscopie video efectuate in fiecare an, si mai mult de 75% sunt "normale", majoritatea datorita monitorizarii impotriva cancerului. O endoscopie virtuala este efectuata folosind procedurile standard CT sau RMG, reconstituind organul ce prezinta interes intr-un model 3-D. Exemple tipice includ colonul, stomacul, esofagul, rinichii si pancreasul. Exista numeroase avantaje ale unei asemenea unelte de diagnosticare, spre deosebire de inserarea efectiva a unui instrument (endoscop) in corp. In primul rand, toate procedurile de acest gen sunt invazive, si deci pacientii trebuie sedati si in timpul procedurii pot avea loc complicatii (oricat de mici ar fi acestea) cum ar fi perforatii, singerari etc. Costul unei colonoscopi tipice este semnificativa, pentru ca ea trebuie sa includa o incapere speciala, personal, echipament specializat, materiale consumabile, medicamente si personal administrativ. O colonoscopie virtuala este construita dintr-o tomografie computerizata a abdomenului, este in intregime non-invaziv si pana acum nu s-au intalnit complicatii. Costul efectiv este mai mic decat o treime din colonoscopia video, din moment ce este efectuata in acelasi si aceeasi maniera precum toate celelalte proceduri de monitorizare, foloseste aceasi echipa de oameni si nu are deloc nevoie de materiale consumabile, medicamente sau personal administrativ.
Avantajul unei colonoscopii video este aceea ca o procedura terapeutica poate fi efectuata daca este gasita o problema in timpul unei colonoscopi virtuale este necesara apelarea la o procedura reala pentru terapie de exemplu la biopsia pentru suspect de cancer. Colonoscopia virtuala are avantajul de a fi capabila sa vizualizeze colonul din orice unghi din interiorul colonului (polipi mici pot fi ascunsi in spatele cutelor sau a rasucirilor in colon in timpul unei colonoscopii reale), un alt avantaj este posibilitatea de a zbura inafara colonului pentru a vedea daca o tumoare s-a extins la tesutul inconjurator. Mai mult, imaginea virtuala poate fi manipulata, astfel incat sa chiar deschida structura tubului si sa o reprezinte ca pe o harta bidimensionala, pentru ca astfel sa poata fi cautate semne necorespunzatoare. Grosimea peretelui poate fi masurata pentru tumori plate timupurii, care in mod normal nu sunt detectabile prin colonoscopia standard. Limitarile acestei proceduri virtuale in acest moment sunt semnificative si vor avea nevoie de cercetari substantiale pentru a atinge intregul nivelul potential maxim.Aceste limitari includ reprezentarea corespunzatoare a culorilor si texturilor a tesuturilor. Un pas preliminar a fost facut de John Kerr de la "Engineering Animation Inc.", prin faptul ca a realizat un tabel de culori folosind setul de date al omului vizibil, comparand unitatile de la tomografiile computerizate cu valorile culorilor de la fototomograf.
Imaginile preliminare, folosind modelul unui ficat , sunt promitatoare dar nu sunt suficient de exacte pentru a a fi utile in diagnosticarea clinica. Asemeni incercarilor timpurii de a converti imaginile cinematografice alb-negru in filme color au facut progrese ajungand in prezent la reprezentari excelente, progrese trebuie sa fie initiate pentru a crea culorile si texturile corespunzatoare pentru imaginile endoscopice. In cele din urma, nivelul rezolutiei imaginii astazi este situat la 0.3 mm pentru scanarile CT. Aceastea este potrivita de obicei pentru leziuni mari, desi reconstructia 3-D nu prezinta aceeasi acuratete. Pentru leziuni mai mari de 3mm, exista o rata de detectare de 75%, iar pentru cele mai mari de 5mm avem o rata de detectare de 95%. Aceste rezultate sunt comparabile cu ratele de detectare in cazul colonoscopiilor standard. Pe maura ce metodele de creare a imaginilor se vor ameliora, la fel se va intampla si cu nivelul rezolutiei si ratele de detectare. Probabil ca sistemele generatiei urmatoare vor obtine imagini prin multiple modalitati, iar apoi fuzionand datele, vor oferi mai multe informatii decat se poate obtine cu o singura imagine. Provocarea extraordinara a segmentarii automate, inregistrare, identificare a tesutului si fuzionare a datelor ofera oportunitati aproape nelimitate de cercetare care pot furniza atat beneficii pe termen scurt cat si pe termen lung pentru aplicatiile clinice de ingrijire medicala.
2.3 Planificarea pre-operatorie
O alta aplicatie a realitatii virtuale este in domeniul planificarii pre-operatorii folosind date specifice reprezrntarii virtuale a pacientului. Exista numeroase domenii care au facut investigari initiale, in special in aria neurochirurgicala, ortopedica, a chirurgiei plastice si vasculare.
Un tip de operatie cu interventie minima a fost implementata clinic de peste un deceniu, si esential pentru succes a fost localizarea precisa a neregulilor din creier prin reconstructiile 3-D cu ajutorul tomografiilor CT si RMG(MRI). Folosind puncte de referinta marcate pe craniu neurochirurgii obtin modele complete 3-D a creierului pentru a putea planifica cu precizie atat pozitia exacta cat si calea cea mai sigura pentru a inlatura sau extirpa leziunile adanci de pe creier. Sistemul de generare curent foloseste marcaje pe osul craniului, ca puncte de referinta neincadrate, pentru modelul pre-operativ, iar apoi actualizeaza aceasta imagine prin imagini in timp real obtinute prin scanarea RMG, in timp ce interventia este in curs de desfasurare. In operatiile ortopedice, procedurile de inlocuire a soldurilor si a genunchilor se formeaza ca unelte clinice. Una din cele mai vechi aparaturi rootice de operare, RoboDoc pentru inlocuirea de sold, foloseste un program pe calculator numit OrthoDoc pentru procedura de pre-planificare. Lunad imagini ortogonale ale soldului pacientului, precum si modele oferite de furnizorul de proteze, se poate ontine o potrivire preoperativa. Coordinatele pentru amplasarea protezei sunt introduse intrun sistem controlat automat pentru ca acesta sa perforeze centrul osului pentru a monta proteza. In mod normal, un chirurg care lucreaza cu un instrument manual poate crea o cavitate, in care sa incapa exact proteza, cu aproximativ de 75% suprafata de contact. Folosind RoboDoc, cavitatea poate fi facuta cu o asemenea precizie incat 96% din suprafata sa aibe contact, fiind astfel mai potrivita si mai rezistenta in timp. In mod similar, Anthony DiGioia de la Spitalul Shadyside din Pittburg realizeaza planificarea pre-operativa de inlocuire folosind HipNav.
Pentru reconstructia maxilo-faciala, Altobelli de la Spitalul pentru femei Brigham si mai recent Universitatea Montgomery din Stanford au folosit imagini 3-D de la scanarile CT. Fata este o structura simetricita, si deci neregularitati aparute pe o parte a fetei sau craniului au o parte din imaginea oglindita a partii de fata normala. Comparand partea normala a fetei cu cea anormala, poate fi planificata o reconstructie corecta a malformatiei. In zona defecta, modelul imaginii oginda poate fi exportat catre sisteme de design si fabicare asistate de calculator (CAD/CAM) care pot manufactura cu precizie o proteza corespunzatoare pentru implementare si reconstructie. Sistemele noii generatii sunt capabile de a folosii metode rapide de creare si fabricare a prototipurilor 3-D pentru a realiza o proteza 3-D direct prin intermediul informatiilor furnizate de sistemele CAD/CAM. Dr. Steven Pieper si Joseph Rosen din Dartmouth au dezvoltat o model de planificare pre-operatorie pentru reconstructia in chirurgia plastica a leziunilor pielii la nivelul fetei. Folosind modelarea elementelor straturilor pielii, portiuni de piele pot fi inlaturate iar apoi rezultatul reaproximarii formei suprafetii pielii folosind diferite tehnici poate fi vizualizat spre optimizarea aparentei cosmetice.
In chirurgia vasculara, Charles Taylor si Chris Zarin de la Universitatea Stanford au abordat problema dificila a alegerii celei mai bune altoiri vasculare pentru leziuni vasculare foarte complicate a aortei si a extremitatilor inferioare. Leziunile specifice ale pacientului precum si dinamica fluxului fluidelor pot fi modelate prin intermediul RMG-ului digital si a reprezentarii 3-D a arborelui vascular. Cu aceasta anatomie specifica numeroase posibilitati diverse pentru efectuarea de interventii asupra obstructionarilor vasculare pot fi incercate, cu fiecare model previzionand fluxul probabil catre extremitatiile inferioare. Acuratetea acestor modele predictive vor fi in curand validate folosind experimente clinice sau pe animale.
Puterea planificari pre-operatorii este analog testarii si evaluarii prin intermediul simularii pe calculator in multe sectoare industriale, de la aerodinamica si ergonomie in industria aerospatiala si automobilistica la constructia structurii si arhitecturii de interior in domeniul arhitecturii si design.
Posibilitatea de a incerca diferite variante, de a optimiza procedura pentru a face cea mai buna alegere, si apoi de a aplica aceasta varianta pe cazul pacientului va creste semnificativ calitatea serviciilor de ingrijire medicala oferite. Ramane insa intrebarea daca planificarea pre-operatiore este eficienta si din punct de vedere a costurilor sau cine va plati aceste costuri. Fara aceste unelte de planificare pre-operatorie asistate de calculator, costul "planificarii" unei proceduri de operatie este inclusa in remuneratia doctorului., plata pentru o interventie chirurgicala include experienta doctorului in a alege cea mai buna optiune bazat pe experienta proprie. Nu este sigur daca platitiorii vor fi dispusi sa plateasca in plus pentru pentru teste foarte costisitoare (CT si reprezentari 3-D) si pentru proceduri de planificare, decat daca se poate dovedi ca acestea pot aduce economii pe termen lung sau ca rezultatele obtinute sunt mai bune datorita planificarii premergatoare interventiei chirurgicale.
2.4 Interventii chirurgicale asistate de calculator
In domeniul terapiei, mediul virtual include de obicei interventiile chirurgicale asistate de calculator si asistate de imagini deoarece interfata prin care procedura este efectuata este mai degraba o imagine a pacientului si nu are loc privind efectiv pacientul. Afisarea se face de regula pe un monitor simplu, totusi au fost folosite si alte tipuri de monitoare (ex. monitoare montate pe cap). In interventiile chirurgicale asistate de calculator, scopul este de a obtine informatie pre-operatorie, care este introdusa intr-un program pe calculator si in timpul procedurii, chirurgul este asistat de un dispozitiv automat pentru a efectua o parte din procedura, ce depaseste capacitatile fizice umane. Un bun exemplu este programul RoboDoc mentionat mai sus, ce poate plasa o proteza cu o acuratete de 96%. Operatia asistata de calculator, o operatie mai concentrata pe precizie si dexteritate, foloseste un monitor video ce ofera imagini stereoscopice in timp real pentru a ameliora precizia si dexteritatea chirurgului. In aceste circumstante, intreaga atentie a chirurgului va fi concentrata asupra imaginii virtuale a pacientului, iar aparatura telecomandata va efectua cu precizie miscarile exacte ale procedurii chirurgicale. Sistemul se afla in aceeasi incapere cu pacientul in scopul ameliorarii performantei chirurgului, a ameliorarii dexteritatii, totusi procedura ar putea la fel de bine sa aibe loc si de la distanta.
