REZULTATE

Etapa 3 (ianuarie – mai 2022)

Perioada raportată acoperă intervalul ianuarie – mai 2022, și astfel reprezintă o perioadă de 5 luni din cele 24 previzionate ale proiectului (lunile L20 – L24). În cadrul etapei curente au fost reluate activitățile demarate și finalizate în cadrul Etapei 2 a proiectului. Proiectul PREVENT a fost demarat de la un nivel tehnologic estimat TRL-5 și a avansat din punct de vedere al implementării până la nivelul TRL-6. La momentul finalizării proiectului, putem raporta următoarele rezultate obținute pe durata Etapei curente de implementare:

1. Pe partea relevantă dezvoltării echipamentelor de monitorizare, au fost construite prototipuri adiționale de echipamente în cadrul proiectului cu scopul monitorizării acțiunii personalului clinic și al pacienților. De asemenea, au fost actualizate funcționalitățile Sistemului Gateway. În implementarea curentă acesta are rolul de a prelua mesajele de la echipamentele hardware instalate pe rețea și de a le introduce în serverul MQTT.
2. A fost definitivată puntea de comunicare hardware-software prin identificarea și stabilirea topic-urilor MQTT relevante, a modului în care echipamentele dezvoltate în cadrul proiectului se înregistrează în sistem și comunică datele, a modului în care datele înregistrate de sistemul SEWIO RTLS sunt la rândul lor preluate prin MQTT și transmise serverului software al platformei.
3. Pe partea de dezvoltare software a platformei, la nivelul arhitecturii a fost înlocuit subsistemul pentru „Administrare Dispozitive” cu cel pentru „Administrare Reguli de Business”. Această modificare a fost efectuată deoarece administrarea regulilor de business include informațiile relevante legate de dispozitivele implicate. Din punct de vedere al localizării interioare de precizie, este utilizată funcționalitatea platformei SEWIO de demarcare și monitorizare a unei zone (ex. zona din jurul unei chiuvete), iar echipamentele dezvoltate în cadrul proiectului pot fi identificate prin identificatorul unic și topic-ul pe care acestea își varsă datele citite, conform cu secțiunea ce descrie puntea de comunicare hardware-software. De asemenea, a fost introdusă o componentă de editare grafică pentru crearea și editarea regulilor de business care sunt monitorizate. Aceasta interfațează cu motorul de reguli de business și permite crearea de reguli compuse, complexe ce sunt rulate la nivelul serverului PREVENT.
4. A fost continuată dezvoltarea funcționalităților componentei de simulare a mediului clinic, precum și cele legate de crearea și administrarea hărților de risc și a rețelei de contacte. Componenta de simulator a fost îmbogățită cu componenta de analiză epidemiologică avansată, ce permite analizarea impactului pe care diferite măsuri le pot avea asupra răspândirii unei epidemii în mediul spitalicesc.
5. Privind testarea și validarea prototipului final, a fost testată integrarea componentelor sistemului și funcționarea sa în mediul de laborator. A fost testată funcționarea sistemului de localizare interioară de precizie SEWIO RTLS în modul 1-D , care permite stabilirea cu precizie a locației persoanelor aflate pe coridoare sau încăperi de lungime mare, însă cu un diametru mic. Aceasta poate fi efectuată cu ajutorul ancorelor uni-direcționale Vista DirectFive, din care au fost achiziționate 2 bucăți în cadrul proiectului.
6. Pe partea de pregătire a pilotării sistemului, au fost efectuate vizite de documentare la Spitalul Clinic de Urgență București cu scopul de a înțelege modul și condițiile în care prototipul final poate fi pilotat. Au fost identificate mai multe spații care se pretează pentru a găzdui activitatea de pilotare a platformei în conformitate cu modificările efectuate la nivelul unității clinice în contextul pandemiei COVID-19. A fost realizat un plan de pilotare ce include necesarul de echipamente monitorizării zonelor desemnate, procedura de utilizare, predare și primire a tag-urilor SEWIO de către personalul clinic, vizitatori și pacienți precum și arhitectura de pilotare a sistemului. A fost elaborată o propunere de pilotare a sistemului în cadrul unui spațiu ce constă dintr-un salon de pacienți și holul aferent acestuia din cadrul Spitalului Clinic de Urgență București. Pilotarea sistemului ar putea fi efectuată în condiții de siguranță și asigurând dreptul la anonimitate atât pentru personalul medical și vizitatori, cât și pentru pacienți. În acest sens, a fost demarată procedura obținerii acordurilor necesare pentru pilotarea sistemului. Acestea includ acordul comisiei de etică, instrucțiunile de operare a sistemului pentru personalul medical și formularul de consimțământ informat pentru pacienții monitorizați.
7. Pe partea de diseminare a rezultatelor obținute, proiectul a fost inclus în pavilionul României la expoziția internațională Expo Dubai 2020 (desfășurat în perioada 1 oct. 2021 – 31 mar. 2022) printr-un film de prezentare și a unor materiale de diseminare pregătite cu acest scop, la standul proiectului fiind prezentă o persoană din partea partenerului UPB. De asemenea, site-ul web al proiectului a fost actualizat cu realizările principale ale etapei curente. Expo Dubai 2020 – https://www.expo2020dubai.com/

