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Ingeniería de Sistemas PROPUESTA PARA TRABAJO DE GRADO TÍTULO RecuperApp: Aplicación móvil para el seguimiento en la rehabilitación cardiaca de pacientes del Hospital San Ignacio MODALIDAD Proyecto de Aplicación Práctica OBJETIVO GENERAL Desarrollar el prototipo de una aplicación móvil que soporte el seguimiento de la rehabilitación cardíaca de pacientes del Hospital San Ignacio. ESTUDIANTE José Miguel Sánchez Sanabria________________________________________ Documento cc. 1113651772 Celular 326-628-1929 Teléfono fijo 5519936 Correo Javeriano jsanchezs@javeriana.edu.co DIRECTOR Ing. Rafael Andres Gonzalez Rivera __________________________________ Documento cc. 1234678 Celular 311-568-4500 Teléfono fijo 3208320 ext 5338 Correo Javeriano ragonzalez@javeriana.edu.co Empresa donde trabaja y cargo Pontificia Universidad Javeriana; Profesor Departamento de Sistemas 8/9/2017 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Contenido 1 OPORTUNIDAD O PROBLEMÁTICA .............................................................................3 1.1 DESCRIPCIÓN DE LA OPORTUNIDAD O PROBLEMÁTICA .............................................3 1.2 FORMULACIÓN ..........................................................................................................4 1.3 JUSTIFICACIÓN ..........................................................................................................5 1.4 IMPACTO ESPERADO DEL PROYECTO .........................................................................5 2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ...................................................................................6 2.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................6 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...........................................................................................6 2.3 ENTREGABLES O RESULTADOS ESPERADOS ..............................................................6 3 PROCESO .....................................................................................................................8 3.1 FASE DE INVESTIGACIÓN ...........................................................................................9 3.1.1 Método ........................................................................................................................ 9 3.1.2 Actividades ................................................................................................................. 9 3.1.3 Resultados Esperados................................................................................................. 9 3.2 FASE DE DISEÑO Y DESARROLLO ............................................................................10 3.2.1 Método ...................................................................................................................... 10 3.2.2 Actividades ............................................................................................................... 10 3.2.3 Resultados Esperados............................................................................................... 10 3.3 FASE DE VALIDACIÓN .............................................................................................11 3.3.1 Método ...................................................................................................................... 11 3.3.2 Actividades ............................................................................................................... 11 3.3.3 Resultados Esperados............................................................................................... 11 4 GESTIÓN DEL PROYECTO .........................................................................................12 4.1 CALENDARIZACIÓN .................................................................................................12 4.2 PRESUPUESTO .........................................................................................................12 4.3 ANÁLISIS DE RIESGOS .............................................................................................13 4.4 DERECHOS PATRIMONIALES ....................................................................................15 5 MARCO TEÓRICO / ESTADO DEL ARTE....................................................................16 5.1 FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS RELEVANTES PARA EL PROYECTO. ...........................16 5.2 TRABAJOS IMPORTANTES EN EL ÁREA .....................................................................17 GLOSARIO ....................................................................................................................19 5.3.................................................................................................................................19 6 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................21 6.1 REFERENCIAS ..........................................................................................................21 6.2 BIBLIOGRAFÍA PROPUESTA PARA EL DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO ..........24 Página 1 