Sistemul include un sistem de manipulare teleghidat cu instrumente chirurgicale care sunt montate( si pot fi interschimbate) la capul unei perechi de maini mecanice. Instrumentele sunt plasate in interiorul corpului in pozititia corespunzatoare de catre chirurg, care apoi se pozitioneaza in fata unei statii de lucru, in apropierea pacientului, si foloseste aparatura specifica pentru a controla direct instrumentele de la capatul celalalt. Sistemul include feedback fortat sau raspunsuri legate de simturile tactile, viziune 3-D pe monitor pentru viziunea in adancime, scalarea miscarii mainii pentru a mari dexteritatea si filtrarea tremurarilor (la o fregventa de 8-14 HZ) pentru a mari precizia.
Cercetari sunt efectuate in scopul includerii dectarii de miscare astfel incat sistemul sa poata imprima ritmul bataii inimii si astfel sa fie efectuate operatii asupra inimii fara sa fie necesara conectarea pacientului la un aparat de mentinere artificiala in viata in timpul efectuarii procedurii.
Doua sisteme au efectuat proceduri de genul celor descrise mai sus. In 1997, Jacques Himpens si Guy Cardier in Brussele, Belgia au folosit sistemul "Intuitive Surgical Inc." pentru a efectua prima interventie chirurgicala teleghidata in timpul unei operatii de bila a unui pacient. Ei au mai efectuat deasemeni si un numar de alte proceduri precum interventii la nivelul esofagului sau reconstructie de fistula artero-venoasa. In 1998, Alain Carpentier din Paris, Franta a inceput sa efectueze operatii asupra inimii folosind acest sistem, si a reusit sa efectueze cu suuces mai mult de 150 de astfel de proceduri. Un alt sistem al "Computer Motion Inc." Numit "Zeus" este similar celui de mai sus, dar se concentreaza mai mult asupra efectuarii de proceduri chirurgicale la nivel microscopic. Tot in 1998, Dr Frank Diamiano a performat prima procedura in Statele Unite ale Americii folosind acest sistem pentru reconectarea de tuburi falopiene a fallopian tube . Amadoua sisteme sunt supuse in prezent exeprimentelor clinice controlate pe grupuri selectate de pacienti.
2.5 Psihiatrie si reabilitare
Acestea sunt 2 domenii in care mediile virtuale au avut aplicatii clinice importante. Ralph Lamson de la Kaiser Permanente a folosit mediile virtuale pentru ceea ce el numeste "terapie virtuala" pe pacienti cu diferite forme de fobie. Prin recrearea reprezentarii podului Golden Gate sau a unui lift, oamenii ce au teama de inaltimi pot fi deconditionati prin expuneri repetate in cresteri succesive la mediul amenintator virtual si permite acestor oameni sa-si invinga aceste temeri fara sa se expuna fizic vre unui primejdiu. Un sistem similar a fost dezvoltat la Institutul Tehnic din Georgia de catre Hodges, creand o varietate de medii diferite de testare a acrofobiei, fricii de inaltime, sau a altor fobii. Dupa un an, rata de succes este de aproape 100%, iar partea din pacienti, care regreseaza, pot beneficia cu usurinta in continuare de terapie iar rezultatele obtinute in final sunt foarte bune. Un succes foarte interesant a fost obtinut in cazul unui pacient bolnav de arahnofobie (frica de paianjeni) de catre Rothbaum, Weghorst si altii la Universitatea din Washington.
In reabilitare, Walter Greenleaf a oferit o lume virtuala pentru pacientii aflati intr-un scaun cu rotile, in care acestia sa poata naviga. Oferind pacientiilor oportunitati ample de a exersa fara a se expune vre unui pericol, ei pot apoi sa inceapa sa foloseasca scaunul cu rotile si intr-un mediu real.
Un proiect interesant a lui David Zeltzer care este numit "Empathy Network"- reteaua de empatie. In acest proiect, conceptul este de a oferi familiei pacientului si celor apropiati acestuia, o oportunitate de a experimenta pe propria piele disabilitatea cu care se confrunta pacientul, precum lapsusuri ale memoriei sau tulburari ale vederii ca urmare a leziunilor cerebrale minimale sau a infarct. Un proiect comercial numit "In My Steps"-"pe urma pasilor mei" care a avut un succes foarte mare, recreaza oboseala de care sufera un pacient care urmeaza un tratament de chimioterapie.
Membrul familiei poarta un monitor montat pe cap (HMD- Head Mounted Display) si se urca pe un stepper. Scenariul reprezentat pe monitor este caminul pacientului, unde pacientul trebuie sa-si prepare micul dejun in timp ce asteapta sosirea unor importante medicamente prescrise. Persoana trebuie sa pedaleze(mearga) pana in bucatarie, sa puna ceainicul pe foc si sa porneasca prajitorul de paine. Deja dupa ce au ,mers' pana in bucatarie, ei sunt obositi (de la greutatea pedalatului). Soneria de la intrare suna. Desi pedaleaza din greu, avanseaza foarte incet, si pana sa ajunga sa deschida usa ajung sa vada cum masina ce livreaza medicamentele cum se indeparteaza fara sa fi lasat nici un medicament. In acel moment ceainicul incepe sa sune, deci trebuie sa pedaleze inapoi, iar exact cand ajung la ceainic, painea din prajitor incepe sa se arda. Bine inteles ca persoana este total extenuata de la pedalat. Nu exista o informati empirica obtinuta efectiv in urma acestui proiect, totusi repoartele subiective au avut cotari foarte mari pentru rata de impartasire a sentimentului de oboseala si frustrare de care cei dragi sufera.
2.6 Educare si training
Educarea si trainingul este printre primele aplicatii aparute si are totodata si cele mai mari dimensiuni. La inceputul anilor 1990 Scoll Delp si Joseph Rosen a creat una din primele aplicatii ale realitatii virtuale in medicina- un simulator de transplant de tendon. Folosind monitorul montat pe cap (HMD) si DataGlove ca interfata, ei au creat un model mecanic si anatomic a scheletului membrelor inferioare care folosea linii rosii pentru a reprezenta muschi si tendoane. Membrele au avut proprietatile mecanice si kinetice ale picioarelor, care puteau fi animate pentru a simula mersul. Mutand punctul de insertie a unui tendon muscular in alt punct ( in scopul unei operatii de transplant pentru corectarea unui pacient cu deficiente de mers), apoi modelul a fost animat pentru a se observa mersul si a se previziona care va fi rezultatul transplantului de tendon.
In 1991, Satava si Lanier a facut primele simulari abdominale, compuse din simple reprezentari grafice ale ficatului, stomacului, colonului, pancreasului si bilei. Inca odata, cu ajutorul HMD si DataGlove, a fost posibil de a naviga in jurul organelor, de a le ridica si a le muta. Au fost incluse si un numar mic de instrumente chirurgicale, permitand o reprezentare foarte abstracta a procedurii chirurgicale de inlaturare a unei vezici biliare. Pana in 1993, Jonathan Merrill de la institutul HighTechsplanations a adaugat un realism grafic mai mare si a introdus morfismul pentru a demonstra schimbarea tesutului ca raspuns al interactiunii. In timp ce aparitia este mult mai realista, deformatiile au fost bazate pe aproximatii, mai degraba decat pe masuratori a proprietatiilor efective a tesuturilor. Momentul hotarator a fost in 1994 odata cu Michael Ackermann de la Libraria Nationala de Medicina si publicarea proiectului "Visible Human"-"Omul Vizibil" (realizat de Dr. Victor Spitzer si Dr. David Whitlock). Pentru prima data reprezentarea visuala a fost bazata pe date efective de la o persoana, mai degraba deca pe reprezentari grafice a organelor si tesuturilor. Totusi baza de date este masiva, peste 15 megabiti, astfel incat in prezent nu este posibil a reda intreaga reprezentare in simulari interactive in timp real. Totusi Omul Vizibil ofera o referinta standard pentru interoperabilitatea diferitor simulari.
Urmatorul pas a fost facut cu simulatorul de traume a membrelor al lui Scott Delp, realizat pentru un program de training militar. Completand principiile Omului Vizibil cu proprietatiile muschiilor, vatamarile balistice, sangerari si alti parametri specifici ranirii, a fost creata o simulare a unei rani de impuscatura la nivelul soldului. Scopul a fost de a crea o alternativa la ranirea animalelor pentru a putea instruii soldatii sa ofere primul ajutor. Simulatorul ofera atat o reprezentare vizuala a ranii, cat si o facilitate de controlare interactiva a sangerarii folosind dispozitive cu feedback sau control senzorial. Totusi, pana la adaugarea tuturor proprietatiilor interactive, fidelitatea vizuala a fost redusa la una de rezolutie relativ mica mai degraba decat sa fie reprezentata o imagine realista. Pe masura ce puterea calculatorului sporeste, reprezentarea virtuala va putea avea atat fidelitate vizuala bazata pe calitati fizice derivate din masuratori stintifice, cat si interactivitate in timp real la un minim de cel putin 30 de cadre/sec. cu o intarziere de generare a imaginii mai mica de 50 milisecunde.
Simulatorul de traume la nivelul membrelor este in prezent evaluata la Laboratorul Medical de Training al Armatei Statelor Unite. In 1996, Dr. Jeffrey Levy a colaborat cu Engineering Animation Inc. pentru a crea o simulare de histeroscopie. Acest sistem nu numai ca a integrat intrari vizuale si senzoriale, dar imaginea a fost dezvoltata pe baza datelor specifice pacientilor. Inainte de a efectua o histeroscopie asupra unui pacient, Dr. Levy importa imaginea obtinuta din tomografia computerizata, si avea ocazia sa experimenteze numeroase proceduri diferite pentru a optimiza procedura in cazul particular.
