Služební cesta - Mužík - 1 - České vysoké učení technické v Praze
Transkript
Služební cesta - Mužík - 1 - České vysoké učení technické v Praze
České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT DOSAŽENÉ VÝSTUPY ZE ZAHRANIČNÍ STÁŽE Účastník cesty: Ing. Jan Mužík, Ph.D. Termín cesty (od-do) 4.7. – 25.11.2012 a 26.2.-4.4.2013 Země: Norsko Navštívené instituce: University Hospital of North Norway Norwegian Centre for Integrated Care and Telemedicine (NST) P.O. Box 35 N-9038 Tromsø NORWAY Hlavní kontaktované osoby: Hartvigsen Gunnar Terje Solvoll Zpráva ze stáže na NST v Tromsø Abstrakt V roce 2012 a 2013 jsem se zúčastnil půlroční stáže na National Center for Integrated Care and Telemedicine (NST) v severonorském městě Tromsø. Stáž byla rozdělena do dvou bloků, jeden od června 2012 trval 4.5 měsíce, druhý od února 2013 trval 1.5 měsíce. Cílem stáže bylo navázání hlubší spolupráce v oblasti výuky a výzkumu telemedicíny. V průběhu stáže jsem působil především v rámci skupiny věnující se vývoji inteligentního komunikačního systému pro nemocnice CallMeSmart, kde jsem se věnoval návrhu architektury nové verze softwarové aplikace a vývoji lokalizační služby využívající Bluetooth. Dále jsem navázal spolupráci se skupinou věnující se výzkumu v oblasti podpory pacientů trpících diabetem. Výsledkem spolupráce bylo vytvoření aplikace pro operační systém Android, která vyčítá data z glukometrů a cílem jejich importu do aplikace Diabetes Dagbok. Zapojil jsem se rovněž do výuky studentů magisterského programu Telemedicine and E-health. Výstupem stáže bylo dále navázání kontaktů a vytvoření konsorcia koordinovaného FBMI ČVUT, které podá žádost o financování v nejbližší grantové výzvě Norských fondů. Navázání spolupráce v oblasti výuky vyústilo v podepsání bilaterálních smluv v programu Erasmus mezi NST a FBMI. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. NST NST je největším světovým centrem pro výzkum a vývoj v oblasti telemedicíny a e-zdraví. NST má asi 200 zaměstnanců a nachází se v Tromsø v severním Norsku. NST organizačně spadá pod University Hospital of Tromso. Tromso Telemed Laboratory TTL je rozsáhlý výzkumný projekt, z významné části financující současný provoz NST. Projekt začal před cca 4 roky a financoval studium řady PhD studentů, kteří již ukončují studium a obhajují své doktorské práce. Součástí TTL jsou i týmy CMST a DIAT – viz dále, se kterými jsem navázal užší spolupráci. CallMeSmart Team Skupina CMST pod vedením Terje Solvolla se věnuje výzkumu a vývoji v rámci projektu CMS. V tomto týmu jsem byl primárně zařazen i já. Dalšími členy byli v době mého působení na NST: Lorenzo Gironi, Alain Giodanengo, Bernd Tsalma a Jonas Weber. Diabetes Team Vedoucím skupiny DT je Eirik Arsand. Skupina se přes 15 let věnuje výzkumu v oblasti managementu a telemonitoringu pacientů trpících onemocněním diabetes mellitus (DM). Výsledek výzkumu je v současnosti zhmotňován v aplikaci Diabetes Dagbok (diabetický deník). Aplikace byla původně vyvíjena pro mobilní telefony se systémem Windows Mobile, v současnosti je již vyvíjena pouze verze pro OS Android. University of Tromso Universitet i Tromso (UiT) je nejsevernější univerzitou na světě. UiT se skládá ze 7 fakult. Z pohledu telemedicíny jsou nejvýznamnější fakulty: Faculty of Science and Technology a Faculty of Health Sciences. Ačkoliv NST organizačně pod UiT nespadá, je zde značná, především personální provázanost. Tato provázanost je dvojího druhu. Jednak mají někteří zaměstnanci částečné úvazku v obou organizacích a jednak je řada zaměstnanců NST postgraduálními studenty na UiT. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Výzkum: Projekt CallMeSmart CMS je kontextově adaptabilní komunikační (context aware comunication system) systém zaměřený na využití v nemocnicích. Cílem CMS je vyvážení komunikační dostupnosti pracovníků ve zdravotnictví a minimalizace jejich rušení v případech kdy to není nutné. V rámci projektu CMS jsem se věnoval především softwarové stránce systému. Moje zapojení do projektu spočívalo především v následujících činnostech: • Analýza a redesign architektury současného řešení. • Návrh a vývoj lokalizační služby na bázi Bluetooth. • Zhodnocení možnosti využití nejnovějších softwarových technologií. Výsledkem analýzy byla identifikace oblastí, na které bylo potřeba se zaměřit při redesignu. Jednalo se především o: • Monolitičnost stávajícího prototypu, který postrádal aplikační vrstvy, vnitřní modularizaci a definici vnitřních i vnějších rozhraní. • Jednalo se o aplikaci s grafickým rozhraním, nikoliv službu. • Interní struktura byla napevno zakódována. • Problematická škálovatelnost a robustnost. Design a specifikace nového řešení postupně vznikala na řadě schůzí a brainstormingů. Postupně vznikaly dva dokumenty popisující specifikace: CallMeSmart UseCases.pdf (25 stran) popisující jednotlivé use cases a CallMeSmart ReqSpec.pdf (30 stran) obsahující analýzu a specifikaci požadavků na výslednou aplikaci a CallMeSmart System Architecture Sheet.pdf, který popisuje architekturu systému vycházející z výše uvedených analýz. Přesto, že je jako autor uveden vedoucí týmu CMS, jsou tyto dokumenty výsledkem práce celého týmu CMS. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Následující obrázek zjednodušeně popisuje architekturu CMS s důrazem na zapojení lokalizační komponenty. Figure 1 - Architektura CMS a lokalizační služby Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Fyzická architektura a jednotlivé moduly, které jsem implementoval celého řešení je patrná z následujícího obrázku: Obrázek 1 - Fyzická architektura lokalizační služby Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Ověřování nových softwarových technologií bylo realizováno na lokalizačním modulu. Tento modul se skládal z lokalizačního serveru a agentů. Server byl realizován v .NET 4.5 a k ukládání dat slouží Microsoft SQL Server 2012. Komunikační rozhraní jak pro připojení agentů, tak pro propojení s CallMeSmart serverem bylo zvoleno WCF, konkrétně SOAP webové služby a OData REST rozhraní. Figure 2 - Screenshot webového rozhraní postaveného na technologii DynamicData pro monitoring lokalizace Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Pro monitoring spolehlivosti lokalizace byl modul doplněn o webový projekt, který umožňoval v reálném čase sledovat přicházející lokalizační informace i vlastní vyhodnocení lokalizace. Projekt byl postaven na ASP.NET 4.5. Pro prohlížení hrubých data v databázi, byl modul dále doplněn o Dynamic Data webový projekt. Lokalizaci je rovněž možné monitorovat přímo z mobilního telefonu (na kterém může být současně nainstalována i klientská aplikace CMS) se systémem Windows Phone 7.5 k čemuž byla vytvořena aplikace pomocí technologie Silverlight 5. Figure 3 - Screenshot mobilní aplikace pro moniring lokalizace Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Diabetes Ačkoliv skupina DT se věnuje široké oblasti problematik, zasahují od výzkumu metodik zvyšování motivace ke kompenzaci pacientů trpících DM, přes řízení klinických studií až po návrh a implementaci softwarových řešení, já jsem s opět zaměřil především na poslední jmenovanou oblast. Objektem mého zájmu bylo zejména: • Výzkum možnosti připojení glukometrů pomocí rozhraní Bluetooth. • Příprava klinické studie