Αρχιτεκτονική λογισμικού για ενοποιημένη και μακρόθεν διαχείριση ιατρικών δεδομένων και στοιχείων συμπεριφοράς ασθενών

Abstract

The present thesis addresses the design of a remote healthcare monitoring platform which allows the unified management of health and behavioral data of patients and is the technical building block of the proposed health and social care. First of all, a number of well-adopted healthcare standards and guidelines are examined in the domain of remote healthcare monitoring and electronic health messages exchange. Moreover, a professional users requirement analysis is conducted to define the service workflows and enable the development of the proposed platform. The proposed solution consists of several components which form a novel remote healthcare monitoring system. The thesis provides insights into all the components of the platform, namely the sensing devices, the gateways, the middleware, the back-end server and the Web application. With respect to the requirements, the design of the platform emphasizes the automatic alerts generation in critical cases. A specialized reasoning module is developed in order to produce the alerts with respect to the underlying, personalized per patient, rules. Furthermore, the thesis thoroughly discusses the platform's interoperability, as well as the adoption of prevailing standards and guidelines. One step beyond, the design of the proposed service is described. The service is based on the proposed platform and on the multi-disciplinary care network. The thesis additionally provides a real-life Pilot evaluation of the proposed service. The evaluation covers various domains, such as patients' and professionals' service perception, as well as clinical effectiveness. Last but not least, the basic lessons learnt and some challenges related to the deployment of such a service are provided. The thesis concludes by summarizing the main features of the proposed solution and indicating possible future research directions.

Η διατριβή πραγματεύεται τη σχεδίαση πλατφόρμας απομακρυσμένης και ενοποιημένης διαχείρισης ιατρικών δεδομένων και στοιχείων συμπεριφοράς των ασθενών, που στοχεύει στην υποστήριξη της παρακολούθησης των ασθενών από τη διεπιστημονική ομάδα φροντίδας.Αρχικά, η διατριβή μελετά τα κυρίαρχα τεχνικά πρότυπα στον τομέα της απομακρυσμένης παρακολούθησης της υγείας και στην ανταλλαγή ηλεκτρονικών ιατρικών μηνυμάτων. Παράλληλα, γίνεται καταγραφή και ανάλυση των απαιτήσεων των επαγγελματιών της υγείας, ώστε να είναι εφικτή η σχεδίαση των ροών εργασίας της υπηρεσίας και κατ' επέκταση η υλοποίηση της πλατφόρμας. Η προτεινόμενη πλατφόρμα αποτελείται από ένα σύνολο συστατικών, που συνθέτουν ένα πρωτότυπο σύστημα απομακρυσμένης παρακολούθησης των ασθενών. Η διατριβή καταγράφει όλα τα απαιτούμενα συστατικά, που συνοπτικά είναι οι αισθητήριες συσκευές ιατρικών μετρήσεων ή περιβάλλουσας δραστηριότητας, οι δικτυακές πύλες συλλογής των σημάτων, το μεσισμικό της πλατφόρμας, ο βασικός εξυπηρετητής της πλατφόρμας και η εφαρμογή Ιστού. Ακολουθώντας τις απαιτήσεις, η πλατφόρμα δίνει έμφαση στην παραγωγή ειδοποιήσεων προς τους επαγγελματίες της υγείας σε περίπτωση ανάγκης, όπως αυτή προκύπτει ύστερα από την εφαρμογή συλλογιστικής στα δεδομένα των ασθενών σε αντιπαραβολή με τους τροφοδοτημένους στο σύστημα κανόνες. Παράλληλα, δίνεται έμφαση στη διαλειτουργικότητα μεταξύ των συστατικών της πλατφόρμας καθώς και στην υιοθέτηση και παραμετροποίηση κυρίαρχων προτύπων του τομέα.Ένα βήμα παραπέρα, σχεδιάζεται η προτεινόμενη υπηρεσία παροχής φροντίδας στους ασθενείς, η οποία βασίζεται στην ανωτέρω πλατφόρμα και στη διεπιστημονική συνεργασία των επαγγελματιών. Αφού καταγραφούν οι σχετικές ροές εργασιών, η διατριβή πραγματεύεται την πιλοτική αξιολόγηση της υπηρεσίας, η οποία εφαρμόστηκε υπό πραγματικές συνθήκες σε κέντρα υγείας. Η αξιολόγηση καλύπτει πολλούς τομείς, όπως, για παράδειγμα, την αντίληψη των ασθενών και των επαγγελματιών για την παρεχόμενη υπηρεσία και την κλινική αποδοτικότητα. Επιπλέον, καταγράφονται κάποιες προκλήσεις αναφορικά με την ευρεία εφαρμογή της υπηρεσίας, ενώ συνοψίζεται η γνώση που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια της πιλοτικής δοκιμής. Η διατριβή ολοκληρώνεται με τα σημαντικότερα συμπεράσματα που προκύπτουν και με την παρουσίαση προτάσεων για σχετική μελλοντική εργασία.