In 1998, Marc Raibert a contruit Simulatorul retelei venoase. In plus la fidelitatea visuala si interactiunea tesutului cu intrari senzoriale, acest sistem incorporeaza o componenta de testare si evaluare. Dispozitivele de intrare care urmaresc miscarea, pozitia,presiunea si timpul exacte pentru a putea sa ofere feedback-ul corespunzator si deasemeni datele de iesire spre un afisaj grafic, ce urmareste performanta studentului in timp real in special din punct de vedere al acuratetei, pozitionarii, presiunii si incadrarii in timp. La sfarsitul sesiunii de practica, se realizeaza un card de evaluare a studentului care este imprimat. Acesta poate fi folosit atat pentru feedback in timp real pentru training, precum si pentru evaluare in scopul certificarii. Urmatorul pas este furnizarea unui curriculum care va sustine tehnologia simularii si dezvoltarea parametrilor de evaluare a performatelor si analizelor finale.
Exista un numar de proiecte care se concentreaza pe educarea in medicina. Celina Imelisk de la Universitatea din Columbia a dezvoltat proiectul Vesalius, care ofera o combinatie intre medii virtuale bazate pe web si CD-ROM penru anatomia pelvica si a craniului. Leroy Heinrichs de la Universitatea Stanford conduce o echipa pentru intelegerea anatomiei pelvice si ginecologice cu ajutorul realitatii virtuale. Helene Hoffman de la Universitatea din California, San Diego are un curriculum bazat pe o reprezentare virtuala a sistemului organelor numit Sistem Multimedia in Realitate Virtuale sau "VisualizeR". Modulul pentru arborele biliar este complet, cu o reprezentare completa 3-D a sistemului hepato-biliar si linkuri interactive catre toate informatiile relevante. De exemplu, in timp ce este scoasa in evidenta bila, studentul are posibilitatea sa acceseze anatomia normala si paranormala, istoricul tipic al pacientului si al consultatiilor fizice, imagini de tomograf, proceduri chirurgicale si intregul spectru de informatii, precum si capaciatea de a parcurge sau chiar exersa proceduri pe reprezentarile anatomice. Imaginea reprezinta atat continutul educational cat si interfta informatiei.
Impedimente si provocari in implementarea mediilor virtuale
Raman o serie de provocari si impedimente ale implementarii mediilor virtuale mai extensiv. In toate domeniile se pune problema costurilor si a maturitati sistemului. Cele mai multe aplicatii sunt inca simpliste si necesita in mare masura "suspendarea neincrederii". Echipamentul este inca rudimentar, de la HMD (afisaje montate pe cap) la aplicatia CAVE sau la dispozitive bazate pe date de intrare senzoriale. Aproape toate sistemele necesita personal specializat sau cel putin un tehnician care sa mentina sistemul intr-o buna stare de functionare. Majoritatea aplicatiilor nu au un numar mare de pacienti sau studenti pentru care sa fie aplicabile.
In continuare vom privii domeniile individual si vom identifica problemele specifice ce pot aparea.
Pentru a crea dosare medicale bazate pe imagine (avatar medical), apare provocarea de a obtine suficienta informatie prin proceduri non-invazive si a le introduce automat in baza de date. Nu exista o baza de date comuna si nici nu este posibila interoperabilitatea intre sute de baze de date.
In termenii afisarii informatiei ca imagine, exista provocarile segmentarii automate a tomografiilor CT si RMG, a imaginilor obtinute prin ultrasunet si reconstructia acestora intr-o structura 3-D, inregistrarea imaginii cu acuratete si apoi a fuzionarii datelor la sursa corespunzatoare, atat a celor ce tin de imagine, cat si a celor ce tin de domeniul psihologic, biologic etc.. Daca se intentioneaza o evidenta bazata pe internet, au existat un numar de dosare medicale simpliste bazate pe reteaua web, dar nici unul dintre acestea nu sunt compatibile cu alte baze de date, totusi nu exista nici o metoda de a accesa automat date specifice.
Exista o serie de probleme care nu tin de domeniul tehnic dar care au solutii posibile specifice. Una din cele mai mari provocari este de a se ajunge la o intelegere privind o baza de date standard computerizata (dosare medicale computerizate) care sa poata accepta cu usurinta si transparenta orice tip de informatie medicala (imagini, text, ecuatii, etc.) in scopul arhivarii automate. Aceasta trebuie sa contina un motor puternic de cautare pentru a functiona ca o interfata in scopul acesarii informatiei.
Urmatoarea provocare este de a se ajunge la un consens asupra unei metode standard de afisare a informatiei care este independenta de dispozitivul de afisare. O posibilitate de rezolvare sugerata este dosarul medical visual sub forma unui avatar medical, care poate fi vizualizat pe un monitor standard, ca holograma, cu ajutorul unui HMD sau cu orice alt dispozitiv. Pentru acces universal la date arhivate, se pare ca exista un consens in ceea ce priveste faptul ca dosarul medical in mediu virtual poate furniza o platforma unificatoare, totusi, asemeni tuturor aplicatiilor bazate pe internet, se pune problema securitatii si a increderii.
I n crearea imaginilor 3-D in scopul diagnosticarii, ca in cazul endoscopiilor virtuale, cel mai important si provocator, din punct de vedere tehnic, impediment este segmentarea automata in timp real a sistemului organic si a tesuturilor. Problema culorilor si texturilor corespunzatoare derivate din imaginile obtinute au fost propuse doar in demonstratii preliminare. Nu exista un consens in ceea ce priveste cea mai buna metoda de redare a imaginii. Pentru a putea ajuta radiologii la interpretari, recunoastere si interpretare automata prin sisteme suport de decizie trebuie sa fie dezvoltate. Pentru fi capabili de a avea o metoda robusta de diagnosticare care sa o concureze pe cea standard din prezent, tehnologiile de redare a imaginii trebuie sa imbunatateasca rezolutia imaginii semnificativ.
In terapie in cazul interventiilor chirurgicale teleghidate implementarea sistemelor de crestere a dexteritatii, ramane problema latentei in cazul implementarilor de la distanta, iar pentru cresterea preciziei si dexteritatii este necesara ameliorarea gradelor de libertate ale sistemului.
In toate sistemele, desi interfata este mult mai buna decat sisteme laparoscopice curente, acestea sunt departe de a fi ideale. Unele probleme nerezolvate privesc o initializare si inregistrare automata a sistemului inaintea inceperii procedurii operatorii, o axa acceptabila ochi-mana, cel mai potrivit afisaj (HMD, monitor, sistem binocular optic etc.), un sistem de schimbare a instrumentelor sau o metoda de controlare a subsistemelor (prin activare vocala, prin meniu, etc.)
In cazul aplicatiilor de educare si training, se regasesc aceleasi probleme enumerate mai sus de generare a imaginii pentru vizualizari 3-D in diagnosticare (segmentare automata, inregistrare, etc.) precum si problemele de interfata. In plus, cele mai mari provocari in domeniu sunt acelea privitoare la continut respectiv la dezvoltarea unui curriculum (programa) corespunzator care sa poata profita la maxim de tehnologie. Dintre toate aplicatiile, in cazul educarii este necesar un program care sa fie usor de folosit, in special pentru a fi ultilizabil de catre studenti fara a solicita o perioada foarte lunga doar pentru invatarea sistemului in detrimentul timpului alocat studiului. Continutul trebuie sa fie dezvoltat astfel incat sa accepte parametri care sa fie capabili sa masoare aptitudini tehnice si performante in asa fel incat sa ofere o analiza finala relevanta.
Pana in prezent, nici unul din acesti parametri nu au fost dezvoltati, iar pana ce vor fi derivati prin gasirea unui consens si a testarilor bazate pe date reale, implementarea unui sistem de training nu va fi acceptat de catre programe rezidente de training sau de institutii de certificare.
Provocari non-tehnice ale implementarii mediilor virtuale sunt cele care impiedica dezvoltarea aplicatiilor in ciuda fezabilitatii tehnice. La implementarea unui set atat de divers de aplicatii care trebuie sa fie interoperabile ( asemeni simulatoarelor care pot fi folosite pe statiile de lucru ale studentiilor sau pot fi integrate in cazul sistemelor de interventie chirurgicala teleghidata), cel mai important factor este standardizarea. Pana in prezent nici unul din numeroasele sisteme existente nu este interoperabil. A fost facuta o incercare de a aborda o astfel de integrare solicitand proiectelor de vizualizare 3-D sa fie compatibile cu setul de dalte al Omului Vizibil. Aceasta insa nu garanteaza standardizarea, dar totusi ofera o referinta comuna de plecare. Pe masura ce sistemele devin din ce in ce mai complexe, se pune problema securitatii si increderii, precum si a certificarii identitatii la folosirea sistemului.
Nu numai ca sistemele mecanice se afla sub evaluari stricte din partea departametului medical al FDA (Food and Drug Administration), dar si programele computerizate care manipuleaza date sau controleaza instrumentele medicale. Odata ce un instrument sau program software a fost avizat pentru folosire, o provocare majora este sa convinga jucatorii terti (ex. firmele de asigurare, guvernul) sa ramburseze costul procedurii (ex. endoscopia virtuala) sau sa plateasca sume suplimentare pentru o procedura care utilizeaza echipament avansat, ca in cazul operatiilor ghidate prin imagini si asistate de calculator.
Companiile de asigurare de sanatate sau organizatiile non-guvernamentale refuza implementarea unei proceduri pana nu este certificat ca aceasta va reduce costurile.
Obiectivul principal pentru noua tehnologie a zilelor noastre, indiferet de domeniu, este optimizarea raportului cost-beneficiu. Totusi sustinand cercetari clinice pe termen lung cu rezultate clar definite, analizarea acestora cauzeaza o intarziere prelungita in plata unui serviciu. Pe de alta parte, un numar de tehnologii noi nu vor fi acceptate de doctori sau pacienti din cauza prejudecatiilor conventionale sau chiar si numai din pura ignoranta a beneficiilor ce pot fi obtinute. Exista un scepticism natural impotriva a tot ceea ce este nou, o rezistenta aproape inascuta la schimbare. Aproape ca a fost necesara o noua generatie de radiologi pentru a accepta noile imagini digitale in locul radiologiei bazate pe film. Nu este sigur daca vor fi necesare decenii pana la acceptarea vizualizarii 3-D si a endoscopiei virtuale.
In final, exista un numar de aplicatii care ridica probleme serioase etice si morale.
Ar putea un psiholog supune un pacient unui mediu virtual amenintator care ar putea cauza daune ireversibile, avand in vedere ca inca nu se cunosc capacitatiile starii de fapt? Este acceptabil ca un chirurg sa opereze un pacient ( folosind intervetia teleghidata) daca acesta nu a cunoscut pacientul (dint-un oras indepartat) sau nu este prezent fizic in sala de operatie pentru cazul in care ceva merge prost?
Deci exista o serie de impedimente non-tehnice care pot impiedica acceptarea a ceea ce din alte puncte de vedere poate fi vazut ca o solutie excelenta a unei probleme dificile.
