Application of Industry 4.0 mechanisms in medicine on the example of an integrated support system for treatment of Obstructive Sleep Apnea (OSA)

• Autorzy: Mrzygłód B. , Opaliński A. , Regulski K. , Głowacki M. , Kania A. , Bochenek G. , Nastałek P. , Celejewska-Wójcik N. , Sładek K.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie mechanizmów industry 4.0 w medycynie na przykładzie zintegrowanego systemu wspomagającego leczenie w dziedzinie obturacyjny bezdech senny (OBS)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The concept of the 4th Industrial Revolution and the concept of Industry 4.0 are beginning to emerge in many areas of human life and are no longer the domain of the manufacturing industry. Medicine is a special area in which the development of new technologies should bring new opportunities for the diagnosis and treatment of people, as well as the management of medical resources. The paper presents a system for the integration of heterogeneous data sources in the domain of the Obstructive Sleep Apnea (OSA). The concept of the system is described along with its main functionalities, IT architecture and details of the implementation. The data sources and the methods of data acquisition from medical devices integrated with the system are also characterized. The main goal of the system is to facilitate patient’s diagnosis and treatment process by integrating the results of the performed medical examinations and analyses. The data source contains clinical interviews, physical examinations, lab tests, and data collected from the devices used to diagnose and monitor patient’s parameters during sleep (PSG, CPAP).

PL

Idea czwartej rewolucji przemysłowej oraz koncepcja Industry 4,0 zaczynają pojawiać się w wielu obszarach życia ludzkiego i nie są już domeną tylko przemysłu wytwórczego. Medycyna jest szczególnym obszarem, w którym rozwój nowych technologii powinien przynieść nowe możliwości diagnozowania, leczenia ludzi a także zarządzania zasobami medycznymi. W pracy przedstawiono system integracji heterogenicznych źródeł danych w dziedzinie Obturacyjnego Bezdechu Sennego (OBS). W artykule opisano koncepcję systemu, jego główne funkcjonalności, architekturę i technologię IT oraz kilka szczegółów dotyczących jego implementacji. Scharakteryzowano także źródła danych i metody pozyskiwania danych ze zintegrowanych z systemem urządzeń medycznych: PolySomnoGraph (PSG) and CPAP air pumps. Głównym celem tego systemu jest ułatwienie diagnozowania i leczenia pacjenta poprzez integrację wyników przeprowadzonych badań i analiz medycznych. Źródła danych systemu pochodzą z: wywiadów klinicznych, badań fizykalnych, testów laboratoryjne oraz dane zebrane z urządzeń służących do monitorowania parametrów snu pacjenta (PSG, CPAP).

Słowa kluczowe

EN

medical data integration; OSA treatment; healthcare support; heterogeneous data source

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 17, No. 4
• Strony: 218--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Mrzygłód B.

• AGH – University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Opaliński A.

• AGH – University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Regulski K.

• AGH – University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Głowacki M.

• AGH – University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Kania A.

• II Chair of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Jagiellonian University Medical College Skawinska 8, 31-066, Krakow, Poland

autor

Bochenek G.

• II Chair of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Jagiellonian University Medical College Skawinska 8, 31-066, Krakow, Poland

autor

Nastałek P.

• II Chair of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Jagiellonian University Medical College Skawinska 8, 31-066, Krakow, Poland

autor

Celejewska-Wójcik N.

• II Chair of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Jagiellonian University Medical College Skawinska 8, 31-066, Krakow, Poland

autor

Sładek K.