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Página 2 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 1 Oportunidad o Problemática 1.1 Descripción de la Oportunidad o Problemática La rehabilitación de pacientes tras un infarto del miocardio es una actividad permanente y fundamental para el área de cardiología de un hospital. Esta involucra a los médicos especialistas, a los profesionales de enfermería y a los pacientes mismos. Recientemente, al igual que en otras áreas médicas, se ha venido explorando el apoyo que los dispositivos y aplicaciones móviles pueden brindar en este proceso (Brooks et al., 2015; Varnfield et al., 2014). Con esta tecnología se puede lograr un seguimiento más sistemático y autónomo por parte de los mismos pacientes (tratamientos auto-administrados), se puede al tiempo disminuir la carga sobre el personal de enfermería, y se ofrece a los médicos especialistas la posibilidad de hacer un seguimiento detallado y confiable (con datos generados automáticamente) tanto a nivel de cada paciente como sobre una población de pacientes, mediante el uso de analíticas. Por otra parte, los sensores y características de los dispositivos móviles pueden aportar funcionalidades que podrían hacer más efectivo el tratamiento. Para el caso de la rehabilitación de pacientes cardíacos, esto puede incluir el apoyo en actividades físicas (cortas caminatas, banda caminadora, entre otras) que tienen una efectividad demostrada en la reducción de mortalidad y morbilidad, pero que en la práctica no son realizadas con la intensidad y rigor requeridos (Varnfield et al., 2014). Un dispositivo móvil puede brindar mayor precisión en el seguimiento de los ejercicios (por ejemplo, el conteo de pasos), pero además amplifica su utilidad al complementar el tratamiento con el seguimiento de rutinas (con recordatorios e indicadores de progreso, entre otros) e incluso con contenido adicional educativo o informativo que el paciente puede acceder directamente. En el marco de esta problemática, el contexto específico de aplicación es el Hospital San Ignacio, donde el personal de enfermería debe supervisar pequeñas caminatas al interior del recinto para pacientes que han sufrido infartos de miocardio. Tal actividad debe registrar el avance de estos pacientes en cuanto a su recuperación, contando los pasos dados y midiendo las distancias recorridas (Moyano, Mansilla, Quesada, Quiroga, & Moreno, 2007). La anterior actividad de enfermería repercute en actividades del personal médico del hospital, ya que este registro de actividades físicas se realiza con el fin de que el personal médico pueda llevar un seguimiento de los pacientes en cuanto al avance en la recuperación de estos, y como segunda medida los pacientes pueden observar de forma cuantitativa el avance de su estado físico. Página 3 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Cabe aclarar que, como son pacientes, estas caminatas no se ejecutan de igual forma a como lo haría una persona sana, puesto que los movimientos realizados por parte de estos usuarios son lentos; por ende, soluciones similares para personas sanas no funcionan de forma adecuada bajo este contexto (Martin, Krč, Mitchell, Eng, & Noble, 2012). Dado el contexto anterior, hay un interés por parte del personal médico del Hospital San Ignacio, particularmente la Clínica de Falla Cardiaca en realizar una investigación exploratoria en torno al uso de dispositivos y aplicaciones móviles en el tratamiento de pacientes cardíacos. Este trabajo se inserta dentro de esta iniciativa como un primer paso en el desarrollo de este tipo de soluciones en el hospital y es de interés en una primera fase contar con una solución tecnológica que permita la recolección de datos a partir de caminatas de los pacientes realizadas en fechas y horas sugeridas tanto en el hospital, cómo también en casa una vez se den de alta a los pacientes, por medio de sensores presentes en teléfonos inteligentes, además de obtener datos ingresados por los pacientes en cuanto a los síntomas presentados posterior a las caminatas y un registro periódico del peso de estos. Esto con el fin de hacer un seguimiento médico de los pacientes utilizando los datos obtenidos para sugerir rutinas de caminatas y llevar a cabo un control de medicamentos en los pacientes, según la etapa del tratamiento en que se encuentre un paciente, que ayude en la rehabilitación cardiaca de estos. En consecuencia, este trabajo contribuye al desarrollo de un primer prototipo que ofrezca, por un lado, una prueba de concepto de la utilidad de tecnologías móviles en el contexto descrito. Por otro lado, pretende ofrecer conocimiento del proceso y del producto de manera que quede una estructura general de base para dar continuidad al ejercicio tanto en términos de la expansión de la funcionalidad del prototipo como en términos de lineamientos de diseño que permitan atender las particularidades de desarrollar aplicaciones móviles en un contexto clínico con complejidad inherente al trabajo multidisciplinario, al acceso a pacientes y a consideraciones éticas, entre otras. 