Sistema basado en reglas para la autogestión de la salud en el asma

Abstract

OBJETIVOS DE LA TESIS Desarrollo de una herramienta inteligente y colaborativa que permita estudiar los datos introducidos por los pacientes para lograr procesos de autogestión de la salud en enfermedades crónicas y más concretamente en el asma que permita la monitorización, prevención, diagnóstico y tratamiento. Para conseguir este objetivo se plantearon los siguientes sub-objetivos: • Obtención de una base de conocimiento basada en reglas dentro del dominio del asma. • Obtención de un sistema para la monitorización de distintos parámetros del asma. • Obtención de un sistema de recomendaciones al paciente usando un sistema basado en reglas. • Obtención de un sistema para el seguimiento de tratamientos y recomendaciones. • Obtención de una herramienta integral móvil para la autogestión del asma y la monitorización, prevención y tratamiento de esta enfermedad en pacientes.

METODOLOGÍA Esta tesis doctoral se desarrolló en 3 fases, la primera fue el estudio del estado del arte, la segunda fue la elaboración de una aplicación inteligente que realice el monitoreo y seguimiento de los pacientes con asma usando un modelo de reglas, y la tercera fase fue la validación de la propuesta.

Estudio del estado del arte: Se desarrolló el estudio de los conceptos y términos concernientes a las tecnologías de la información (TI) en el campo de la salud, también se realizó el análisis de arquitecturas existentes en el tratamiento del asma así como la autogestión de la salud utilizando sistemas inteligentes. Además, se analizaron las distintas aplicaciones móviles en el ámbito de la autogestión de la salud relacionadas con el asma y se identificaron las características principales de estas aplicaciones móviles.

Elaboración de una aplicación inteligente que realice el monitoreo y seguimiento de los pacientes con asma usando un modelo de reglas y un enfoque de autogestión de la salud: Con el aporte de la experiencia y el conocimiento de expertos, se logró determinar un conjunto de reglas y recomendaciones en el control y tratamiento del asma. Se diseñó una aplicación web y móvil usando reglas de inferencia, basadas en el conocimiento y dominio de los expertos que permite realizar la monitorización, gestión de alertas y recomendaciones para pacientes con asma.

Validación de la propuesta: Con la colaboración de expertos y pacientes en el dominio del asma, se realizaron pruebas constantes del sistema de autogestión, basado en indicadores de control de la enfermedad. Se pudo evaluar la evolución de pacientes antes y después del uso de la aplicación de autogestión y finalmente se evalúo la adaptabilidad de pacientes y médicos en el uso de la herramienta.

CONCLUSIONES Esta tesis doctoral propone un sistema de ayuda basado en reglas, específicamente en el control y monitoreo del asma con el aporte de expertos de la salud. También se han incluido parámetros relacionados con las crisis de asma como son el sobrepeso, presión arterial, sibilancia, flujo máximo, alergia, así como el control de uso de medicamentos, inhaladores, nebulizadores y actividades deportivas; además de proporcionar una guía de ejercicios y alimentación. El aplicativo Healthmonitor para control del asma contiene características como registro de parámetros, mejora de la gestión clínica, almacenamiento de datos, con la posibilidad de compartición de información y gran potencial de cambio de hábitos. Está orientada a los usuarios con asma y sirve para llevar un control del tratamiento, además es rápida y su interfaz está simplificada para el uso del paciente, cuenta con funciones que permiten el registro y consulta de los datos médicos de cada paciente para así llevar un control detallado de los mismos.

Con esta aplicación se busca que los pacientes de asma cuenten con un tipo de ayuda que permita mantener una comunicación paciente-doctor con monitorización continua. Además, con la base de datos que posee, se busca mejorar el proceso de toma de decisiones. Adicionalmente los especialistas contarían con una herramienta que permite llevar el seguimiento de sus pacientes por medio de reportes y alertas, esto representa una mejoría en la calidad de atención.

OBJECTIVES OF THE THESIS

Development of an intelligent and collaborative tool that allows studying the data entered by patients to achieve self-management processes of health in chronic diseases and more specifically in asthma that allows monitoring, prevention, diagnosis and treatment. To achieve this objective, the following sub-objectives were proposed:

• Obtaining a rule-based knowledge base within the asthma domain. • Obtaining a system for the monitoring of different asthma parameters. • Obtaining a system of recommendations to the patient using a system based on rules. • Obtaining a system for monitoring treatments and recommendations. • Obtaining a comprehensive mobile tool for self-management of asthma and the monitoring, prevention and treatment of this disease in patients.

METHODOLOGY This doctoral thesis was developed in 3 phases, the first was the study of the state of the art, the second was the development of an intelligent application that performs the monitoring and follow-up of patients with asthma using a model of rules, and the third phase was the validation of the proposal.

Study of the state of the art: The study of the concepts and terms concerning information technologies (IT) in the health field was developed, the analysis of existing architectures in the treatment of asthma as well as self-management was also carried out. In addition, the different mobile applications in the field of self-management of health related to asthma were analyzed and the main characteristics of these mobile applications were identified.

Development of an intelligent application that performs the monitoring and follow-up of patients with asthma using a rules model and a health self-management approach: With the contribution of the experience and knowledge of experts, it was possible to determine a set of rules and recommendations in the control and treatment of asthma. A web and mobile application was designed using inference rules, based on the knowledge and mastery of experts, which allows monitoring, alert management and recommendations for patients with asthma.

Validation of the proposal: With the collaboration of experts and patients in the asthma domain, constant tests of the self-management system were carried out, based on disease control indicators. It was possible to evaluate the evolution of patients before and after the use of the self-management application and finally the adaptability of patients and doctors in the use of the tool was evaluated.

CONCLUSIONS This doctoral thesis proposes a rule-based help system, specifically in the control and monitoring of asthma with the contribution of health experts. Parameters related to asthma attacks have also been included, such as overweight, blood pressure, wheezing, peak flow, allergy, as well as control of the use of medications, inhalers, nebulizers and sports activities; in addition to provide an exercise and food guide. The Healthmonitor application for asthma control contains features such as parameter recording, improved clinical management, data storage, with the possibility of sharing information and great potential for changing habits. It is aimed at users with asthma and serves to keep track of treatment, it is also fast and its interface is simplified for patient use, it has functions that allow the registration and consultation of the medical data of each patient in order to keep a detailed control of them.

With this application, it is intended that asthma patients have a type of help that allows them to maintain patient-doctor communication with continuous monitoring. In addition, with the database it has, it seeks to improve the decision-making process. Additionally, the specialists would have a tool that allows them to monitor their patients through reports and alerts, this represents an improvement in the quality of care.