2.8 Concluzii
Am prezentat numeroase aplicatii ale realitatii virtuale care emerg in domeniul virtual, totusi majoritatea sunt in stadiu de laborator sau de investigare. Va fi nevoie de un efort semnificativ pentru a transforma aceste tehnologii in succes comercial si deci a deveni programe de rutina in mediul medical. Ca in multe alre domenii, standardizarea s interoperabilitatea sunt doua probleme majore ale caror solutionari vor creste semnificativ implementarea de tehnologii. Dintre toate provocarile tehnice, autosegmentarea, conectarea la sistem si fuzionarea datelor sunt cele mai greu de realizat, dar acestea au posibilitatea de a produce cel mai mare numar si cea mai rapida acceptare a mediilor virtuale ca instrument clinic folositor. In timp ce este intradevar necesara o solicitare de ameliorare a puterii calculatorului pentru o mai mare fidelitate de redare a imaginii vizuale, complexitatea fiintei umane este la asa un nivel incat intotdeauna va fi necesara o imbunatatire a fidelitatii, fie la nivel macroscopic, micrscopic sau molecular. Totusi determinantul hotarator este utilizatorul final, drept urmare toate mediile virtuale folosite in prezent trebuie sa devina mult mai prietenoase si usor de utilizat.
Ele trebuie sa fie solutii la indemana extrem de robuste, tolerante la erori si care sa nu necesite aproape nici un suport tehnic sau de mentenanta continua.
Aplicatiile realitatii virtuale prezentate mai sus ofera o imagine a ceea ce este posibil in prezent, si ofera o baza de speculare a ceea ce va fi posibil in viitor prin extinderea sistemelor descrise. Implicatiile unei reprezentari 3-D a unei anumite peroane sau un avatar medical care poate actiona ca surrogat pentru optimizare, sau chiar pentru previziuni, in ingrijirea medicala a pacientiilor, pot fi extraordinare. Medii virtuale furnizeaza instrumentele si metodologia de creare a unei astfel de reprezentari interactive a informatiei, un pas in directia reprezentarii complexitatii sistemului uman biologic intr-o maniera mult mai inteligibila si care eventual va fi utilizabila si practica pentru fiecare personana in parte. Cu cat mai multe dispozitive vor fi dezvoltate pentru obtinerea de informatii despre o persoana ( fie imagini fie senzori non-invazivi care sa fie purtati in permanenta in imbracaminte sau chiar inserati in corp) cu atat mai bogat va fi si avatarul medical si cu atat mai precise vor fi rezultatele modelarii si simularii, a planificarii pre-operatorii sau asistentei intraoperative. Aceasta este relevant nu numai pentru oferirea de ingrijire medicala pacientilor cu conditii deosebite, dar poate fi utilizat la toate nivelurile, inclusiv in cazul persoanelor tinere, la nivel de scoala generala. Puterea fiecarui copil avand un avatar medical care "creste" odata cu el, pe care sa-l poata purta la el pe un disopzitiv asemanator cardului de credit zissi chiar sa-l foloseasca in timpul orelor. Incarcand datele personale in mediul virtual, ei pot invata despre sanatate si nutritie observand direct schimbarile pe avtarul lor. De exemplu, implementand modulul "fumator", copilul ar putea face cancer, bronsita sau alte boli ale plamanilor iar avatarul ar putea oferi o imagine predictiva a ceea ce s-ar putea intampla pe termen lung daca ar deveni fumatori.
Acest tip de interogari de genul "ce ar fi daca?" pot fi folosite in a angaja oamenii in dileme intelectuale complexe de etica medicala cum ar fi in cazul clonarii, cercetarii efectuate pe embrioni, metode alternative de terapie, etc. Teoretic, daca un avatar medical standardizat ar putea fi creat, primele faze de experimente medicale (cu medicatie sau diferite dispozitive) ar putea fi inlocui unele testari extrem de costisitoare, riscante si scumpe care se fac in prezent.
Aplicatiile in psihiatrie sau terapie virtuala sunt de tratare a bolilor, poate cu o viziune din interior, un mediu virtual in camin ar putea fi creat pentu a ameliora sau preveni alte disfunctii inainte ca acestea sa apara. Exista un numar de scopuri ale certcetari pragmatice care pot fi atinse in curand prin implementarea realitatii virtuale pentru experimente comune. Usurinta de utilizare in cadrul acestor medii virtuale trebuie sa faca interactivitatea mult mai transparenta, poate prin intensificarea folosirii comenziilor vocale sau a altor interfete intuitive. Este evident ca exista numeroase alte directii in diagnosticare, terapiere si educare/training care pot fi speculate, iar cele enumerate mai sus sunt exemple de proiecte fezabile din punct de vedere tehnic si dau o directie a ceea ce va fi posibil in viitor in procesul de evolutie.
Totusi domeniul medical este unic prin faptul ca afecteaza fiinta umana. Provocarea va fi concentrarea pe acele aplicatii care pot sa faca diferenta in calitatea vietii fiecarui pacient in parte.
CAPITOLUL 3: Studii de caz
3.1 Microsoft HealthVault
Exista pe piata doua mari companii virtuale, care sunt in permanenta in concurenta in furnizarea de servicii prin Internet, Microsoft si Google.
La sfarsitul anului 2007 Microsoft a reusit sa fie prima care sa lanseze un serviciu in domeniul medical, reusind astfel sa depaseasca concurenta.
Nu se inampla des ca Microsoft sa reuseasca astfel de performante, inaintea companiei Google, insa de data aceasta a reusit prin lansarea HealthVault, un depozitar online unde oricine isi poate stoca datele medicale personale. Intre timp, Google Health inca urma sa se lanseze, intarziere cauzata si de pierderea lui Adam Bosworth de la conducere.
Figura 1. Pagina principala HealthVault
Microsoft HealthVault a fost dezvoltat pentru a permite pacientului sa detina controlul asupra informatei privitoare la propia sanatate. Un cont gratuit juta utilizatorul sa colecteze, stocheze si sa comunice informatia persoanelor terte si deasemeni ofera un numar de aplicati si dispozitice de asistare la managementul sanatatii, programului de fitness sau dietei.
Cum functioneaza HealthVault
HealthVault nu este doar un site Web, ci este punctul central al unei retele de site-uri, dispozitive personale de monitorizare a sanatatii si alte servicii pe care pacientul le poate utiliza pentru asistarea in evaluarea starii de sanatate. HealthVault permite utilizatorului sa stocheze informatia intr-o baza de date centralizata pe Web. Acesta detine controlul deplin asupra informatiei stocate, si poate decide cine va mai avea acces la aceste date, fie pentru a le vizualiza, a le schimba sau in scopul analizarii acestora. Sistemul nu va permite nici unui alt program sa vizualizeze sau sa modifice datele inregistrate fara permisiunea expicita din partea utilizatorului vizat.
Figura 2. Modul de functionare HealthVault
HealthVault ofera un fundament pentru un ecosistem vast de parteneri, de la furnizori medicali, la producatori de dispozitive de monitorizare a sanatatii, sau diferite asociatii din domeniu, pe care acestia pot dezvolta idei noi si inovative de management a sanatatii in scopul ajutarii clientilor sa isi controleze singuri starea de sanatate.
Interactiunea cu spitalele
Spitalele se pot conecta la sistemul HealthVault pentru a ameliora eficienta , a reduce rata de erori si a ameliora caliatea serviciilor oferite.
In cazul doctorilor care trateaza pacienti pasageri, acestia nu au intotdeauna acces la istoricul medical complet al acestora. Sistemul HealthVault permite pacientilor sa trimita dosarul medical personal doctorului care il trateaza, chiar si atunci cand acestia nu sunt conectati la un sitem electronic de stocare a dosarelor medicale.Deasemeni pacienti cu mai multe domicilii ar putea avea din aceasta cauza dosare medicale incomplete, in urma vizitelor la doctori diferiti. Prin intermediul sistemului doctorii por accesa dosarul pacientului actualizat la zi.
Pacientii cu diabet care, dupa ce au fost internati, sunt lasati sa plece acasa nu pot obtine o vedere de ansamblu a rezultatelor de laborator a analizelor de masurare a nivelului glucozei sau a tensiunii si a medicatiei. Microsoft HealthVault permite pacientiilor sa combine datele obtinute cu ajutorul dispozitivelor de monitorizare cu toate inregistrarile anterioare si sa le arate familei sau persoanelor responsabile cu ingrijirea sa.
O alta problema rezolvata cu ajutorul HealthVault este cea a reactiilor alergice la diferite medicamente care sunt administrate in necunostiinta de cauza. Sistemul permite pacientilor sa informeze doctorul privind acest aspect al sanatatii sale.
Deseori doctorii nu au acces corespunzator la liste cu medicatia, care este adiministrata unui pacient, ceea ce duce la perscriptia de doua ori a aceluiasi medicament sau omisia unor medicamente in timpul spitalizarii. In acest caz pacienti pot acorda permisia doctorului sa acceseze dosarul medical in scopul obtinerii acestei liste de medicamente stocate in sistem, si sa incarce aceasta informatie in sistemul spitalului pentru prescrierea in cele mai bune conditi de medicamnete noi.
Ingrijirea necorespunzatoare a pacientului in perioada postoperatorie duce la o reinternare a acestuia, si deci la rate mari de recidivare. Prin intermediul sistemului doctorii pot oferi servicii ameliorate de ingrijire post-operatorie prin monitorizarea permanenta a datelor incarcate periodic de catre pacient de pe dispozitivele lor de monitorizare la domiciliu.
Cu ajutorul HealthVault pacientul poate importa dosarul sau medical de la doctori,spitale, laboratoare sau alti furnizori de servicii medicale. Deasemeni este posibil ca pacientul sa introduca singur date sau sa incarce date de pe un dispozitiv periferic de monitorizare, cum are fi cele de masurare a tensiunii sau a nivelului glucozei. Site-ul deasemeni incorporeaza un motor de cautare specific si permite utilizatorului sa salveze rezultatele obtinute in urma cautarii. Microsoft planuieste sa castige bani din reclame publicate din domeniul sanatati sau chair din interogarile solicitate de utilizatori, dar nu va permite cautarile in datele personale sau in dosarele medicale stocate in baza sa de date. Accesul la site va necesita un ID si o parola care poate fi dezvaluita furnizorilor de servicii de sanatate. Intimitatea pacientului va fi evident o mare problema, iar teama de a compromite aceasta intimitate va fi cea mai mare piedica a adoptarii acestui sistem atat de catre doctori cat si de catre pacientii lor.
