El objetivo principal del proyecto es es desarrollar un sistema de diagnóstico de OSA pediátrico automático y fiable en una unidad clínica real del sueño. El sistema se basa en la señal de SpO2 registrada en el domicilio del paciente y en un modelo CNN previamente validado en laboratorio. Para alcanzar este objetivo general, se definen los siguientes objetivos específicos:. i) diseñar, implementar e integrar el sistema de diagnóstico automático; ii) evaluar el rendimiento de diagnóstico del sistema automático; iii) evaluar la idoneidad del sistema de diagnóstico automático para tomar acciones de protección intelectual.
El Grupo de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Valladolid es un grupo multidisciplinar, formado principalmente por Ingenieros de Telecomunicación y Médicos de diferentes especialidades (neumología, neurología, electrofisiología, psiquiatría y oftalmología). Sus miembros tienen una amplia experiencia en el procesado de señales biomédicas para la ayuda al diagnóstico de diferentes enfermedades.
Roberto Hornero – roberto.hornero@tel.uva.esEl objetivo principal del proyecto es es desarrollar un sistema de diagnóstico de OSA pediátrico automático y fiable en una unidad clínica real del sueño. El sistema se basa en la señal de SpO2 registrada en el domicilio del paciente y en un modelo CNN previamente validado en laboratorio. Para alcanzar este objetivo general, se definen los siguientes objetivos específicos:
En primer lugar, se requerirá un diseño detallado de las especificidades de los requisitos del sistema. Además, también se llevará a cabo el desarrollo del software, incluyendo la aplicación de escritorio, los protocolos de comunicación del servidor del oxímetro portátil y la adaptación del modelo CNN en laboratorio a un lenguaje de programación comercial. Finalmente, todos los elementos del sistema requerirán integración, prueba y monitoreo. Este objetivo lo supervisará el Dr. Roberto Hornero, Catedrático del Departamento de Teoría de la Señal e Ingeniería Telemática de la Universidad de Valladolid. Las etapas relacionadas serán conducidas por ocho ingenieros adicionales de los equipos de investigación y trabajo, incluidos expertos en aprendizaje automático (2), ingeniería de software (2), procesamiento de señales biomédicas (2) y telemática (2).
Para este objetivo reclutamiento de sujetos pediátricos será crucial. Además, también se necesitarán registros del sueño (PSG y oximetría) en el hogar de los pacientes. Finalmente, se comparará el diagnóstico convencional de los niños implicados con el diagnóstico automático de nuestro sistema. En todas estas etapas participará el personal de la unidad de sueño del Servicio de Neumología del Hospital Universitario Río Hortega (HURH) de Valladolid. Esto se garantizará mediante dos acciones. En primer lugar, se incluye al Dr. F. del Campo como IP2 en este proyecto. Es Catedrático de la Universidad de Valladolid y Jefe del Servicio de Neumología del HURH. Además, se incluirán en el equipo de trabajo cinco médicos: 3 neumólogos, 1 pediatra y 1 neurofisiólogo.
Tras la evaluación de los resultados alcanzados mediante el sistema de diagnóstico automático, se extraerán conclusiones sobre la idoneidad de toda o parte de nuestra propuesta para ser protegida legalmente. Para ello, se contratará una empresa consultora especializada. Adicionalmente, se considerará la posibilidad de crear una empresa para explotar los resultados de investigación del proyecto. La experiencia del equipo de investigación en patentes y registros nacionales e internacionales de las solicitudes de propiedad intelectual también será de gran ayuda para este objetivo específico.
Determinación de los requisitos y principales características del nuevo sistema de diagnóstico automático de OSA pediátrico: almacenamiento de datos y métodos de acceso, frameworks de desarrollo, lenguajes de programación y equipos de integración. Diseño del sistema para garantizar la simplicidad, la escalabilidad y la compatibilidad con los sistemas de salud. Desarrollo de software de los principales módulos del sistema de diagnóstico pediátrico de OSA: aplicación de escritorio, servidor y modelo predictivo basado en CNN. Implementación y configuración de todos los módulos del nuevo sistema de diagnóstico de OSA pediátrico derivado de la etapa de desarrollo. Integración del sistema de diagnóstico automatizado propuesto en la unidad de sueño del HURH, que incluye pruebas preliminares para evaluar por separado el funcionamiento de cada componente del sistema, así como pruebas finales exhaustivas para asegurar el correcto funcionamiento de todo el sistema. Seguimiento continuo del sistema de diagnóstico para detectar posibles incidencias en todo el sistema y solucionar los problemas identificados.
Selección y reclutamiento de al menos 58 sujetos pediátricos para participar en el proyecto. Adquisición de datos completos de PSG y datos en el domicilio del paciente durante la noche. Adquisición de registros de SpO2 con oxímetro de pulso portátil en el domicilio del paciente durante la misma noche que la PSG. Extracción de registros de SpO2 y datos clínicos y sociodemográficos del PSG, así como registros de SpO2 del pulsioxímetro portátil. Diagnóstico estándar basado en el IAH obtenido a partir de los datos completos de PSG. Carga de registros de SpO2 y datos clínicos y sociodemográficos a la aplicación de escritorio del nuevo sistema de diagnóstico pediátrico OSA. Obtención del diagnóstico automático mediante el IAH estimado por el modelo predictivo basado en CNN del nuevo sistema de diagnóstico pediátrico de OSA.
Evaluación de incidencias técnicas ocurridas durante la adquisición de datos y/o diagnóstico automático de OSA: fallos en los equipos de adquisición, pérdidas de señal, caída del servidor y errores del sistema. Aplicación de los métodos estadísticos más adecuados para evaluar la capacidad del nuevo sistema de diagnóstico automático para detectar la presencia de AOS en niños, así como su grado de gravedad. Interpretación y discusión de los resultados desde un punto de vista científico y técnico.
Externalización del plan de explotación a una empresa consultora. El servicio incluirá un análisis de costo-efectividad, la identificación de todos los productos que requerirían acciones de protección intelectual, un informe sobre las posibilidades de creación de una empresa y un plan de pasos futuros para llevar nuestros productos/servicios al mercado apropiado. Realización de las acciones de protección intelectual (patentes, registros de protección intelectual...) de acuerdo con el plan de explotación de resultados. Elaboración de las principales
Desarrollo de un sitio web y uso de redes sociales para difundir los avances del proyecto. Elaboración de notas de prensa y materiales para informar a la sociedad sobre los avances de la investigación. Elaboración y publicación de 4 artículos sobre los resultados en prestigiosas revistas de Acceso Abierto indexadas en el Journal Citation Reports (JCR). Organización y participación en congresos, talleres, seminarios formativos y encuentros de divulgación de interés para el proyecto. Elaboración de informes de resultados para entrega a las entidades Promotoras/Observadoras: Oxigen Salud S. A. y Hospital Universitario Río Hortega. Reuniones semestrales de discusión de resultados con cada entidad Promotora/Observadora.
Pablo Núñez y Fernando Vaquerizo reciben el Premio Jóvenes Investigadores a los mejores artículos publicados en 2021 en el área de Bioingeniería.
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