1.2 Formulación ¿Cómo una aplicación móvil puede apoyar a pacientes en su rehabilitación cardiaca? Página 4 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 1.3 Justificación Dada la necesidad por parte del Hospital San Ignacio de llevar a cabo un seguimiento de pacientes que han sufrido infartos de miocardio, se necesita de una solución tecnológica que les brinde un apoyo automatizado en el seguimiento y registro en el avance de salud de los pacientes. Pero al ser un contexto médico, la manera en que normalmente se realiza el proceso de diseño y las características y arquitectura del producto resultante no son propiamente iguales al contexto tradicional de la ingeniería de sistemas. Se trata de un contexto de aplicación complejo y dependiente de conocimiento médico especializado, a la par con el uso de tecnologías emergentes y dinámicas (móviles) para las cuales no fueron pensados los métodos clásicos de ingeniería de software. Por ende, además de encontrar una solución tecnológica que brinde apoyo al hospital San Ignacio, se debe abstraer la metodología y las características del artefacto. De esta manera, se puede contribuir un primer prototipo funcional como prueba de concepto, pero también conocimiento general del proceso y del producto: design process knolwedge y design product knolwedge como abstracciones (Walls, Widmeyer, & El Sawy, 1992). De esta manera no solo se agrega rigor y transparencia al diseño efectuado, sino que se brinda conocimiento prescriptivo para poder dar continuidad al ejercicio, dando cuenta de las especificidades del desarrollo de aplicaciones móviles en el contexto médico. De igual manera, el artefacto resultante debe ofrecer una arquitectura que permita soportar esta continuidad a través de un diseño extensible. 1.4 Impacto Esperado del Proyecto Se espera que a corto plazo se continúe la expansión de funcionalidades de la aplicación y se llegue a una validación aprobada en pacientes. A largo plazo se espera que la aplicación ratifique la ventaja del seguimiento de pacientes post cardiacos por medio de soluciones móviles y se utilice como una herramienta tecnológica viable y estable por parte de médicos cardiólogos. Página 5 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 2 Descripción del Proyecto 2.1 Objetivo general Desarrollar el prototipo de una aplicación móvil que soporte el seguimiento de la rehabilitación cardíaca de pacientes del Hospital San Ignacio. 2.2 Objetivos Específicos 1. Identificar y priorizar los requerimientos de seguimiento de rehabilitación cardíaca en el hospital. 2. Diseñar la arquitectura y componentes de una aplicación móvil que soporte los requerimientos prioritarios. 3. Implementar un prototipo funcional de una aplicación móvil de seguimiento de pacientes que han sufrido infartos de miocardio de acuerdo al diseño previo. 4. Realizar validación del prototipo funcional. 2.3 Entregables o Resultados Esperados Documento del estado del arte: Este documento recopila la información obtenida a partir de la exploración (Arias, 2006) sobre la problemática a resolver y la observación (Prieto & Araque, 2006) de los métodos de seguimiento de pacientes post cardiacos en el Hospital San Ignacio. Documentación del Software Requirements Specification (SRS): Este documento contiene los requisitos del software a realizar para dar soporte al trabajo de investigación médica, indicando que funcionalidades se necesitan o son deseables en el software de seguimiento de pacientes post cardiacos. Documentación del Software Design Description (SDD): Este documento contiene el diseño de alto y bajo nivel del software a desarrollar, tal documento provee una guía para la construcción del software, además de facilitar construcciones futuras sobre el software a entregar. Código fuente del prototipo funcional: Este conjunto de archivos del prototipo funcional, indica las instrucciones que deben seguir los dispositivos móviles. Software ejecutable del prototipo funcional: Es un archivo ejecutable del prototipo funcional, el cual debe ser interpretado por dispositivos móviles. Página 6 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Manual de usuario del prototipo funcional: Guía de usuario para dar asistencia a los usuarios del prototipo funcional. Informe de Validación: Este documento contiene los resultados de las pruebas efectuadas según los criterios establecidos por el personal médico involucrado en la investigación. Meta-diseño: Este documento contiene una abstracción del diseño de software (SDD). Meta-requerimientos: Este documento contiene una abstracción de los requerimientos especificados (SRS). Memoria del trabajo de grado: Este documento contiene una revisión bibliográfica de carácter analítico por parte del estudiante. Página 7 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 3 Proceso El proyecto necesita una metodología ágil e iterativa, ya que los stakeholders solicitan un avance periódico del software a desarrollar, además de aclarar de antemano, que muchos de los detalles en cuanto a requerimientos se irán tratando a medida que avance el desarrollo del software, por lo tanto el desarrollo está sujeto a cambios constantes según las necesidades particulares de los stakeholders y su feedback, por tanto una metodología ágil e iterativa como SCRUM, suple estas