Incercarea de a depasi aceasta piedica isi merita efortul. Convingerea oamenilor sa accepte dosare medicale digitale este un scop deosebit de importatnt atat pentru sistemul medical cat si pentru industria tehnologica. Facand dosarele medicale accesibile atat pacientilor cat si doctorilor prin intermediul Internetului, o mai buna evaluare a starii de sanatate si raspunsuri mai rapide la schimbari ale acestor conditii ar putea genera ameliorari vaste in rezultatele obtinute in domeniul medical. Simptome periculoase ar putea fi recunoscute mai devreme de catre doctori, iar in acelsi timp pacientii ar putea accesa informatia necesara pentru a se putea ingriji singuri in conditii mult mai bune. O trecere la utilizarea de dosare medicale stocate online raspandit la nivel mondial este primul pas necesar pentru schimbarea concentrarii domeniului medical de la tratarea de maladii deja complet dezvoltate, la prevenirea acestora inca dinainte ca ele sa apara.
In completarea serviciuliu HealthVault Microsoft Health Solutions Group desfasoara un program de ajutare cu fonduri in valoare de 4.500.000 $ dedicati asistarii organizatiilor academice si de cercetare in crearea de aplicatii online inovative pentru pacienti. Aceste aplicatii folosesc date medicale online si privesc si conectarea dispozitivelor de monitorizare la domiciliu pentru a ameliora potentialul de obtine a rezultatelor pozitive in tratarea pacientiilor.
3.2 Healthline - Aetna SmartSource
In timp ce Microsoft si Google doresc sa dezvolte portale generale de sanatate pentru consumatori, motorul de cautare medical Healthline face o abordare mai deosebita. Aceasta creeaza un parteneriat cu compania de asigurari Aetna pentru a crea un portal de sanatate personalizat pentru clientii asigurati ai companiei. Programul este numit Aetna SmartSource.
Figura 3. Pagina de prezentare a Aetna SmartSource
Din moment ce Aetna deja se afla in posesia dosarelor medicale stocate in format electronic pentru persoanele pe care le asigura, SmartSource poate oferi rezultate personalizate pentru interogari legate de domeniul sanatatii. Acestea includ informatii medicale privind maladiile si conditiile specifice ale unui pacient, medicatia acestuia, doctori aflati in aria de domiciliu a pacientului care sunt specializati pe acele boli si costuri medicale. Motorul de cautare Healthline compara termenii medicali cu corespondentul lor tehnic pentru a furniza o cautare ghidata. Pentru fiecare cautare, sistemul ofera ca rezultat o harta vizuala (figura 4.) ce prezinta toate categoriile de referinta, incluzand boli, diagnosticari, tratamente, si modalitati de prevenire.
Incorporand toate datele pe care Aetna deja le-a colectat despre persoanele pe care le asigura, Healthline depaseste una din cele mai mari piedici cu care se confrunta HealthVault si Google Health, anume colectarea de date personale in baza de date. Totusi datele sunt privite dintr-un punct de vedere axat in special pe asigurare a starii de sanatate a unei persoane. Se pune foarte mult accent pe evidentierea costurilor pentru ingrijirea medicala, desi acestea rar sunt un factor luat in considerare in deciziile medicale luate de majoritatea persoanelor care beneficiaza de o asigurare medicala.
Figura 4. Harta referintelor medicale
Aetna SmartSource are posibiliatea de a oferi documentatie aprofundata cu privire la domeniile de interes ale utilizatorului. Prin corelatii inteligente acesta ofera adrese de legatura ce prezinta alternative corelate la informatia solicitata.
Aetna SmartSource ofera informatii din urmatoarele surse:
Modul de abordare al Google si Microsoft atrage mult mai multe surse de informatii medicale si este proiectat sa ajute pacientii sa monitorizeze si sa evalueze propria stare de sanatate. De exemplu, permit incarcarea de date personale din monitorizari cu dispozitivele speciale, astfel incat pacientul sa poata tina evidenta evolutiei sale in timp. Portalele de sanatate Aetna-Healthline ia o abordare mult mai centralizata. Daca nu este un eveniment de sanatate anuntat si care sa produca costuri, SmartSource nu il va inregistra, iar aceasta parte nu e foarte practica.
Aetna va pilota Aetna SmartSource cu numerosi clienti mari, pre-selectati de-a lungul intregului an 2008. Aplicatia este disponibila in prezent celor 35.000 de angajati ai companiei, o baza de testare uzuala pentru inovatiile tehnologice ale Aetna. Designul vizual al interfetei a fost realizat de firma Mad*Pow, un studio specializat concentrat pe utilizator din Portsmouth. Despre Aetna: Aetna este una din companiile de top din domeniul sanatatii, deservind aproape 36,7 mil de clienti cu informatii si resurse pentru a ii asista in luarea deciziilor privind starea lor de sanatate in conditii de informare mai buna. Aetna ofera o gama larga de produse de asigurare traditionale si orientate spre consumator precum si servicii similare, precum servicii medicale farmaceutice si dentare, grupuri de consultanta si planuri pentru persoane cu dizabilitati, precum si capacitati de management al sanatatii pentru planuri de furnizare de ingrijire medicala. Printre clienti se numara grupuri de angajati ale diferitor companii mari, persoane idividuale, studenti, angajati cu jumatate de norma, unitati guvernamentale, planuri sponsorizate din bugetul de stat, grupuri de cercetare si expatriati.
3.3 Imedo.de
Imedo.de este un portal de sanatate lansat in aprilie 2007, ce incearca un alt fel de abordare decat cele descrise pana acum.
Portalul a fost crea de Christian Angele, in varsta de 25 de ani, de la Facultatea de Comert din Leipzig, impreuna cu inca trei colegi: Thomas Kadauke (bio-informatician), Henrik Vollkmer ( informatician si economist) si Christian Lautner (avocat).
Imedo este o platforma pe care pacientii pot comunica gratuit, si pot face schimb de experiente cu privire la boli, doctori, sau diferite intrebari sau nedumeriri legate de sanatate ce pot aparea. Inregistrarile clientilor sunt anonime.
Scopul Imedo.de
"Oamenii ii ajuta pe oameni" este conceptul de baza pe care se bazeaza portalul. Fiecare om traieste propriile experiete si are de depasit anumite faze ale vietii fiind pus in fata provocarilor sanatati. Acest portal a fost creeat in ideea ca acestea pot fi depasite mai usor cu sprijinul familei sau apropiatiilor, si mai ales a persoanelor care au trait experiente asemanatoare. Imedo apropie oamenii care impartasesc experientie similare in scopul ajutarii acestora sa depaseasca mai usor momentul.
Cu functia de creare de grupuri a Imedo.de orice vizitator poate sa isi aleaga tema care il intereseaza si sa faca schimb de informatie si experienta cu alti membrii ai grupului. Deasemeni in cazul in care nu este creat grupul de interes pentru un vizitator, acesta poate sa creeze un grup nou cu o noua tema de discutie. Astfel, functiile disponibile unui vizitator sunt:
Management activ al atingerii unui scop, cu posibilitatea de a include prieteni in acest scop sau a altor membrii (anonimi)
Figura 5. Comunicarea prin intermediul Imedo.de
Grupurile create au ca scop inclusiv sprijinul moral a unui membru in incercarea acestuia de a atinge un scop (ex. a tine un regim de slabire, a renunta la fumat etc.), membrii avand posibilitatea de a comunica si astfel de a se motiva reciproc.
Totodata portalul este un bun loc de intalnire a celor ce prezinta interes pentru un anumit domeniu, ei putand astfel sa discute pe marginea acestei teme sau sa obtina informatii de specialitate din articolele de ultima ora publicate pe acest portal de catre doctorii membrii.
Numarul de grupuri formate pana in prezent atinge un numar de aproximativ 900 ex. slabit, grupa imedo, grupe din domeniul psihologiei, neurologiei si a dependentelor.
O alta facilitate oferita de acest portal este ca permite pacientilor sa evalueze medicii prin alocarea de "stele". Evaluarea este subiectiva si nu priveste capacitatiile lor profesionale de diagnosticare sau terapiere, ci mai degraba cele privind calitatiile mai umane cum ar fi: daca acorda suficient timp pacientului? Daca ia in serios problemele pacientului? Cat de disponibil este pentru programari? Personalul este atent si prietenos? s.a.m.d. Evaluarea doctorilor se face din punctul de vedere a celor ce pot raspunde cel mai bine la aceste intrebari: pacientii.
Portalul Imedo.de reuseste astfel sa introduca un nivel de transparenta pe piata furnizorilor de servicii medicale. Prin simpla accesare a site-ului se pot gasi usor si rapid medici, terapeuti, dentisti si farmacisti in apropierea domiciliului si care au primit evaluari pozitive, ca o garantie ca pacientul in cauza va primi servicii satisfacatoare. Intemeietorii vor, prin intermediul transparentei, sa creeze o noua scala de valori in evaluarea serviciilor medicale obtinute.
Exista un numar de aproximativ 200.000 de medici inclusi in baza de date a sistemului si care sunt evaluati de clientii si vizitatorii portalului. Odata inclusi in baza de date ei pot fi regasiti prin interogari bazate pe introducerea orasului sau a codului postal al clientului.
Cea mai folosita facilitate oferita de acest portal este functia de amintire, pentru reamintirea clientului sa ia medicamete la o anumita ora. Pentru aceasta utilizatorul va primii un SMS la ora dorita. Tot ce trebuie sa faca acesta este sa se inregistreze in sistem cu ora si numarul de telefon la care doreste sa primeasca mesajul.
Deocamdata numarul de vizitatori inregistrati este de mai putin de 100.000 la cei 200.00 de doctori inscrisi.
Alte site-uri care permit evaluarea doctorilor sunt: www.artztspiegel.de, www.helpster.de, www.jameda.de sau www.topmedic.de.
3.4 Concluzii
Ca in cazul oricarei organizatii virtuale se pune problema increderii si a securitatii informatiei.
HealtVault incearca sa rezolve aceasta problema prin introducerea denumirii de "vault"-seif- in titlu pentru a sugera ideea de siguranta. Microsoft este una din companiile care a investit mai mult in sistemul de securizare decat orice alta companie se software din lume. Exista totusi multe persoane sceptice din acest punct de vedere. Majoritatea nu au incredere in sistemul de securitate mai ales pentru ca este pericolul prea mare ca informatii personale sa ajunga pe mana angajatorilor sau a hackerilor care o pot folosi in detrimentul pacinetului.
Unele peroane mai sunt de parere ca inerfata nu este destul de prietenoasa si de usor de folosit, deoarece sunt mult prea multe informatii ce trebuie introduse manual atunci cand intentioneaza sa creeze un profil.
Mai mult, sistemul cere utilizatorului sa schimbe parola personala daca considera ca aceasta nu este destul de sigura. Ramane insa intrebarea dupa ce standarde se face aceasta evaluare, si daca un utilizator isi schimba parola utilizata in mod obisnuit creste riscul ca aceasta sa fie uitata.