Arhitectura Platformei PREVENT

Platforma ciber-fizică PREVENT este compusă dintr-un număr de componente hardware și software care comunică prin tehnologii cu și fără fir. Dispozitivele hardware constau din sistemul integrat de localizare interioară de precizie SEWIO RTLS, un număr de dispozitive dezvoltate în cadrul proiectului de către partenerul UTI, și un mini-PC ce acționează ca și un sistem gateway, care intermediază comunicarea dintre componentele hardware și cele ale serverului software al platformei. Componentele software ale platformei sunt integrate în cadrul serverului software PREVENT, și conțin componentele necesare administrării organizației și utilizatorilor, administrarea regulilor de business ce descriu fluxurile clinice monitorizate, administrarea hărților de risc și a rețelei de contact precum și componenta de simulator, care permite simularea diverselor scenarii și situații legate de răspândirea infecțiilor intra-spitalicești.

1.1 Arhitectura Hardware

Arhitectura hardware de detaliu a sistemului PREVENT este prezentată în figura de mai jos. Aceasta respectă în mare arhitectura propusă în etapa prototipului inițial. Evenimentele detectate de sistemul de localizare interioară RTLS (Real Time Location System), precum și cele detectate prin intermediul dispozitivelor dezvoltate în cadrul proiectului sunt transmise către un broker MQTT, de unde sunt citite și interpretate de serverul software PREVENT. Pentru identificarea persoanelor ce au efectuat acțiuni detectate prin intermediul dispozitivelor dezvoltate în cadrul proiectului, datele primite de la dispozitive sunt corelate cu informațiile de localizare în timp real furnizate de sistemul RTLS. În decursul evaluării prototipului final al platformei, tipurile de utilizatori au fost identificate folosind seria tag-urilor, fiecare echipament tag fiind asociat fie unui cadru medical, unui pacient sau unui vizitator. În cadrul prototipului final al platformei, notificarea cadrelor medicale în caz de nerespectare a protocolului se poate realiza prin intermediul unei alerte emise în aplicație. Arhitectura hardware are următoarele componente:

• Senzori fără fir (BLE) și fără atingere (time of flight) pentru detecția evenimentelor (acționarea unuia din dispenserele enumerate în figura de mai jos – utilizarea coșurilor de gunoi, dezinfectarea dispozitivelor medicale utilizate la consultarea pacienților);
• Senzori (tag-uri) pentru determinarea poziției în spațiul clinic cu scopul de a asigna detecția unui eveniment unui cadru medical aflat în proximitatea senzorului generator de evenimente;
• Server – unitate de calcul cu capabilități superioare de calcul si stocare a informațiilor produse de rețeaua de detecție evenimente și cea de determinare poziții;
• Calculatoare pentru vizualizare și analiză a rezultatelor de serviciile de procesare inteligentă a  informațiilor de la rețeaua de senzori din fiecare cabinet prin definirea și urmărirea regulilor de monitorizare și alertare.

1.2 Arhitectura Software

Arhitectura de detaliu a prototipului final al platformei PREVENT este prezentată în figura de mai jos.

Sistem senzori – SEWIO RTLS. Sistemul de localizare interioară de precizie SEWIO RTLS este bazat pe tehnologia UWB (eng. ultra wide-band), fiind compus din mai multe echipamente hardware (ancore omni- sau uni-direcționale și tag-uri) și serverul software SEWIO. Serverul software este licențiat împreună cu sistemul și rulează pe Sistemul Gateway. Serverul colectează informațiile de la ancore, rulează algoritmii de localizare și transmite datele spre un broker MQTT instalat pe sistemul gateway. De aici, datele sunt transmise spre serverul software PREVENT.