necesidades del negocio dónde se requieren documentaciones formales y desarrollos constantes de software además de ser una metodología empírica dada la poca experiencia en proyectos reales por parte del integrante involucrado, por ende se requiere del aprendizaje en el camino a medida que se avanza en el proyecto. Por motivos de escases de personal se harán ajustes a la metodología, tales ajustes consisten en no contar con equipos de desarrollo, roles específicos y reuniones entre miembros implicados en el desarrollo. Esta metodología abarcará las diferentes fases de desarrollo e irá iterando sobre estas fases a medida que avanza el proyecto, hasta alcanzar un punto dónde los stakeholders estén a gusto con los resultados obtenidos. Para el desarrollo por medio de la metodología SCRUM se tendrá inicialmente una fase de investigación previa a las fases de diseño, desarrollo y validación, en la cual se pretende obtener los requerimientos más críticos del proyecto, además de hacer una indagación técnica en cuanto a mecanismos existentes para la implementación de los requerimientos críticos anteriormente mencionadas. Habiendo completado la fase anterior se procederá con las siguientes fases iterando sobre ellas, es decir, las fases de diseño, desarrollo y validación se realizaran varias veces en conjunto. Para poder realizar las fases anteriormente mencionadas, se realizará una planificación de la iteración, dónde los stakeholders seleccionaran los requerimientos de mayor relevancia para ellos a tratar durante la iteración y se realizará una lista de las tareas necesarias para cumplir tal iteración. Una vez planeada la iteración, se dará paso a la ejecución de la iteración, realizando las fases de diseño, desarrollo y validación. Por último se realiza una fase de abstracción en la que los requerimientos específicos y las decisiones de diseño específicas se generalizan a meta-requerimientos y meta-diseño (Markus, Majchrzak, & Gasser, 2002), de manera que puedan ofrecer lineamientos para dar continuidad al proyecto o para desarrollar aplicaciones similares en otros contextos médicos. Página 8 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 3.1 Fase de Investigación 3.1.1 Método La metodología a aplicar en esta fase consiste en la exploración (Arias, 2012) la cual permite la familiarización con el problema a enfrentar, dónde se pretende indagar sobre la problemática a resolver, es decir los tratamientos y métodos de seguimiento que actualmente se realizan sobre pacientes que han sufrido infartos de miocardio, además se aplicará una metodología de observación (Prieto & Araque, 2006), donde se pretende conocer los métodos de seguimiento de pacientes post cardiacos en el Hospital San Ignacio, también se documentará las soluciones iniciales a la problemática a resolver por medio de la obtención de requerimientos obtenidos a partir del personal médico implicado en la investigación. Con lo anterior se pretende tener un conocimiento más amplio sobre el resultado al que se debería llegar, además de tener un conocimiento sobre cómo son los procesos y el diseño de software para el contexto médico además de tener una visión más aterrizada sobre la problemática que se desea resolver. 3.1.2 Actividades Actividades implicadas para la exploración de la problemática: Búsqueda de tratamientos a pacientes que han sufrido infartos de miocardio. Búsqueda de métodos de seguimiento en pacientes que han sufrido infartos de miocardio. Documentar el conocimiento adquirido a partir de la búsqueda de información Documentar el conocimiento adquirido a observación de los métodos de seguimiento utilizados por el Hospital San Ignacio Actividades relacionadas con el análisis de requerimientos: Especificar los requerimientos iniciales de la investigación Filtrar requerimientos por funcionalidades implicadas en el alcance Priorizar los requerimientos 3.1.3 Resultados Esperados La realización de las anteriores actividades debe dar como resultado: Documento del estado del arte. Página 9 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Documentación del Software Requirements Specification (SRS). Lo anterior se realizará para dar cumplimiento del objetivo específico: 1. Identificar y priorizar los requerimientos de seguimiento de rehabilitación cardíaca en el hospital. 3.2 Fase de Diseño y Desarrollo 3.2.1 Método Se hará un análisis de los requerimientos a realizar, para poder abstraerlos en patrones de diseño de software, los cuales permitan otorgar un fácil entendimiento del software y permitan la escalabilidad del software a futuro (“What is UML | Unified Modeling Language,” n.d.). Teniendo el diseño del software se realizará la respectiva documentación del Software Design Description (SDD). Una vez se tenga el diseño del software se procederá a realizar un prototipo funcional de la aplicación de acuerdo el diseño previo, implementando funcionalidades según los requerimientos más importantes obtenidos a partir de la priorización de requerimientos realizada con anterioridad, cabe mencionar la utilización de componentes existentes, ya que por ser una metodología ágil, priman los tiempos de desarrollo sobre soluciones propias a la problemática. 