vyhodnocující vliv použití aplikace Diabetes Dagbook na kvalitu kompenzace v České republice. • Analýza a evaluace možnosti využití monitorů aktivity u pacientů trpících DM. • Formování konsorcia pro podání grantové žádosti v oblasti výzkumu DM. Byla provedena rešerše existujících glukometrů dostupných pro domácí použití, z níž vyplynulo, že nejvhodnějším a v podstatě jediným glukometrem, který obsahuje integrované rozhraní je Fora G31, který byla později nahrazen novějším modelem Fora Dimond Mini s obdobnou funkcionalitou avšak významně menšími rozměry. Pro ověření možnosti použití tohoto glukometru v aplikaci Diabetes Dagbok byla vytvořena prototypová aplikace, která data z glukometru vyčítá pomocí rozhraní Bluetooth a odesílá je na centrální server pomocí webového rozhraní SOAP. Figure 4 - Screenshot mobilní aplikace pro komunikaci s glukometry Fora Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Figure 5 - Screenshot webové aplikace pro vzálenou kontrolou hladiny glukózy v krvi a fyzické aktivity Po rámcové shodě s NST jsem zahájil přípravu klinické studie, která by ověřovala využitelnost aplikace Diabetes Dagbok pro snížení kolísání hladiny glukózy v krvi u pacientů trpících diabetem jak prvního tak u druhého typu. Tohoto snížení bude dosaženo zvýšením motivace pacientů, které bude dosaženo zlepšením informovanosti pacienta o vlivech způsobujících kolísání hladiny glukózy právě pomocí výše jmenované aplikace. Kroky k přípravě provedení studie, které jsem provedl: výběr vhodných zařízení pro realizaci studie (mobilní telefon, snímač aktivity, glukometr) a konzultace s diabetologem, ze které vyšel předpokládaný počet pacientů, kteří by mohli být do studie zařazeni. Unikátní ve výše uvedené studii bude použití monitorů aktivity, konkrétně Fitbit Ultra. Pro ověření možnosti získávání dat z tohoto zařízení do aplikace Diabetes Dagbok jsem vytvořil aplikaci, která umožňuje data získávat z centrálních serverů Fitbit a zpřístupňuje je k detailnějšímu zpracování. V rámci dalšího rozvoje spolupráce mezi FBMI a NST jsem započal s přípravou konsorcia, které by podalo grantovou žádost do Norských fondů. Stěžejní náplní grantu bude realizace výše uvedené studie ověřující aplikaci Diabetes Dagbok. Členy konsorcia budou FBMI, NST, HiVe, Fakultní nemocnice Motol a několik českých SME. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Výuka: Výuka telemedicíny na UiT probíhá v rámci magisterského studijního programu Telemedicine and E-health. Program má strukturu odpovídající Boloňskému systému – jedná se o navazující 2 letý magisterský program. V současnosti studuje tento program relativně malé množství studentů, cca 15. Stěžejním bodem celého magisterského studia je diplomová práce, která je ohodnocena 60 ze 120 kreditů. Mimo DP absolvují studenti další 1-2 předměty za semestr, které jsou hodnoceny 8-10 kredity. Výuka probíhá v anglickém jazyce a řada přednášek je odpřednášena zahraničními hostujícími profesory. V průběhu stáže jsem se snažil o navázání spolupráce v oblasti výuky formou bilaterálních smluv mezi NST a českými fakultami v rámci výměnného studijního programu Erasmus. Nakonec se mi podařilo úspěšně dojednat podpis smlovy mezi FBMI ČVUT a Faculty of Science and Technology UiT. Smlouva byla podepsána jak pro bakalářské, magisterské a doktorské studijní programy, tak i pro učitele. Další kontakty Hogskole i Veststfold V rámci stáže jsem dále navázal spolupráci s Hogskole i Veststfold (HiVe), Department of Microelectronics, konkrétně s Erikem Johannessene. Skupina kolem Erika Johannessena se dlouhodobě zaměřuje na vývoj senzorů, především medicínských. HiVe např. vyvíjelo