Sistem senzori – Senzori in-house. Scopul acestora este de a detecta unele evenimente care trebuie urmărite (ex: pornirea unui robinet, utilizarea unui dozator de dezinfectant etc.), și pentru care nu s-a reușit identificarea unor implementări comerciale ce puteau fi utilizate cu succes în cadrul proiectului. Acestea includ mai multe componente hardware și un controller prin care evenimentele sunt transmise către sistemul gateway și mai apoi, serverul PREVENT.

Sistem Gateway. Este reprezentat de un echipament server. În cadrul proiectului este utilizat un mini-PC disponibil în comerț, ce are un consum redus de energie și include interfețele de comunicație fără fir necesare. Acesta rulează software-ul SEWIO precum și un broker MQTT, care implementează standardul cu același nume; acesta reprezintă standardul de facto în comunicarea între echipamentele Internetului lucrurilor. Brokerul MQTT centralizează mesajele de la toate echipamentele conectate și le transmite serverului software PREVENT prin mai multe canale software, depinzând de sursa fiecărui eveniment.

Sistem Informații Spitalicesc. Reprezintă un sistem informatic extern, dezvoltat în afara proiectului care poate fi utilizat împreună cu platforma PREVENT, de la care aceasta din urmă poate prelua informații (ex. date legate de pacienți, organizație, utilizatori, fluxuri de lucru). Integrarea cu un astfel de sistem nu a reprezentat un obiectiv al proiectului PREVENT, dar rămâne un obiectiv de studiat odată ce sistemul se apropie de comercializare (nivelul tehnologic TRL-8 sau mai avansat).

Aplicație Client – UI Simulator. Reprezintă interfața de acces pentru componenta de simulare din cadrul platformei PREVENT. Aceasta permite definirea planului de locație (încăperi, piese de mobilier, locația ușilor și geamurilor etc.), a unor persoane simulate (ex. cadre medicale ce au o rutină de mișcare și interacțiune pseudo-aleatoare) și executarea unor simulări în vederea estimării riscului de infecție și a modalității de propagare.

Aplicație Client – Afișare alerte centralizate / Analize risc epidemiologic. În conformitate cu cerințele de sistem inițial identificate în cadrul livrabilului „L1.1 – Cerințe de Sistem”, și menținute pe durata dezvoltării platformei PREVENT, utilizatorii sistemului pot avea unul dintre cele trei roluri: administrator, epidemiolog sau personal medical. Sistemul implementează o politică de acces bazată pe roluri și prezintă fiecărui utilizator setul de date și de operațiuni pentru care au drepturi, după cum urmează:

• Personal medical – au acces la interfața de alertare, unde pot consulta propriul istoric de alerte.
• Epidemiolog – în plus față de funcționalitățile disponibile personalului medical, epidemiologul are acces la istoricul de alerte al întregului personal (alerte centralizate și risc epidemiologic)
• Administrator – au acces la toate funcționalitățile platformei.

Utilizatorii având rolul de epidemiolog sau administrator au acces la funcționalitățile legate de afișarea tuturor informațiilor legate de alerte, precum și a celor legate de analizele de risc epidemiologic.

Aplicație Client – UI Administrare. Componenta de administrare furnizează funcționalitățile necesare administrării organizației, personalului unității clinice precum și a regulilor de business monitorizare în cadrul platformei. Utilizatorii în rol de administrator au acces la toate funcționalitățile sistemului, incluzând structura organizației, utilizatorii sistemului, istoricul de alerte al tuturor persoanelor, fluxurile de lucru definite, hărțile de risc, rețeaua de contact și simulările efectuate.

Server – Achiziție date. Componenta de achiziție a datelor permite sistemului să comunice cu brokerul MQTT al Sistemului Gateway. Principala sa interfață software este iDataAcquisition și furnizează punctele de conectare adecvate. Datele sunt recepționate folosind mai multe canale software (mesaje SEWIO sau DID, înregistrare client, eveniment localizare, eveniment utilizare dispenser etc.) și sunt stocate în memoria persistentă Data Store, din care sunt citite și utilizate de către celelalte componente ale sistemului.