3.2.2 Actividades Realizar diagramas UML perfilados para sistemas móviles (“Seamless Design Approach for Mobile Applications - ProQuest,” n.d.) que permitan abstraer componentes de software a realizar Diseñar interfaces de usuario Implementar un prototipo funcional del software Diseñar manuales de usuario 3.2.3 Resultados Esperados La realización de las anteriores actividades debe dar como resultado: Documentación del Software Design Description (SDD) Código fuente del prototipo funcional Software ejecutable del prototipo funcional Manual de usuario del prototipo funcional Lo anterior para dar cumplimiento a los siguientes objetivos específicos: Página 10 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 2. Diseñar la arquitectura y componentes de una aplicación móvil que soporte los requerimientos prioritarios. 3. Implementar un prototipo funcional de una aplicación móvil de seguimiento de pacientes que han sufrido infartos de miocardio de acuerdo al diseño previo. 3.3 Fase de Validación 3.3.1 Método Ya que la aplicación está contemplada para suplir las necesidades de unos stakeholders, específicamente personal médico involucrado en la investigación. Se harán las validaciones según los conceptos dados por estas personas, realizando las pruebas de acuerdo a parámetros dados por estos, quienes en últimas darán un visto bueno de las capacidades del software, cabe mencionar que es un aprueba de concepto y por tanto no se validará en pacientes, dado que tales validaciones en pacientes se harán en la siguiente fase de la investigación. Una vez obtenida una validación del prototipo funcional obtenido hasta el momento, se procederá a abstraer el diseño de software (SDD) obtenido con anterioridad a meta-diseño y los requerimientos especificados (SRS) a meta-requerimientos. Por último se documentará la memoria del trabajo de grado. 3.3.2 Actividades Probar el prototipo funcional de acuerdo a pruebas acordadas. Documentar el meta-diseño Documentar los meta-requerimientos Documentar la memoria del trabajo de grado 3.3.3 Resultados Esperados La realización de las anteriores actividades debe dar como resultado: Informe de Validación Meta-diseño Meta-requerimientos Memoria del trabajo de grado Lo anterior se realizará para dar cumplimiento del objetivo específico: 4. Realizar validación del prototipo funcional. Página 11 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 4 Gestión del Proyecto 4.1 Calendarización Para el desarrollo del trabajo de grado, se muestra el tiempo necesario a emplear para cada una de las fases aclarando que se harán de forma iterativa como se mencionó anteriormente en el proceso. Duración semana Fase 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Fase de Investigación Fase de Diseño y Desarrollo Fase de Validación 4.2 Presupuesto Para cuestiones de desarrollo de software, se dará prioridad a herramientas de desarrollo de software con licencia de libre uso, las cuales son: Android Studio. Costo $0 COP. Para cuestiones de documentación se utilizará la ofimática de Microsoft Office, aclarando que a pesar de tener comercialmente un costo, por cuestiones de beneficios adquiridos por los estudiantes de la Pontificia Universidad Javeriana, no se incurrirán en gastos para adquirir el software, ya que la institución educativa cuenta en el momento con un convenio con Microsoft, lo cual permite a los estudiantes adquirir la licencia de la ofimática sin ningún costo implicado. Las licencias con las que se cuentan de forma gratuita por ser miembros de la Pontifica Universidad Javeriana son: Microsoft Office 365 ProPlus. Costo $0 COP. Las herramientas que no poseen licencia libre en las cuales se incurrirán en la elaboración del trabajo de grado son: Para realizar diseños de software: Enterprise Architect Desktop Edition. Costo $394.737 COP (135 USD). Página 12 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica El hardware implicado para el trabajo de grado consta de un computador un teléfono inteligente y dos dispositivos ponibles. El hardware en mención y sus precios son: Sony Vaio VPCCAFL17. Costo inicial $1’700.000 COP. Sony Xperia Z1. Costo inicial $1’200.000 COP. Se estima un trabajo equivalente 170 horas para la elaboración del trabajo de grado a razón de $12.500 COP la hora por parte de un estudiante de pregrado de ingeniería de sistemas. Trabajo ingeniero de sistemas no titulado: 2’125.000 Probabilidad 4.3 Análisis de Riesgos Muy Alta Moderado Alta Alta Alta Alta Alta Baja Moderado Moderado Alta Alta Moderada Baja Moderado Moderado Moderado Alta Baja Baja Moderado Moderado Alta Baja Baja Baja Moderado Baja Muy Baja Muy bajo Bajo Moderado Baja Alto Muy Alto Impacto Tabla Impacto vs Probabilidad Se identificaron de antemano los siguientes riesgos. Como medidas preventivas se les asignaron técnica de mitigación y se les evaluó su impacto en caso de ocurrir y la probabilidad de ocurrencia, por medio de un consolidado entre ambos según la tabla de impacto vs probabilidad de ocurrencia. Página 13 Pontificia Universidad Javeriana Riesgo Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Técnica de mitigación Probabilidad vs Impacto El tiempo disponible por parte del personal