Desi este deocamdata un serviciu gratuit pentru utilizatori, Microsoft reuseste sa faca profit de pe urma reclamelor publicate pe acest site. Reclamele vor fi dedicate cererilor individuale ale fiecarui utilizator , in functie de interogarile lansate prin asocieri inteligente, sistemul va reda imagini si linkuri cu produsele medicale ce ar putea prezenta interes pentru utilizator.
In cazul colaborarii Healthline cu compania Aetna problema increderii se punde din punct de vedere al increderii acordate unei companii de asigurari. In cele mai multe cazuti acest lucru nu este valabil, iar aceasta colaborare ar putea pune intr-o lumina mai putin favorabila si imaginea Healthline, care este unul din cele mai importante motorare de cautare din domeniu. Utilizatorii ar putea avea impresia ca informatia furnizata de Healthline este influentata de compania de asigurari, si astefel sa isi piarda increderea in aceasta.
Se mai pune si intrebarea ce se intampla in cazul in care clientul doreste sa schimbe compania de asigurari, ce se va intampla cu dosarul acestuia, la care nu s-a formulat inca raspunsul.
Un alt factor ce poate ridica indoieli este completitudinea dosarului, avand in vedere ca acesta include numai inregistrari care au generat costuri pentru compania de asigurari. Totusi numarul de inregistrari este semnificativ mai mare decat in celelalte cazuri deoarece acestea sunt create automat la introducerea unui nou client in baza de date a companiei, indiferent de intentia acestuia.
In cazul Imedo.de, portalul de la oameni pentru oameni, problema increderii este poate cel mai greu de controlat si de rezolvat. Aici vizitatori sunt inscrisi sub protectia anonimitatii, creatorii intelegand astfel sa protejeze identitatea si intimitatea utilizatorului. Totusi, ca urmare directa, este evident ca nu se pot controla integritatea si sinceritatea evaluarilor, acestea putand fi facute chiar de catre doctorii in cauza. Fondatorii incearca sa rezolve aceasta problema eliminand toate inregistrarile ce par nejustificate, sau acorda o evaluare mult prea pozitiva sau extrem de negativa. Acest sistem totusi nu pare sa ofere cea mai buna rezolvare.
Portalul reuseste sa rezolve o problema intalnita la aproximativ 64% din persone, care au fost obligati sa schimbe doctorul cel putin o data din cauza serviciilor nesatisfacatoare, astfel luand in considerare evaluarile publicate pe acest site, aceasta rata poate fi redusa semnificativ.
Deasemeni trebuie luat in considerare ca in cazul portalului imedo.de inregistrarile sunt subiective, si cu exceptia articolelor publicate de catre doctori, ele nu ofera o opinie specializata. Drept urmare este important de luat in considerare ca un astfel de portal nu inlocuieste o vizita medicala.
In final putem afirma cu siguranta ca numarul acestor tipuri de medii virtuale creste semnificativ, odata cu numarul de utilizatori ce adopta acest mod de stocare a datelor personale, avand ca urmare directa reducerea costurilor din domeniul sanatatii fie ele de tipul celor dedicate prevenirii, intretinerii sau tratarii.
CAPITOLUL 4: Aplicatia unui sistem de monitorizare a sanatatii pentru persoanele cu dizabilitati din Romania.
4.1 Introducere
Incercam sa cream un scenariu care simuleaza introducerea unui dispozitiv inteligent de monitorizare a sanatatii, care isi propune sa vina in ajutorul persoanelor mai in varsta si cu disabilitati de deplasare. Aceste persoane nu poseda cunostinte in domeniul informatic pentru a monitoriza zilnic starea lor de sanatate, in mediul agreat de ei si fara a fi necesar sa depinda de sistenta unui ingrijitor. Sistemul consta dint-o aplicatie software dezvoltata in scopul asistarii persoanelor cu dizabilitati sa se ocupe singuri de nevoile proprii legate de sanatate intr-un mod intependent si autonom. Cea mai inovativa optiune oferita de sistem este alicatia bazata pe dialog pe care o include, si care ofera posibilitatea interactiunii efective intre sistem si utilizator, chiar si daca cel din urma nu are deloc inclinatie spre tehnologie.
Aceasta lucrare prezinta arhitectura sistemului si scenariul de utilizare si totodata dezbate problema impactului social asteptat al acestuia asupra populatiei vizate.
PDA (Personal Digital Assistant) este un calculator ,manual', de dimensiuni mici. PDA-urile de ultima generatie au atat ecrane color cat si capacitati audio, permitandu-le sa fie folosite ca si telefoane mobile inteligente, browsere net sau playere media portabile. Majoritatea PDA-urilor pot accesa Internetul, retele intranet sau extranet prin intermediul tehnologiei Wi-Fi, sau WWAN (Wireless Wide-Area Networks). Deasemeni ele adopta tehnologia "touch screen" -manipulare pe baza unui ecran digital.
Software medical bazat pe PDA a revolutionat managementul si folosirea dosarelor pacientiilor si tratamentelor speciale in industria sanatatii. In loc sa treaca notiele mai intai pe hartie si abia apoi sa fie introduse intr-un sistem computerizat, folosirea PDA-urilor permite asistentelor si altor membrii ai personalului sa actualizeze instant dosarele si fisierele pacientilor. Totusi, softwareul medical existent in prezent este orientat exclusiv catre doctori, asistente si ingrijitori.
Aceasta lucrare atinge subiectul exploatarii tehnologiei medicale bazate pe PDA dintr-o perspectiva cu totul noua, cea a societatii cu disabilitati.
In particular propune implementarea unui sistem medical bazat pe folosirea PDA, care sa permita persoanelor cu dizabilitati locomotorii sa monitorizeze si sa controleze conditia sanatatii lor si drept urmare a nevoilor lor zilnice in mod independent, in mediul preferat de ei. In acelasi timp isi propune sa minimizeze cantitatea de training si capacitati IT necesare folosirii acestuia.
Sistemul va insotii persoanele avizate in activitatiile lor zilnice, facandu-i sa se simta mai siguri pe sine cand vine vorba sa aibe grija de ei insisi.
Sistemul este unul inteligent, puternic si adaptiv de monitorizare bazat pe dialog, care isi propune sa asiste persoanele in controlarea starii lor de sanatate in mod regulat, fara a fi neaparat nevoiti sa depinda de doctorii lor sau de ingrijitori.
Luand in considerare nevoia in permanenta crestere a societatii cu dizabilitati, care include si categoria oamenilor in varsta,de tratament lipsa acestora de cunosinte in domeniul tehnologic, lipsa de resurse financiare, mobilitatea lor functionala redusa, precum si sentimentul de dependenta in permanenta crestere, acest sistem nou proactiv va permite persoanelor cu dizabilitati sa se ingrijeasca singuri, in mod independent, cu un efort si la un cost neglijabil.
In particular, introducerea sistemului medical pe baza de PAD urmareste urmatoarele scopuri:
Sa sprijine societatea cu dizabilitati la monitorizarea zilnica a starii lor de sanatate in mod independent. Sistemul va depozita local dosarul medical al pacientului, specificatiile privind medicatia, bolile diagnosticate, tratamente terapeutice recomandate, examinari, semne vitale, etc. Aceste date vor fi analizate de catre sistem pentru a crea profilul utilizatorului insumand nevoile speciale ale acestuia, precum si pentru a sprijini doctorul la monitorizarea evolutiei pacientului, fie ea pozitiva sau negativa. Profilul starii de sanatate a utilizatorului va fi o sursa de referina utila nu numai pentru pacient dar si pentru doctorul acestuia, deoarece acesta va fi capabil sa urmareasca starea de sanatate a pacientului mult mai eficient si astfel sa prescrie un tratament bazat pe nevoile speciale individuale ale acestuia.
Sa ofere diagnostice rapide a simptomelor si informatii medicale de referinta relevante la aceste simptome pe masura ce ele apar, ca mod de asistare a persoanelor cu dizabilitati in luarea deciziei daca este necesara o vizita medicala sau contactarea medicului. Aceasta va fi posibil prin intermediul unei baze de date care va fi incorporata in sistem care va stoca: i.) o carte de referinte medicale, consultant, continand informatii de baza despre simptome, cauze si tratamente pentru o varietate de boli
ii.) un dictionar de termeni medicali, care va defini si descrie concepte medicale, folosind terminologie accesibila.
Bazat pe informatia de mai sus, persoanele in cauza vor fi intr-o situatie mai buna atunci cand vine vorba sa estimeze starea lor de sanatate si sa decida cum sa reactioneze la diferite simptome noi.
Sa invete persoanele cu dizabilitati sa faca fata situatiilor de urgenta. Aceasta va fi posibil printr-un sistem de dialog multimodal care va fi inclus in sistemul PAD medical, si care va contine un mecanism de urgenta fonetic, un interpretor al mimicii pacientului precum si un dispozitiv de comunicare vocala. Mai mult, aplicatia va incorpora un mecanism de alertare care va emite semnale pentru a reaminti pacientului orele de administrare a medicamentelor, dozari, vizite medicale programate, etc. Sistemul de comunicare precum si cel de avertizare vor permite pacientiilor sa se ingrijeasca singuri intr-un mod eficient si fara a depune un efort semnificativ, deoarece comunicarea lor cu sistemul va fi in intregime oral. Mai mult, alertele emise vor fi transmise si pe telefonul mobil al doctorului sub forma unei convorbiri de urgenta sau prin SMS (mesaje scurte).
Sa faca sistemul de monitorizare bazat pe PAD un asistent medical puternic al generatiei viitoare. Aceasta va putea fi obtinut prin antrenarea tehnologiilor de control multimodale, a modulelor inteligente de dialog si interfetelor vocale toate in scopul crearii unui sistem cat mai usor de utilizat.
Mai presus de toate, implementarea sistemului va fi bazat pe o combinatie de tehnologii medicale de ultima ora, PDA, WLAN si tehnologii de procesare de limbaj natural in mod text sau oral, toate vor fi integrate intr-un set medical comun, deschis si inteligent.
Aceasta va garanta eficienta comunicarii utilizatorului cu sistemul, aceasta fiind extrem de confortabila, prompta si interactiva si nu va necesita absolut nici o cunostinta de specialitate din partea utilizatorului.
In continuare vom prezenta arhitectura sistemului bazat pe PAD, vom justifica principalele obiective pe care sistemul le abordeaza si vom sublinia beneficiile pe care asteptam sa le obtinem prin utilizarea acestuia de catre populatia cu dizabilitati.