Multe spitale au deja un sistem de management spitalicesc implementat. Aceste sisteme conțin o multitudine de informații care pot fi utilizate pentru prevenirea infecțiilor și a focarelor, cum ar fi date privind sensibilitatea sau alergiile pacientului, dispunerea și amplasarea pacienților și a paturilor din saloane, informații cu privire la pacienții care sunt imuno-deprimați sau în alt mod, care prezintă un risc mai mare de infecții contractate și așa mai departe.

Componenta adaptor iDataAdapter a fost proiectată să ofere un punct la care sistemul de informații extern se va putea conecta pentru a transmite date. Datele recepționate vor fi stocate folosind stocarea Data Store, de unde este de așteptat să fie reutilizate de către componenta de Analiză a Datelor. Dezvoltarea acestei componente nu a făcut parte din obiectivele proiectului PREVENT, fiind însă unul din punctele cheie ce trebuie adresate în momentul dezvoltării unei versiuni avansate (TRL-8) care este pregătită pentru comercializare.

Server – Motor reguli de business. Sistemul PREVENT utilizează o implementare sursă deschisă a unui motor de reguli de business[1]. Acesta are particularitatea de a permite exprimarea regulilor de business sub forma unor fișiere în format text JSON. Acestea sunt ușor de creat și verificat atât manual, precum și programatic. Componenta furnizează toate funcționalitățile necesare pentru implementarea prototipului final.

Așa cum sunt definite în cerințele sistemului, fluxurile clinice monitorizate pot fi gestionate de către un utilizator conectat în sistem printr-un rol de administrator. Ca atare, componenta de administrare a fluxurilor clinice are o interfață cu partea de client de administrare a platformei. Odată ce implementarea platformei se va apropia de o lansare comercială, va fi reanalizată alegerea motorului de reguli de business pentru a asigura un spectru larg de funcționalități, precum și scalabilitatea și disponibilitatea necesare unei implementări pe scară largă.

Server – Simulator. Simulatorul reprezintă o componentă inovativă în cadrul sistemului PREVENT. Rolul său este de a simula modul în care o infecție se răspândește în spațiul clinic. Simulatorul include o componentă de configurare (Simulator/Configurare Simulare), care permite configurarea locației clinice din punct de vedere al încăperilor, prezenței ușilor, pieselor de mobilier, punctelor de dezinfectare și a locației paturilor din saloane. De asemenea, aceasta permite simularea comportamentului personalului clinic prin definirea de fluxuri de comportament pseudo-aleator.

Sistemul simulator dezvoltat are scopul de a testa capacitatea sistemului de a detecta situațiile de risc pentru apariția cazurilor singulare sau a focarelor de infecție intra-spitalicească, modul în care configurația spațiului clinic și prezența personalului influențează propagarea infecțiilor, precum și de a facilita descoperirea de modalități pentru a limita răspândirea infecțiilor. De asemenea, componenta de simulator poate fi utilizată și cu scopul vizualizării și administrării hărților de risc și a rețelelor de contact.

Server – Servicii pentru clienți. Aceste componente implementează administrarea utilizatorilor sistemului, a regulilor de business utilizate pentru monitorizarea fluxurilor clinice și furnizează anumite servicii de analiză a datelor. Conform cerințelor proiectului, utilizatorii de sistem se încadrează într-una din cele trei roluri posibile, cu securitate aplicată prin intermediul accesului bazat pe roluri. Mai mult decât atât, sistemul identifică utilizatorii în mod unic în cadrul locației clinice prin intermediul tag-ului de localizare purtat. Astfel, acțiunile lor sunt înregistrate, alertele putând fi trimise în timp real sub forma unor notificări în cadrul aplicației client utilizatorilor responsabili. În același mod, sistemul poate identifica dispozitivele conectate în mod unic, folosind un identificator unic. Acest lucru este necesar deoarece execuția regulilor este strâns legată de dispozitivele conectate înregistrate în sistem și de capacitățile acestora de monitorizare.

Informațiile legate de utilizatorii sistem, rolul lor, precum și cele legate de dispozitivele conectate în cadrul platformei sunt persistate prin componenta Stocare Date. Componenta Administrare Reguli de Business permite crearea, modificarea sau ștergerea regulilor de business ce sunt utilizate pentru determinarea apariției riscurilor de infecție intra-spitalicească. Subsistemul Analiză Date face parte din componenta de simulator, care integrează funcționalitățile legate de administrarea și vizualizarea simulărilor, a hărților de risc și a rețelei de contacte.