senzory pohybu na bázi akcelerometrů a gyroskopů, které byly následně vyžívány při monitoringu energetického výdeje pacientů trpících diabetem. Dále HiVe vyvíjí senzor na bázi měření osmotického tlaku, který umožňuje kontinuální neinvazivní měření hladiny glukózy v krvi. V neposlední řadě by FBMI v rámci výzkumu monitoringu fyziologických parametrů mohlo využít neinvazivní senzor hydratace organizmu, který je rovněž na HiVe vyvíjen. Polar Partner Tonny Iversen je majitelem a zakladatelem firmy Polar Partner. PP je významný dodavatel výpočetních a komunikačních technologií v Severonorském regionu. PP má zkušenosti s optimalizací datových přenosů přes satelitní linky a rovněž s konfigurací páteřních spojů, které k internetu připojují nejen celý region severního Norska, ale rovněž významné satelitní středisko NASA na Špicberkách. Spolupráce se PP přinese FBMI partnera, který má bohaté zkušenosti se špičkovými technologiemi pro přenos dat. Problematika optimalizace datových přenosů je často řešena i v rámci telemedicíny. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Ramsalt Lab Ramsalt Lab je SME zaměřená na vývoj webových aplikací se specializací na platformu Drupal. Firma RL vyvíjela webové aplikace např. i pro NST. Pan Yngve Bergheim, majitel společnosti RL, získal ocenění podnikatel roku 2012 a finanční cenu mu předával Ingvar Kamprad (zakladatel společnosti IKEA). Yngve Bergheim navštíví FBMI ČVUT na konci září 2013. Spoluprací se společností RL získá FBMI přístup k nejmodernějším webovým technologiím, které mohou být využity při tvorbě interaktivních telemedicínských webových portálů. Tord Olander Pedersen Pan Pedersen je redaktorem novin Bladet Nordlys. Nordlys jsou noviny vycházející jak v papírové tak i online podobě a jsou zaměřeny především na region Tromso. Nordlys jsou vhodným nástrojem pro prezentaci výsledků projektu Mezinárodní spolupráce na FBMI – tj. spolupráce českých a norských vědců. Jorg Janssønn Hauan Navázání spolupráce se společností The Arctic, která je zaměřená na vývoj mobilních aplikací na platformě Android, přináší FBMI přístup ke know-how získanému dluhovým vývojem pro tuto platformu. Dalším přínosem je možnost zapojení studentů do vývoje aplikací pro tento moderní operační systém. Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Seznam příloh: CallMeSmart • Blueth.docx – popis lokalizační služby - VY_05_28.docx • Blueth_source_code.rar – zdrojové kódy lokalizační služby - VY_05_29.rar • windows phone app.rar – lokalizační aplikace pro Windows Phone - VY_05_30.rar • CallMeSmart ReqSpec.pdf – analýza požadavků - VY_05_31.pdf • CallMeSmart System Architecture Sheet – architektura systému - VY_05_32 • CallMeSmart UseCases.pdf – use cases pro analýzu požadavků - VY_05_33 Výstupy 31, 32 a 33 – přikládáme v tištěné podobě – jedná se o materiál, který podléhá autorskému právu a nesmí být dále šířen před udělením patentu. Diabetes • SugarMonitor.apk – aplikace pro operační system Android - VY_05_34.apk • SugarMonitor_source_codes.rar – zdrojové kódy aplikace pro komunikaci s glukometry VY_05_35.rar Erasmus • BA FBME CTU- Univ Tromso - 13-14.PDF – smlouva FBMI ČVUT a UiT - VY_05_12.pdf Projekt: Mezinárodní spolupráce na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT Číslo projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0093 Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky.
Podobné dokumenty
Výroční zpráva 2012 - IV. interní klinika
polikliniky. Studenti samostatně anamnesticky a fyzikálně vyšetřují pacienty, interpretují výsledky laboratorních a dalších vyšetření, účastní se vizit a diskusí, jsou přítomni při indikacích a pro...
Více