• II Chair of Internal Medicine, Faculty of Medicine, Jagiellonian University Medical College Skawinska 8, 31-066, Krakow, Poland

Bibliografia

• Hedner, J., Grote, L., Bonsignore, M., McNicholas, W., Lavie, P., Parati, G., Sliwinski, P., Barbé, F., De Backer, W., Escourrou, P., Fietze, I., Kvamme, J.A., Lombardi, C., Marrone, O., Masa, J.F., Montserrat, J.M., Penzel, T., Pretl, M., Riha, R., Rodenstein, D., Saaresranta, T.,Schulz, R., Tkacova, R., Varoneckas, G., Vitols, A.,Vrints, H., Zielinski, J., 2011, The European Sleep Apnoea Database (ESADA): report from 22 European sleep laboratories, Eur Respir J., 38, 635-42.
• Jay, L., Behrad, B., Hung-An, K., 2015, A Cyber-Physical Systems architecture for Industry 4.0-based manufacturing systems, Manufacturing Letters, 3, 18-23,DOI:10.1016/j.mfglet.2014.12.001.
• Jay, L., Hung-An, K., Shanhu, Y., 2014, Service Innovation and Smart Analytics for Industry 4.0 and Big Data Environment, Procedia CIRP, 16, 3-8, DOI:10.1016/j.procir.2014.02.001.
• Jennum, P.J., Larsen, P., Cerqueira, C., Schmidt, T., Tønnesen P., 2016, The Danish National Database for Obstructive Sleep Apnea, Clinical Epidemiology, 8, 573-6.
• Kent, B.D., Grote, L., Ryan, S., Pépin, J.L., Bonsignore, M.R., Tkacova, R., Saaresranta, T., Verbraecken, J., Lévy, P., Hedner, J., McNicholas, W.T., 2014, ESADA collaborators. Diabetes mellitus prevalence and control in sleepdisordered breathing: the European Sleep Apnea Cohort (ESADA) study, Chest, 146, 982-90.
• Lasi, H., Kemper, H.-G., Fettke, P., Feld, T., Hoffmann, M., 2014, Business & Information Systems Engineering, Industry 4.0 , 4 (6), 239-242.
• Marrone, O., Battaglia, S., Steiropoulos, P., Basoglu, O.K., Kvamme, J.A, Ryan, S,, Pepin, J.L., Verbraecken, J., Grote, L., Hedner, J., Bonsignore, M.R., 2016, ESADA study group., Chronic kidney disease in European patients with obstructive sleep apnea: the ESADA cohort study, J Sleep Res., 25, 739-45.
• McEvoy, R.D., 2014, Obstructive sleep apnoea and hypertension: the ESADA study, Eur Respir J., 44, 835-8.
• Opaliński, A., Mrzygłód, B., Głowacki, M., Regulski, K., Kania,A., Nastalek, P., Celejewska-Wójcik, N., Bochenek, G.,Sładek, K., 2017, The system for integration of heterogeneous data sources in the domain of Obstructive Sleep Apnea, BESC 2017 The 4th International Conference on Behavioral, Economic, and Socio-Cultural Computing, AGH - University of Science and Technology, Krakow, 16-18 October, 2017 - in press.
• Passali, D., Caruso, G., Arigliano, lC., Passali, F.M., Bellussi, I., 2012, Database application for patients with obstructive sleep apnoea syndrome, Acta Otorhinolaryngol Ital., 32, 252-5.
• Piątek, Z., 2017, Przemysł 4.0 – Portal nowoczesnego przemysłu. Available online at: http://przemysl40.pl/index.php/2017/03/22/czym-jest-przemysl-4-0/,accessed: 3.02.2018
• Saaresranta, T., Hedner, J., Bonsignore, M.R., Riha, R.L., McNicholas, W.T., Penzel, T., Anttalainen, U., Kvamme, J.A. Pretl, M., Sliwinski, P., Verbraecken, J., Grote L., 2016, ESADA Study Group. Clinical phenotypes and comorbidity in European sleep apnoea patients, PloS One, 11(10), e0163439.doi:10.1371/journal.pone.0163439.
• Tkacova, R., McNicholas, W.T., Javorsky, M., Fietze, I., Sliwinski, P., Parati, G., Grote, L., Hedner, J., 2014, Nocturnal intermittent hypoxia predicts prevalent hypertension in the European Sleep Apnoea Database cohort study, Eur Respir J., 44, 931-41.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).