Server – Stocare date. Această componentă reprezintă sistemul de stocare a datelor. Aceasta este responsabilă cu persistența datelor pentru organizație, utilizatorii înregistrați, datele dispozitivelor, regulile de business definite în cadrul sistemului, instanțele datelor de flux de lucru și alertele stocate în sistem.

 

Etapa 2 (ianuarie – decembrie 2021)

Această secțiune prezintă principalele rezultate pentru activitățile care au avut loc în cadrul Etapei 2 – „Prototip Inițial” de implementare a proiectului PREVENT. Perioada raportată acoperă intervalul ianuarie – decembrie 2021, și astfel reprezintă o perioadă de 12 luni din cele 24 previzionate ale proiectului (lunile L08 – L19). În cadrul etapei curente au fost reluate activitățile demarate în cadrul Etapei 1 a proiectului. Proiectul PREVENT a fost demarat de la un nivel tehnologic estimat TRL-5 și își propune avansarea soluției la nivelul TRL-6. La momentul finalizării perioadei evaluate, raportăm următoarele realizări principale:

1. Consorțiul proiectului a achiziționat două kituri de localizare interioară de precizie SEWIO RTLS. Pe lângă acestea, au fost achiziționate separat un număr de 2 ancore de localizare omni-direcționale, 2 ancore uni-direcționale precum și 10 tag-uri personale. Acestea vor permite monitorizarea cu precizie a locației persoanelor într-o zonă de 3 încăperi interioare (12 ancore) și un hol de mari dimensiuni (2 ancore uni-direcționale în mod de funcționare 1D).
2. Partenerii au demarat experimentele de localizare interioară folosind echipamentele achiziționate, această activitate fiind deja concretizată prin publicarea unui articol științific
3. Partenerii au evaluat un număr de fluxuri clinice, precum și o locație concretă care se pretează pentru pilotarea sistemului în cadrul unei unități clinice cu pacienți internați
4. A fost finalizată versiunea avansată a simulatorului software pentru spațiul clinic, care permite configurarea, parametrizarea și executarea de simulări complexe. Prin aceasta, cercetătorii intenționează să îmbunătățească nivelul de înțelegere al modului de lucru intra-spitalicesc din punct de vedere al contactului inter-personal și al nivelului de risc, precum și modul în care infecțiile se pot răspândi în cadrul unității clinice
5. A fost demarată integrarea simulatorului software descris în cadrul punctului anterior în cadrul serverului software PREVENT. Aceasta va permite utilizarea simulatorului software pentru construirea și administrarea hărților de risc și a rețelei de contacte cu scopul prevenirii epidemiilor.
6. Au fost dezvoltate mai multe echipamente de monitorizare a acțiunilor personalului. Acestea au fost construite folosind componente disponibile pe piață, asamblarea fizică și inițializarea protocoalelor de comunicare cu serverul software fiind efectuate în cadrul proiectului. Mai mult, a fost pornită procedura de achiziție pentru asamblarea a șase dispozitive adiționale, care vor permite pilotarea sistemului în cadrul unei locații clinice.
7. A fost continuat procesul de implementare software al serverului PREVENT prin integrarea unui broker MQTT și continuarea dezvoltării modulelor software pentru administrarea sistemului, monitorizarea fluxurilor de lucru, simularea mediului clinic și vizualizarea hărților de risc și a rețelei de contacte.
8. Partenerii au continuat diseminarea rezultatelor obținute prin continuarea actualizării site-ului web și publicarea unui al doilea articol științific legat de proiect.
9. A fost demarată activitatea de căutare și identificare a brevetelor relevante ariei de aplicare a proiectului, cu scopul protejării drepturilor de proprietate intelectuală rezultante din activitățile de cercetare și dezvoltare întreprinse.
10. Partenerii au definitivat livrabilele etapei curente a proiectului. Acestea constau din documentele „1 – Soluții Hardware pentru Detecția Persoanei și a Evenimentelor”, „L2.2 – Prototip Sistem – Versiune Inițială” și „L2.3 – Raport de Validare Tehnică – versiune parțială”.