4.2 Lucrari relevante in domeniu
In prezent, PDA-urile sunt folosite in domeniul medical pentru o varietate de scopuri. Multe aplicatii cum ar fi "ePocrates" si "AMDA Clinical Guidelines"(Cadru de referinta clinice ale AMDA) ofera doctorilor o baza de date de referinta folositoare, inclusiv corespondete medicale utile si o baza de date a medicamentelor. Servicii precum "Best Evidence" ( "cea mai buna dovada") prin Internet pentru medicina bazata pe experiente anterioare sunt un produs tot mai popular derivat din existenta bazelor de date medicale de referinta accesibile prin Internet. In completarea acestora, software de complexitate variata este disponibil pentru a asista procesul de luare a deciziilor clinice sau procesul de monitorizare a statisticii pentru pacienti. Calculatoarele tind sa se focuseze fie pe utilizarea de catre medic (MedKit) fie pe cea de carte pacient (ex. aparatul de masurare a tensiunii, sau cel de masurare a nivelului glucozei), iar unele dintre ele ofera functii combinate. Sisteme de calculatoare bazate pe experiente deasemeni exista pentru utilizarea pe PDA (InfoRetriever), care ofera un instrument potrivit pentru asistarea deciziilor medicale.
Telemedicina si ingrijirea la domiciliu au fost domeniul principal de cercetare pentru multi ani. Proiecte de aplicatii de monitorizare au demonstrat potentialul pe care il are aplicarea de IT in medicina. Alte cercetari au aratat ca ingrijirea la domiciliu este relevanta atat psihologic pentru pacient, cat si pentru intregul serviciu de ingrijire datorita potentialului sau de reducere a costurilor. Totusi, proiecte anterioare au suferit de o serie de limitari. Unele implementari necesita ajutorul specialistilor si operatori bine instruiti pentru a putea fi eficiente, precum in cazul echipamentului mobil pentru echipajele de urgenta sau asistentele la domiciliu. Alte implementari au fost create astfel incat sa fie utilizabile de catre pacienti, totusi, acestea sunt limitate la capacitatiile unui calculator personal la domiciliul pacientului, care restrictioneaza cantitatea de suport pe care il poate oferi. Unii pacienti care sunt in intregime imobilizati la pat sau nu pot parasii domiciliul ar putea intradevar beneficia de un sistem de ingrijire medicala la domiciliu. Pentru majoritatea pacientiilor care sunt inca mobili, necesarul de sprijin in activitatea lor legata de sanatate inca exista si inafara domiciliului. Pentru acesti utilizatori, o solutie bazata pe un calculator de tip laptop ar putea fi o solutie adoptabila, totusi laprop-urile sunt destul de grele si deasemeni reprezinta o prada destul de usoara pentru hoti, si deci probabil nu sunt un instrument ideal in ajutarea oamenilor cu dizabilitati.
Instrumente universale precum sistemul VIVAGO de monitorizare a pulsului, care este compus dintr-o banda pentru incheietura care transmite informatie prin conectare "wireless", arata potentialul aplicatiilor simple in asistarea persoanelor cu dizabilitati care au nevoie de ingrijire medicala permanenta. Totusi astfel de dispozitive ofera o functionalitate foarte specifica si redusa, care in mod independent, nu este foarte folositoare doctorului sau ingrijitorului. In mod evident, un sistem integrat trebuie sa fie oferit, care sa poata colecta informatii pe care doctorul sa le poata folosi pentru a oferi un tratament mai eficient.
Sistemul propus isi propune sa atinga si problemele sistemelor dezvoltate anterior si sa ofere solutii care:
a.) sa fie usor de folosit pentru oamenii cu dizabilitati si fara orice fel de cunostinta in domeniul IT.
b.) Sa ofere un sistem unic de colectare si transmitere de informatie valoroasa in procesul de tratare la ingrijitori si cadre medicale.
c.) Sa faca fata necesarului de ingrijire medicala a persoanelor cu dizabilitati, inclusiv in ceea ce priveste administrarea de medicatie, analize medicale si semnalarea programarilor la doctor.
d.) Sa nu restrictioneze mobilitatea pacientilor
e.) Sa furnizeze acelasi nivel de suport atat in cadrul domiciliului cat si inafara acestuia.
4.3 Architectura sistemului
Principalele componente pe care le include sistemul se constituie dintr-un sitem de monitorizare al sanatatii puternic, care interactioneaza cu dispozitive periferice ( ex. dispozitive de masurare a tensiunii, termometre) si plicatii software PDA existente (ex. monitorizare a tensiunii), pentru a avea un dosar medical actualizat la zi a fiecarui pacient cu dizabilitati. Dosarele medicale sunt stocate local in dispozitivul PDA al pacientului precum si pe calculatorul personal al doctorului. Componente de monitorizare a sanatatii inregistreaza periodic starea de sanatate a pacientului si semnele sale vitale iar la detectarea de semnale anormale acestea posteaza un mesaj spre mecanismele de alertare ale sistemului.
Mecanismele de alertare incorporate in sistemul medical PAD analizeaza instant conditia curenta a utilizatorului si in functie de rezultatele analizei seteaza gradul de alertare ( ex. de importanta mare, medie sau mica) pe care apoi il transmit mai departe. Alertele emise sunt comunicate direct doctorului responsabil (ex. prin telefon mobil, calculator personal, PDA, Pager, etc.) prin intermediul tehnologiilor wireless ca Bluetooth, WLAN I s.a.m.d. Pentru a asigura reactia rapidia a doctorului la alertele de urgenta, se asociaza un numar de puncte de verificare la semnalul de urgenta emis, prin asocierea unui termen la timpul de reactie a fiecarei alerte.
Principala contributie a sistemului de monitorizare a sanatatii si a mecanismelor de alertare privesc asistarea persoanelor cu dizabilitati la rezolvarea problemelor de ingrijire zilnice, fara a-i face dependenti de alte persoane. Mai mult, sistemul de alertare are ca scop cresterea increderii persoanelor cu dizabilitati in capacitatea proprie de a se descurca independent in mediul preferat de ei.
Sistemul are ca scop oferirea societatii vizate instrumentele necesare pentru accesarea de date medicale digitale, pe care nu sunt in imposibilitate sa le exploreze in prezent fie din lipsa de cunostinte IT fie din cauza costurilor ridicate pe care un astfel de acces le-ar presupune (ex. costul cumpararii unui calculator personal, costuri de conectare la Internet, etc.). Sursa de date medicale este stocata in baza de date locala a PDA-ului, care vine ca un modul implicit al sistemului. Accesibilitatea utilizatorului la datele medicale stocata in baza de date locala este facuta posibila printr-un sistem avansat bazat pe dialog, de recupererare a datelor pe care il va contine PDA-ul
Sistemul de dialog multimodal, incorporat setul sistemului, este responsabil pentru traducerea cererilor vocale ale utilizatorului intr-un limbaj formal inteligibil programului iar apoi trebuie sa transforme raspunsul sistemului intr-unul generat de voce. Prin intermediul modulului de dialog, persoanele cu dizabilitati sunt capabile sa interactioneze cu sistemul intr-un mod efectiv si eficient, si nu este necesar ca ei sa se afunde in detaliile functionale ale sistemului. Cea mai ambitioasa optiune pe care sistemul o va incorpora este o interfata de comunicare puternica si adaptiva, care sa poata fi parametrizata in functie de necesitatile diferentiale ale pacientiilor si care sa reprezinte singurul punct de accesare a serviciului de ingrijire medicala si a resurselor medicale ale sistemului din parte utilizatorilor.
PAD-ul va include de asemeni o serie de module inteligente avansate, care isi propun nu numai sa furnizeze populatiei cu dizabilitati un sistem de monitorizare a sanatatii complet si usor inteligibil dar si sa asigure ca acest sistem va fi intr-adevar de folos pacientilor si vine in acoperirea necesitatiilor reale ale acestora mai degraba decat sa fie doar un alt sistem puternic cu o arie de folosinta limitata doar pentru cei competenti in domeniul informatic. In continuare vom descrie modulele distincte pe care sistemul le include, tehnologiile angajate pentru oferirea de servicii ingijire medicala inteligenta persoanelor cu dizabilitati precum si modulele avansate incorporate sistemului in scopul rezolvarii problemei de securitate a datelor si personalizarea acestora.
Inainte sa intram in detaliile tehnologice ale componentelor si serviciilor oferite de sistemul PAD, vom scoate in evidenta pe scurt arhitectura sistemului, precum am ilustrat in Figura 1. Concret, exista trei tipuri diferite dar complementare de servicii oferite pacientilor cu dizabilitati utilizatori ai sistemului, si anume:
a.) acces efectiv si fara efort la surse de date medicale
b.) monitorizare eficienta a starii de sanatate si actualizare automata a dosarului pacientului atat pe PDA-ul acestuia cat si pe serverul doctorului sau
c.) emiterea de semnale de amintire sau de urgenta, cand fie utilizatorul sau doctorul (sau amandoi) sunt obligati sa reactioneze la cererile referitoare la starea lor de sanatate.
Implementarea si furnizarea fiecarui din serviiciile enumerate mai sus sunt prezentate in paragrafele ce urmeaza odata cu cererile tehnice ce vor fi explorate, pentru a face posibila furnizarea de servicii inteligente si de calitatate prin intermediul sistemului implementat pe PAD.
4.4 Baza de date a sistemului
Acces imediat la surse de referinte medicale este vital nu numai pentru personalul responsabil cu ingrijirea medicala, dar si pentru persoanele care necesita ingrijire medicala permanenta, deoarece acestea pot asista procesul de luare a deciziei atunci cand trebuie tratata o situatie medicala. Raspandirea tehnologiilor virtuale wireless permit accesul rapid la numeroase resure medicale online, prin intermediul utilizarii aparaturii manuale, cum ar fi PDA-ul. Explorand tehnologiile medicale existente, vom implementa o baza de date de referinte medicale care va fi modulul principal al sistemului bazat pe PAD si care va servi unui scop dublu. Pe de o parte va facilita accesul persoanelor cu dizabilitati la cunostintele din domeniul medical astfel incat sa fie adegvat informati in legatura cu problema de sanatate cu care se confrunta, iar pe de cealalta parte va asista persoanele vizate la luarea deciziei cum sa reactioneze la aparitia anumitor simptome.
In particular, baza de date medicala care va fi un modul implicit de baza al sistemului PAD va comprima doua tipuri diferite de resurse medicale: un dictionar de termeni medicali, care va da definitii simple a termenilor medicali de specialitate, si un ghid de referinte medicale, oferind pasaje scurte de text despre cauze, simptome si tratarea diferitelor maladi.