médico involucrado, para obtener requerimientos. Se consultará de antemano la disponibilidad del personal médico para el proyecto de investigación, según tal disponibilidad, se preparan con anticipación preguntas concretas para tales reuniones. Alta Restricciones en el acceso de los pacientes, para realizar pruebas de validación. Se indagará sobre los problemas de movilidad presente en los pacientes y se recreará tales movimientos en personas dispuestas a colaborar con las pruebas de validación. Moderado Perdida de la información de la máquina Se persistirá la información del trabajo de grado en repositorios actualizables automáticamente Baja Planeación mal estimada del cronograma Se modificará el cronograma, teniendo en cuenta la prioridad de las actividades faltantes a realizar Alta Se buscará asesoramiento por parte de Ingenieros de la facultad con conocimiento en desarrollo de aplicaciones móviles Moderado Dificultades en el desarrollo de la aplicación móvil Página 14 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 4.4 Derechos Patrimoniales Dado que no se sabe que restricciones o necesidades se derivarán del proyecto de investigación del Hospital San Ignacio a futuro, el software creado en el trabajo de grado, se liberará Open Source (código abierto), lo cual permitirá a la Pontificia Universidad Javeriana, el Hospital San Ignacio y cualquier persona o institución, utilizar y/o modificar el software. Para el caso concreto el software contará con el licenciamiento de Apache 2.0. Página 15 Pontificia Universidad Javeriana 5 Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Marco Teórico / Estado del Arte 5.1 Fundamentos y conceptos relevantes para el proyecto. El concepto de telemedicina (Perednia DA & Allen A, 1995) corresponde a la prestación de servicios médicos o a la facilitación de información médica a distancia. Debido a la expansión y ventajas de las tecnologías de comunicación, se ha venido practicando en mayor medida la telemedicina, al punto que para el año 2012 casi la mitad de los hospitales de Estados Unidos contaban con programas de telemedicina (Kahm, 2015), puesto que tiene sustancialmente el potencial de expandir el acceso al cuidado médico, superando barreras geográficas y socioeconómicas. Como ventajas presentes en la telemedicina están el acceso remoto a pacientes en áreas rurales, centros médicos fuera del alcance geográfico o inclusive dentro de los mismos centros de salud. Así mismo, recurrir al personal de salud por parte de pacientes con discapacidades, entre otras dificultades, que obstaculizan su acceso a centros de salud. Además, permite la reducción costos asociados a los tiempos y espacios necesarios en la práctica médica, y en transporte o ausencias laborales por parte de los pacientes. El infarto de miocardio (ataque al corazón) sucede cuando “el suministro de sangre hacia una parte del miocardio (músculo del corazón) se interrumpe, ya sea por falta de flujo sanguíneo, obstrucción debido a un coágulo o ruptura de una placa (la acumulación de grasa y de otras sustancias en la sangre) en una arteria coronaria (del corazón)”(Torpy JM, Lynm C, & Glass RM, 2008). Es por esto que los médicos deben llevar un seguimiento en los pacientes que han sufrido tales problemas de salud ya que, al no ser personas sanas, deben cambiar su estilo de vida dada su condición cardiaca para reducir el riesgo de un futuro infarto de miocardio, ya que es de interés de los hospitales la prevención secundaria por infartos de miocardio (Velasco et al., 1997) y reducir la mortalidad por este tipo de causas de muerte (Corbalán H et al., 2002). Tal reducción en el riesgo consta de medidas preventivas cómo no fumar, practicar ejercicios diariamente, seguir una dieta rica en frutas, verdura y granos enteros, mantener un peso saludable, controlar la presión alta, mantener los niveles de colesterol entre otros (Torpy JM et al., 2008). Dado que el seguimiento de pacientes debe ser lo más cómodo y portable posible además de poder registrar ciertas actividades de interés por parte de los médicos, es de gran utilidad la adopción de soluciones tecnológicas que involucren plataformas móviles. Las cuales consisten en dispositivos que en esencia son computadores(Bustos, Perez, & Berón, 2015), los cuales son portables, son capaces de registrar datos a partir inferir el contexto de los usuarios (Mylonas, Meletiadis, Página 16 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Mitrou, & Gritzalis, 2013) por medio de diferentes sensores y tienen la capacidad de interconectividad con otros dispositivos y sistemas externos por medio de redes inalámbricas y acceso a internet, los cual les otorga la posibilidad de expandir el alcance en cuanto a poder de computo, acceso a datos externos y la posibilidad de utilizar dispositivos complementarios. Por tanto, la Clínica de Falla Cardiaca del Hospital San Ignacio, se desea realizar una investigación exploratoria para pacientes post cardiacos utilizando ayudas tecnológicas, en concreto soluciones móviles que permitan la práctica de la telemedicina en estos pacientes a tratar. 