 

Arhitectura Hardware

Arhitectura hardware de detaliu a sistemului PREVENT este prezentată în figura de mai jos. Aceasta respectă în mare arhitectura propusă în etapa anterioară. Evenimentele detectate (utilizare dispensere, coș de gunoi, dezinfectare dispozitive medicale) sunt gestionate direct pe serverul PREVENT și sincronizate cu informațiile furnizate de sistemul de localizare de interior. Pentru transmisia evenimentelor detectate se va utiliza rețeaua ethernet iar pentru transmisia poziției este necesară o conexiune dedicată cu serverul PREVENT. Notificarea cadrului medical, în caz de nerespectare a protocolului se poate realiza prin telefonul mobil. Asignarea tag-urilor se realizează printr-o simplă scanare a codurilor QR aflate pe tag și pe cardul de acces al cadrului medical/pacientului. Sistemul este configurabil în sensul că vor fi adăugați senzori în funcție de specificul cabinetului medical.

 

Arhitectura hardware are următoarele componente:

• Senzori fără fir (Wi-Fi) și fără atingere (time of flight) pentru detecția evenimentelor
• Senzori (tag-uri) pentru determinarea poziției în spațiul cabinetului medical cu scopul de a asigna detecția unui eveniment unui cadru medical aflat în proximitatea senzorului generator de evenimente;
• Server – unitate de calcul cu capabilități superioare de calcul si stocare a informațiilor produse de rețeaua de detecție evenimente și cea de determinare poziții;
• Calculator pentru administrarea tag-urilor (încărcare wireless, actualizare firmware automată, asignare tag unui cadru medical prin scanarea codul QR al tagului și a cardului de acces al cadrului medical);

 

Arhitectura Software

Arhitectura de detaliu a platformei PREVENT este prezentată în figura de mai jos. Arhitectura respectă componentele principale din cadrul proiectului precursor HAI-OPS. Toate componentele importante sunt prezentate pe scurt în această secțiune.

 

 

Sistem senzori – SEWIO RTLS. Sistemul de localizare interioară de precizie SEWIO este bazat pe tehnologia UWB (eng. ultra wide-band), fiind compus din mai multe echipamente hardware (tag-uri și ancore omni- sau uni-direcționale) și serverul software SEWIO. Serverul software este licențiat împreună cu sistemul și rulează pe un sistem de tip mini-PC. Serverul colectează informațiile de la ancore, rulează algoritmii de localizare și transmite datele spre un broker MQTT. De aici, datele sunt transmise spre serverul software PREVENT.

 

Sistem senzori – Controller senzor in-house. Echipamentele dezvoltate în cadrul proiectului au scopul de a detecta unele evenimente care trebuie urmărite (ex: pornirea unui robinet, utilizarea unui dozator de dezinfectant etc.). Acestea includ mai multe componente hardware și un controller prin care evenimentele sunt transmise către sistemul gateway și mai apoi, serverul PREVENT.

 

Sistem senzori – Sistem gateway. Sistemul gateway este reprezentat de un echipament server (în cadrul proiectului este utilizat un mini-PC) pe care rulează serverul software SEWIO și un broker MQTT. Brokerul MQTT centralizează mesajele de la toate echipamentele conectate și le transmite serverului software PREVENT.

 

Sistem Informații Spitalicesc. Reprezintă un sistem informatic compatibil cu platforma PREVENT, de la care aceasta din urmă poate prelua informații (ex. date legate de pacienți, organizație, utilizatori, fluxuri de lucru). Integrarea cu un astfel de sistem nu reprezintă un obiectiv al proiectului PREVENT, dar rămâne un obiectiv de studiat odată ce sistemul se apropie de comercializare.

 

Client epidemiologie – UI Simulator. Reprezintă interfața de acces pentru componenta de simulare din cadrul platformei PREVENT. Aceasta permite definirea planului de locație (încăperi, piese de mobilier, locația ușilor și geamurilor etc.), a unor persoane simulate (ex. cadre medicale ce au o rutină de mișcare și interacțiune pseudo-aleatoare) și executarea unor simulări în vederea estimării riscului de infecție. Aceeași componentă va fi utilizată pentru vizualizarea hărților de risc și a rețelelor de contact în cadrul prototipului final.

 

Client epidemiologie – Afișare alerte centralizate / Analize risc epidemiologic. Componentele de administrare client au fost implementate în cadrul HAI-OPS ca o aplicație web care poate fi accesată de către toți utilizatorii înregistrați în cadrul sistemului. În conformitate cu cerințele de sistem inițial identificate, utilizatorii sistemului pot avea unul dintre cele trei roluri: administrator, epidemiolog sau personal medical.