Figura 1. Arhitectura generala
Domeniul de resurse medicale a bazei de date va fi populat in concordanta cu profilul specific al utilizatorului. In particular, la crearea unui nou profil de utilizator in sistem, acest profil va fi analizat pentru a stabili de ce boali sufera pacientul. Pentru analiza profilului ontologii medicale existente vor fi consultate. Bazat pe rezultatul analizei, modulele de indexare ale bazei de date vor colecta date medicale dintr-o mare varietate de date colectate de pe Inetrnet (ex. baza de date medicala a PubMed, baza de date MEDLine, etc.) acele documente care au legatura cu profilul utilizatorului. Documentele vor fi procesate din punct de vedere lingvistic pentru a extrage scurte rezumate descriptive ale cauzelor bolii, simptomelor si metodelor de terapiere. Rezumatele generate vor fi folosite pentru completarea bazei de date locale a PDA-ului. Disponibilitatea acestor rezumate vor servi fie la informarea pacientului asupra starilor de sanatate care ii intereseaza, fie la asistarea acestora la luarea deciziei daca pentru situatia lor trebuie contactat un doctor. Baza de date medicala va fi deasemeni o resursa importanta de informare pentru ingrijitorii si terapistii persoanelor cu disabilitati.
Figura 2 descrie arhitectura generala a bazei de date relationala medicala stocata in sistemul PAD, care va fi implementata urmand o arhitectura pe mai multe nivele.
Figura 2. Arhitectura bazei de date
4.5 Sistem de dialog multimodal
Proiectul va dezvolta un sistem de dialog multimodal prietenos, usor de utilizat, care va facilita interactiunea cu utilizatorii. Va furniza functionalitate care va contribui la interactiunea confortabila cu persoane care au deficiente de orice tip, inclusiv vizual, vocal sau auditiv.
Arhitectura generala a sistemului de dialog este prezentat in Figura 3.
Figura 3. Relatia intre sistem si managerul de dialog
Pentru a facilita interactiunea om-aparat, PAD-ul va fi capabil sa trateze diferite situatii (imagine/videa, text scris, audio/vocal, bazat pe atingere "touchscreen", etc.). Pentru a adapta aceste modalitati diferite de comunicare, managerul de dialog va opera pe nivelui de concepte diferite, care sunt abstractizari independente de modalitate si limba. Conversia datelor de intrare de la utilizator in concepte si feedback-ul sistemului de la concept la datele de iesire vor fi efectuate de o interfata cu utilizatorul multimodala. Componentele de detectare a contextului si modelare deasemeni vor opera la nivel de concept. Acestea vor oferi informatii suplimentare, care vor fi folosite in sistemul de generare a raspunsurilor si in procesul de directionare a evolutiei dialogului. In plus, cursul dialogului va fi afectat de concepte generate de componentele de monitorizare a sanatatii si de cele de alertare In caz de urgenta.
Pe langa interfata "touch-screen"/GUI ( Grafical User Interface), care este standard pentru dispozitivele PAD, interfata vocala va oferi posibilitati alternative de interactiune. Aceasta functionalitate va usura comunicarea cu dispozitivul PAD pentru pacientii cu dizabilitati, care de cele mai multe ori nu au inclinatii tehnice. Componentele de baza ale interfetei vocale sunt: recunoastere automata a vorbirii, intensificarea vorbirii, recunoasterea vorbirii (translatarea in concept), manager de dialog, generare de limbaj natural (translatare concept - limbaj natural), translatare text-limbaj natural. In plus, componente de recunoastere vocala a utilizatorului si recunoastere a starii emotionale sunt optiuni fezabile, care vor ameliora interactiunea om-aparat.
Proiectul se va baza pe tehnologia virbirii existena, care va fi adaptata la hardware-ul PAD. Totusi, resursele limitate ale PDA-urilor cu siguranta vor ridica multe probleme, si vor pune multe limitari. Principalele eforturi in cercetare se vor indrepta catre adaptarea tehnologiei existente la nevoile specifice ale utilizatorilor de PAD, luand in considerare limitarile specifice platformei hardware specifice PDA.
4.5.1 Interactiunea utilizator-sistem
Sistemul isi propune sa faciliteze o relatie mai stransa intre doctor si pacient prin utilizarea tehnologiilor de ultima ora. Utilizarea semnalelor vizuale si audio si motorul penntru vorbire, creaza un nou mediu orientat pe fiinta umana pentru oameni care nu sunt priceputi la utilizarea tehnologiei. Sistemul permite personalului medical sa obtina o vedere de ansamblu a starii de sanatate a pacientului mai buna pentru a putea servi nevoilor acestuia cu o mai mare promptitudine si totodata pentru a anticipa urgente.
Disponibilitate continua si interatiunea on-line cu baza de date sau cu personalul medical este realizat cu ajutorul unei platforme de comunicare imbunatatite bazate pe thnologie Internet mobila. Aceasta va oferi facilitatiile pentru conectivitate de incredere continua si permanenta precum si pentru securizarea datelor si a telecomunicatiei.
Fluxul de date ale sistemului de monitorizare este ilustrat in Figura 4. Interactiunea dintre sistem si utilizator este declansata prin interogari verbale, gesturi sau notificari de urgenta. In oricare dintre aceste cazuri, sistemul reactioneaza prin emiterea unui raport, afisand un mesaj sau invocand un mecanism de alertare. Mecanismul de alertare ar putea initia o alarma sau contacta personal medical. In toate cazurile, sistemul returneaza un raport pacientului care poate fi afisat sau redat tinand seama de profilul pacientului.
Figura 4. Diagrama fluxului de date
4.6 Mecanismul de securizare a datelor
In scopul securizarii datelor stocate in sistem vor fi luate urmatoarele masuri:
Vom desfasura controale puternice de autentificare si autorizare. Aceste tehnologii ce includ simboluri de securitate ID, certificate digitale, identificare prin amprenta si vocala, vor asigura faptul ca doar utilizatori autorizati vor obtine acces la sistem. Autentificare si control al accesului corespunzatoare nu numai ca protejeaza impotriva accesului neautorizat, dar si minimizeaza riscul ca sistemul sa fie infectat de software periculos.
Vom angaja tehnologii de criptografie disponibile, care vor integra in mod foarte discret decriptarea datelor medicale care este transmisa de la dispozitiv la dispozitiv intre medici si pacienti.
Vom folosi semnaturi digitale si stampile securizate incluzand data si ora. Mai precis, vom folosi amprenta pentru a verifica faptul ca date, fie din baza de date fie aflate in tranzit, nu a fost modificata de catre persoane neautorizate. Deasemeni vom asocia stampile incluzand data si ora dosarelor medicale stocate in sistem pentru a putea contoriza toate crearile noi si modificari ale dosarelor din sistem.
4.7 Impactul social al sistemului
Sistemul PAD isi propune sa creeze standarde noi in monitorizarea medicala a persoanelor cu dizabilitati. Principiul de baza pe care il urmeaza acest sistem este sa permita persoanelor cu dizabilitati sa ramana intr-un mediu familiar si in acelasi timp sa mentina un nivel optim de sanatate si independenta mai degraba decat sa fie internati. Deasemeni sistemul este vazut ca o cale de acces a tehnologiei la sistemul medical, datorita concentrarii sale pe crearea de software orientat catre fiinta umana, care sa permita persoanelor fara nici un fel de cunostiinte in domeniul tehnologiei informatiei (IT) sa aibe acces la acesta. Ca instrument ce permite persoanelor cu dizabilitati sa-si monitorizeze singuri sanatatea (in mod automat), sistemul pe PAD ofera inca o data acces la o serie de libertati si sanse de relaxare care au fost pierdute de-a lungul timpului. Este de asteptat ca, odata ce persoanele cu dizabilitati vor putea profita de aceasta tehnologie de ameliorare a sanatatii si a calitatii vietii, ei sa se intoarca la activitati sociale cu mult mai multa incredere in propria persoana.
La o scala mai larga, importanta si valoarea furnizarii unui suport eficient si efectiv acestui grup sensibil de oameni poate fi ilustrat prin interpretarea descoperirilor facute de Blackwell impreuna cu alti cercetatori, intr-un studiu care a comparat costul ingrijirii unui pacient in institutii cu cel al ingrijirii la domiciliu. Din acest studiu a fost foarte limpede ca a existat un numar de modalitati in care spitaluri costisitoare si resurse institutionale sunt folosite de catre persoanele cu dizabiliati care ar putea fi ingrijiti si la domiciliu daca ar beneficia de suportul tehnic adecvat.
O abordare mai degraba proactiva decat una reactiva in crearea unui cadru legal ar putea ajuta economisirea in unele domenii, si deci sa mobilizeze fonduri pentru oferirea altor servicii. De exemplu, este foarte posibil ca in unele cazuri monitorizarea sanatati persoanelor cu dizabilitati impreuna cu terapii de relaxare -ex. reflexoterapie- va putea lua locul medicatiei. Rezultatul va fi de reducere a cererii de servicii medicale existente in prezent odata cu ameliorarea calitatii acestora.
Cuprins
Introducere. 3
Capitolul 1: Organizatii virtuale4
Istoric
Definitii..
Caracteristici
Modelul unei organizatii virtuale.
Principale variabile ale unei organizatii virtuale
regasite in cazul spitalului virtual.
Avantaje ale organizatiei virtuale.
Avantaje ale spitalului virtual
Dezavantaje ale organizatiei virtuale.
Dezavantaje ale spitalului virtual..
Capitolul 2: Realitatea virtuala aplicata in practica medicala..
2.1 Introducere.
2.2 Diagnosticare
2.3 Planificare pre-operatorie.
2.4 Interventii chirurgicale asistate de calculator.
2.5 Psihiatrie si reabilitare
2.6 Educare si training.
2.7 Impedimente si provocari in implementarea mediilor virtuale
2.8 Concluzii.
Capitolul 3: Studii de caz.
3.1 Microsoft HealthVault..
3.2 Healthline - Aetna SmartSource.
3.3 Imedo.de .
3.4 Concluzii
Capitolul 4: Aplicatia unui sistem de monitorizare a sanatatii
pentru persoanele cu dizabilitati din Romania.
4.1 Inroducere..
4.2 Lucrari relevante in domeniu..
4.3 Arhitectura sistemului.
4.4 Baza de date a sistemului
4.5 Sistemul de dialog multimodal
4.5.1 Interactiunea utilizator-sistem.
4.6 Mecanismul de securizare a datelor..
4.7 Impact social..
Concluzii.
Bibliografie..
|
Politica de confidentialitate |
 .com |
Copyright ©
2024 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
Personaje din literatura |
| Baltagul – caracterizarea personajelor |
| Caracterizare Alexandru Lapusneanul |
| Caracterizarea lui Gavilescu |
| Caracterizarea personajelor negative din basmul |
Tehnica si mecanica |
| Cuplaje - definitii. notatii. exemple. repere istorice. |
| Actionare macara |
| Reprezentarea si cotarea filetelor |
Geografie |
| Turismul pe terra |
| Vulcanii Și mediul |
| Padurile pe terra si industrializarea lemnului |
| Termeni si conditii |
| Contact |
| Creeaza si tu |