5.2 Trabajos Importantes en el área Smartphone-based home care model improved use of cardiac rehabilitation in postmyocardial infarction patients: results from a randomized controlled trial (Varnfield et al., 2014): Este trabajo de investigación se realizó con el fin de dar un seguimiento en casa de pacientes que han sufrido infartos de miocardio y poder comprobar la viabilidad de utilizar soluciones tecnológicas en el seguimiento remoto en la recuperación de estos, para tal fin se utilizaron soluciones móviles utilizando las siguientes aplicaciones WellnessDiary de Nokia y StepCounter de Nokia, sobre la plataforma móvil Symbian en un Smartphone Nokia N96 además de otros dispositivos como un monitor de presión sanguínea y una balanza electrónica. El trabajo se realizó con el fin de validar la viabilidad de una solución tecnológica para el seguimiento de pacientes post cardiacos, pero no se realizó con el fin de llegar a una solución adecuada, es decir, se adaptaron distintos software al estudio para poder realizarlo, pero no se pensó en un software hecho exclusivamente para tal fin, esto se muestra al utilizar distintos software con ciertas funcionalidades en cada uno, funcionando en plataformas obsoletas. Como el trabajo de investigación del Hospital San Ignacio tendrá requerimientos específicos a solventar, es necesario crear un software que se pueda adaptar según las necesidades de los médicos, en vez de, obligar a los médicos a buscar distintas soluciones tecnológicas que traten en lo posible suplir las necesidades del trabajo de investigación. Accuracy and Usability of a Self-Administered 6-Minute Walk Test Smartphone Application (Brooks et al., 2015): En este trabajo se construyó una aplicación para registrar las caminatas de pacientes que han sufrido ataques al corazón, tal registro se limitó al conteo de pasos dados y el cálculo de distancias recorridas en las caminatas, pero debido al fin en que fue concebida, solo se limita al registro de pasos y distancias en pacientes, por ende para el estudio que se quiere efectuar en el Hospital San Ignacio, la aplicación está muy limitada en Página 17 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica cuanto a las funcionalidades que se quieren llegar en un futuro con la aplicación, por ende se necesita de una aplicación que además de registrar datos de las caminatas en los pacientes cumpla con requisitos futuros a suplir durante la investigación. Airmed-Cardio: A GSM and Internet Services-Based System for Out-ofHospital Follow-Up of Cardiac Patient (“Airmed-cardio: a GSM and Internet services-based system for out-of-hospital follow-up of cardiac patients,” 2005): Este trabajo es una plataforma para dar seguimiento extra hospitalario de pacientes por medio de soluciones tecnológicas, incluidas soluciones móviles, dónde los médicos podían, por medio de una plataforma web, dar seguimiento, control y administración de la información enviada por los pacientes desde sus dispositivos móviles. Las limitaciones de esta plataforma están en torno a la manera en que se daba el seguimiento del estado físico en los pacientes, ya que se realizaba por medio de cuestionarios en sus dispositivos móviles sobre síntomas y resultados obtenidos en dispositivos de medición del ritmo cardiaco, peso y tensión arterial, pero no en mediciones sobre las actividades físicas como caminatas de los pacientes. Lo que se traduce en que el objetivo solo estaba limitado a dar un seguimiento del estado de los pacientes, pero no se tuvo en cuenta un método para la mejora del estado físico del paciente, como puede ser la realización de caminatas. The Impact of Telemedicine in Cardiac Critical Care (Raikhelkar & Raikhelkar, 2015): Este trabajo expuso diferentes soluciones tecnológicas aplicadas en telemedicina para cardiología, dentro de lo que se incluyó el seguimiento de signos vitales de forma remota en los pacientes (los pacientes se encargaban de realizar sus chequeos por medio de dispositivos conectados a sus teléfonos inteligentes y en algunos casos guiados por medio de videollamadas), incluyendo lecturas del pulso cardiaco, presión arterial, electrocardiogramas, saturación de oxígeno en sangre, entre otros, lo anterior con el fin de detectar situaciones de riesgo en los pacientes y poder dar una alerta temprana a los hospitales. En el trabajo también se incluyó consultas médicas por medio de llamadas. Al igual que “Airmed-Cardio” el objetivo solo se limitó a dar un seguimiento del estado de los pacientes en términos de signos vitales, pero no se tuvo en cuenta un método para la mejora del estado físico del paciente, como puede ser la realización de caminatas. Página 18 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 5.3 Glosario Infarto del miocardio: También conocido como ataque al corazón, sucede cuando el suministro de sangre hacia una parte del miocardio (músculo del corazón) se interrumpe (Torpy JM et al., 2008). SDD: Sofware Design Description, es una descripción documentada de un producto de software. SRS: Software Requirements Specification, es una documentación de las características que tiene un software. Metodología ágil: Es un método de desarrollo de software, que consisten en desarrollos iterativos e incrementales, lo cual permite una evolución de