 

Client administrare – UI Administrare. Componenta de administrare furnizează funcționalitățile necesare administrării organizației și personalului unității clinice. Utilizatorii în rol de administrator au acces la toate funcționalitățile sistemului, incluzând structura organizației, utilizatorii sistemului, istoricul de alerte al tuturor persoanelor, fluxurile de lucru definite, hărțile de risc, rețeaua de contact și simulările efectuate.

 

Server – Achiziție de date. Componenta de achiziție a datelor permite sistemului să comunice cu brokerul MQTT al sistemului gateway. Principala sa interfață software este iDataAcquisition și furnizează punctele de conectare adecvate. Datele recepționate sunt stocate în memoria persistentă Data Store, din care sunt citite și utilizate de către celelalte componente ale sistemului.

 

Componenta adaptor va oferi punctul de conectare iDataAdapter la care sistemul de informații extern se va putea conecta pentru a transmite date. Datele recepționate vor fi stocate folosind stocarea Data Store, de unde este de așteptat să fie reutilizate de către componenta de Analiză a Datelor.

 

Server – Motor reguli de business. Componenta Adaptor Motor Reguli este o fațadă pentru implementarea efectivă a motorului de reguli de business utilizat de sistem. PREVENT va utiliza o implementare disponibilă în mod comercial pentru motorul de reguli de business. Pentru a abstractiza particularitățile selecției acestei componente, adaptorul va furniza un punct comun de conectare folosind interfața iRulesAdapter. Acest lucru va permite utilizarea cu orice implementare majoră a unei astfel de componente, atât timp cât o componentă tip adaptor este, de asemenea, pusă în aplicare. Această componentă oferă, de asemenea, caracteristicile necesare care permit crearea, actualizarea și ștergerea fluxurilor clinice de lucru, care sunt descrise prin reguli de business și monitorizate de către sistem.

 

Server – Simulator. Simulatorul reprezintă o nouă componentă în cadrul sistemului PREVENT ce are scopul de a simula diferite combinații de configurații a spațiului intra-spitalicesc, a activităților medicale și a comportamentului personalului medical. Sistemul simulator dezvoltat va fi integrat cu componentele server PREVENT cu scopul de a testa capacitatea sistemului de a detecta situațiile de risc pentru apariția cazurilor singulare sau a focarelor de infecție intra-spitalicească.

 

Server – Servicii pentru clienți. Aceste componente implementează administrarea utilizatorilor sistemului, a dispozitivelor conectate și furnizează anumite servicii de analiză a datelor. Conform cerințelor proiectului, utilizatorii de sistem se încadrează într-una din cele trei roluri posibile, cu securitate aplicată prin intermediul accesului bazat pe roluri. Mai mult decât atât, sistemul trebuie să fie capabil să identifice utilizatorii în mod unic, pentru a le înregistra acțiunile și să permită trimiterea de alerte în timp real celor responsabili. În același mod, sistemul trebuie să identifice dispozitivele conectate în mod unic, deoarece execuția regulilor este strâns legată de dispozitivele conectate înregistrate în sistem și de capacitățile acestora de monitorizare.

 

Server – Stocare date. Această componentă reprezintă sistemul de stocare a datelor. Aceasta este responsabilă cu persistența datelor pentru organizație, utilizatorii înregistrați, datele dispozitivelor, instanțele datelor de flux de lucru, alertele stocate în sistem șamd.

 

Etapa 1 (iunie – decembrie 2020)

Această secțiune prezintă rezultatele principale ale activităților care au avut loc în cadrul primei etape de implementare a proiectului PREVENT. Perioada raportată acoperă intervalul iunie – decembrie 2020, și astfel reprezintă primele șase luni de implementare din cele 24 previzionate. Etapa curentă a reluat activitățile întreprinse în cadrul proiectului precursor HAI-OPS, un proiect Eurostars desfășurat în perioada 2015 – 2018. Proiectul PREVENT demarează de la un nivel tehnologic estimat TRL-5 și își propune avansarea soluției la nivelul TRL-6. Principalele căi de progres previzionate față de proiectul HAI-OPS  sunt:

• Includerea unui sistem precis de localizare interioară a personalului medical, pacienților și vizitatorilor, care va permite crearea de hărți de risc și rețele de contact precise.
• Dezvoltarea unui nou set de echipamente conectate la prețuri mai accesibile față de cele dezvoltate în cadrul proiectului HAI-OPS, care să faciliteze monitorizarea fluxurilor de lucru din unitatea clinică.
• Înlocuirea motorului pentru fluxuri de lucru din cadrul implementării HAI-OPS cu un motor pentru reguli de business, a cărui configurare să fie mai facilă.
• Realizarea unor vizualizări și raportări avansate pe baza datelor strânse de echipamentele dezvoltate.