requisitos y soluciones según las necesidades de un proyecto de software. Desarrollo iterativo: Consiste en el desarrollo de software basado en etapas repetitivas sobre tareas. Stakeholder: Son las personas u organizaciónes que afecta o son afectadas por un proyecto. SCRUM: “Scrum es un proceso en el que se aplican de manera regular un conjunto de mejores prácticas para trabajar colaborativamente, en equipo, y obtener el mejor resultado posible de un proyecto. Estas prácticas se apoyan unas a otras y su selección tiene origen en un estudio de la manera de trabajar de equipos altamente productivos” (javakreator7270003PW7Y, 2009). Rehabilitación cardíaca: “el conjunto de medidas multidisciplinarias, pues agrupa a numerosos profesionales (cardiólogos, médicos de atención primaria, rehabilitadores, fisioterapeutas, diplomados universitarios en enfermería, psicólogos, especialistas en nutrición y dietética, trabajadores sociales) que, de una manera coordinada, intentan mejorar la capacidad física del enfermo cardiópata mediante el ejercicio físico, normalizar su situación psicológica, elevar el conocimiento de la enfermedad que padece para que se cuide mejor, controlar los factores de riesgo cardiovasculares y reintegrarlos a su trabajo y a su entorno social en condiciones al menos iguales o mejores que las que tenía antes de la enfermedad cardíaca” (Espinosa Caliani et al., 2004). IDE: Integrated Development Environment, un IDE es software que facilita el desarrollo de software a los programadores. Android Studio: Es el IDE oficial para el desarrollo de software en dispositivos Android (“Download Android Studio and SDK Tools | Android Studio,” n.d.). Página 19 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Enterprise Architect: Es un software para el modelamiento de software, negocios y sistemas de TI. Open Source Software: Es software y el código Fuente asociado, hecho bajo licencias que permiten su estudio, modificaciones y su distribución a cualquier persona y cualquier propósito (“The Open Source Definition | Open Source Initiative,” n.d.). Licencia Apache 2.0: Es una licencia de software Open Source creada por la Apache Software Foundation que no requiere la redistribución del código fuente, al distribuir versiones no modificadas (“Apache License, Version 2.0,” n.d.). Telemedicina: El concepto de telemedicina corresponde a la prestación de servicios médicos o la facilitación de información médica a distancia (Perednia DA & Allen A, 1995). Coágulo: “Los coágulos sanguíneos son masas que se presentan cuando la sangre se endurece pasando de líquida a sólida” (“Coágulos sanguíneos,” n.d.). Arteria coronaria: Son las arterias que irrigan el miocardio del corazón. Miocardio: “Tejido muscular del corazón encargado de efectuar las contracciones cardiacas para bombear la sangre al sistema circulatorio” (“Enciclopedia Salud: Definición de Miocardio,” n.d.). Sensor: Objeto capaz de detectar magnitudes físicas o químicas (variables de instrumentación) y transformarlas en variables eléctricas. Symbian: Sistema operativo para terminales móviles, el cual ya no se encuentra vigente. Página 20 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica 6 Referencias y Bibliografía 6.1 Referencias Airmed-cardio: a GSM and Internet services-based system for out-of-hospital follow-up of cardiac patients. (2005). IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, 9(1), 73–85. http://doi.org/10.1109/TITB.2004.840067 Apache License, Version 2.0. (n.d.). Retrieved May 21, 2016, from http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 Arias, F. G. (2012). El Proyecto de Investigación. Introducción a la Metodología Científica. 5ta. Edición. Fidias G. Arias Odón. Brooks, G. C., Vittinghoff, E., Iyer, S., Tandon, D., Kuhar, P., Madsen, K. A., … Olgin, J. E. (2015). Accuracy and Usability of a Self-Administered 6-Minute Walk Test Smartphone Application. Circulation. Heart Failure, 8(5), 905–913. http://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.115.002062 Bustos, M. A., Perez, N. B., & Berón, M. (2015). 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Whipple. “Advantages of Agile Methodologies for Software and Product Development in a Capstone Design Project.” In 2014 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) Proceedings, 1–9, 2014. doi:10.1109/FIE.2014.7044380. Robillard, Pierre N. “The Role of Knowledge in Software Development.” Commun. ACM 42, no. 1 (January 1999): 87–92. doi:10.1145/291469.291476. “Metodología de Introducción de Servicios E-Salud Para El Seguimiento Y Control de Pacientes Crónicos.” Accessed May 16, 2016. http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S113557272004000500002&script=sci_arttext#f3. Neubeck, L., N. Lowres, E.J. Benjamin, S.B. Freedman, G. Coorey, and J. Redfern. “The Mobile Revolution-Using Smartphone Apps to Prevent Cardiovascular Disease.” Nature Reviews Cardiology 12, no. 6 (2015): 350–60. doi:10.1038/nrcardio.2015.34. Página 24 Pontificia Universidad Javeriana Propuesta para Trabajo de Grado - Proyecto de Aplicación Práctica Martínez-Pérez, B., La Torre-Díez De, M. López-Coronado, and J. 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