La momentul scrierii acestui raport, partenerii de proiect au demarat activitățile necesare îndeplinirii tuturor obiectivelor principale enumerate mai sus. Pe scurt, stadiul curent al proiectului poate fi rezumat prin următoarele:

1. Partenerii au definitivat livrabilele primei etape a proiectului. Astfel, în colaborare cu partenerii unității medicale au fost structurate și definitivate cerințele de sistem PREVENT și a fost stabilită și definitivată arhitectura sistemului.
2. Partenerii au evaluat un număr de soluții comerciale pentru localizare precisă interioară, care depășesc ca performanțe posibilitățile oferite prin utilizarea WiFi sau Bluetooth. A fost demarat procesul de achiziționare al unui kit demonstrativ bazat pe tehnologia ultra-wide-band.
3. Partenerii au evaluat un număr de fluxuri clinice care se pretează pentru pilotarea sistemului în cadrul unei unități clinice cu pacienți internați.
4. Partenerii au modelat fluxul clinic pentru ecografie, ceea ce implică determinarea fluxului ce urmează a fi monitorizat, identificarea echipamentelor necesare (soluție de localizare interioară precisă și echipamente ce urmează a fi dezvoltate în cadrul proiectului) și modelarea acestuia în software.
5. A fost demarat procesul de implementare software prin identificarea modulelor dezvoltate în cadrul proiectului HAI-OPS ce pot fi reutilizate și prin identificarea și evaluarea mai multor motoare pentru reguli de business.
6. A fost demarată implementarea unui simulator software pentru spațiul clinic, care permite configurarea, parametrizarea și executarea de simulări. Prin aceasta, cercetătorii intenționează să îmbunătățească nivelul de înțelegere al modului de lucru intra-spitalicesc din punct de vedere al contactului inter-personal și al nivelului de risc.
7. Partenerii au demarat procesul de diseminare al rezultatelor obținute. Primul pas a constat în crearea site-ului web al proiectului, precum și în publicarea primului articol științific legat de proiect.

PL1 – Cerințele și arhitectura sistemului

Obiective:
(1) Identificarea provocărilor relevante de ordin tehnic, de utilizabilitate a sistemului și a celor legale, atât la nivelul României cât și cel al Uniunii Europene;
(2) Detalierea cerințelor funcționale și nonfuncționale ale sistemului în mod structurat;
(3) Identificarea tehnologiilor relevante și a soluțiilor hardware existente ce permit îndeplinirea cerințelor proiectului;
(4) Proiectarea sistemului și definirea arhitecturii sale din punct de vedere hardware și software.

PL2 – Dezvoltarea, testarea și integrarea sistemului

Obiective:
(1) Dezvoltarea, integrarea și testarea echipamentelor hardware ce permit localizarea persoanelor și a evenimentelor la nivelul camerei; (2) Dezvoltarea, integrarea și testarea componentelor sistemului software al proiectului;
(3) Integrarea componentelor hardware și software prin utilizarea unui protocol extensibil;
(4) Validarea tehnică a sistemului.

PL3 – Evaluarea prototipului

Obiective:
(1) Crearea unor scenarii de evaluare și indicatori cheie de performanță pentru a evalua gradul de îndeplinire a cerințelor proiectului; (2) Verificarea nivelului de îndeplinire a cerințelor definite la demararea proiectului din punct de vedere științific, medical, legal și etic.

PL4 – Coordonarea proiectului

Obiective:
(1) Stabilirea unei structuri eficiente pentru administrarea proiectului;
(2) Păstrarea proiectului în țintele stabilite privind obiectivele, timpul alocat activităților și bugetul;
(3) Administrarea consorțiului de proiect din punct de vedere legislativ, administrativ și financiar;
(4) Administrarea riscurilor asupra proiectului;
(5) Administrarea proprietății intelectuale existente și a celei create prin implementarea proiectului;
(6) Coordonarea activităților de diseminare și pregătirea dezvoltării și exploatării rezultatelor proiectului.