DATOS DEL INVESTIGADOR PRINCIPAL
Nombre	JOHANY ARMANDO CARREÑO GAMBOA
Nombre del perfíl	Investigador Por Proyecto
Grupo de investigación	Sistemas y Computación
Línea de investigación	Construcción de software y descubrimiento de conocimiento en bases de datos (kdd)
Equipo del proyecto	ALBERTO VELEZ VAN MEERBEKE Coinvestigador
TÍTULO DEL PROYECTO	Diseño de una Arquitectura para el Pre-Procesamiento de Datos Clínicos en Epilepsia
PALABRAS CLAVE	Descubrimiento de Conocimiento, Datos Clínicos, Base de Datos, Bodega de Datos, Neurología
OBJETIVOS DEL PROYECTO	Diseñar una arquitectura para el pre-procesamiento de datos clínicos concernientes a epilepsia, que puede ser usada por diferentes organizaciones comunitarias a través de la Red Universitaria en Colombia.
PERTINENCIA ESPISTEMOLÓGICA DEL PROYECTO	El uso y aprovechamiento de tecnologías de información y comunicación (TICs) abren un amplio margen de aplicación en el manejo, análisis y difusión de información para diferentes propósitos. La academia y la gestión gubernamental a nivel nacional, regional y local, se pueden ver considerablemente beneficiadas del uso de las TICs. El relativo bajo costo actual de los elementos tecnológicos asociados a las TICs, y la consolidación de la infraestructura necesaria en nuestro país (RENATA, Redes de Nueva Generación - NGN, Redes Móviles, GRIDs Institucionales, entre otros), hacen aun más factible su aplicación. Es de destacar que el elemento esencial de las TICs es el recurso humano necesario para desarrollar y mantener los servicios basados en este tipo de tecnologías. Conviene subrayar que esta primera fase del proyecto pretende diseñar una arquitectura para el procesamiento de datos clínicos en epilepsia. Teniendo en cuenta las aplicaciones, los procesos, los datos y la infraestructura, se definirá un sistema que podría ser usado para caracterizar el comportamiento neurológico, lo que llevaría a la implementación y uso de herramientas software de diagnóstico no invasivas con el fin de ofrecer a la comunidad una serie de servicios de salud que permitiría aumentar la calidad de vida de los Colombianos. La primera fase será presentada a los entes gubernamentales con el objeto de solicitar ayuda económica para la construcción y puesta en marcha del sistema propuesto. El grupo de investigación en Sistemas y Computación de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas cuenta con la experticia en áreas como el descubrimiento de conocimiento en grandes conjuntos de datos: bases de datos, inteligencia de negocios y minería de datos, así como el apoyo de expertos en ingeniería de software, redes y comunicaciones, computación gráfica e investigación. Algunos de los aliados estrategicos para el diseño de la arquitectura propuesta son: IBM, Universidad del Rosario, GRID Colombia y RENATA. La oportunidad que deseamos aprovechar es la falta de un sistema de evaluación, diagnóstico y tratamiento como servicios de apoyo a la labor del médico. Las siguientes fases son proyecciones que se abordarán en futuros proyectos, se pretende integrar o implementar las herramientas software que incluirá información inherente a epilepsia: diagnósticos, registros electro-encefalográficos, imágenes, etc. Adicionalmente, técnicas novedosas relacionadas con el procesado de registros electro-encefalográficos que permitirán explorar, caracterizar y clasificar entre diferentes tipos de patologías como métodos de diagnóstico neurológico no invasivos. Con este fin el software podría ser usado para estudiar el comportamiento de esta patología neurológica. Todo esto contribuiría a divulgar nuestra producción nacional de salud al mundo, la normalización de las bases de datos de los centros médicos del País, la creación de una bodega de datos de las señales fisiológicas obtenidas en las diferentes patologías, así como también la creación de estadísticas epidemiológicas al día con el fin de contribuir a la toma de decisiones en las políticas de salud.
RELEVANCIA DEL PROYECTO PARA LA INSTITUCIÓN Y PARA LOS BENEFICIARIOS DEL PROYECTO	Actualmente, la Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas ofrece los programas de Ingeniería de Sistemas e Ingeniería en Telecomunicaciones a nivel pregrado, la especialización en Gerencia de Proyectos de Telecomunicaciones y la Maestría en Ingeniería de Sistemas, que requieren de laboratorios especializados de conocimiento en redes avanzadas y espacios propicios para la investigación, creación de nuevos productos y servicios y entrenamiento en el manejo de las tecnologías existentes y futuras. Por todo lo anterior, el proyecto va dirigido al sector académico (Universidades que conforman a RENATA, Grupo GRID Colombia), sector médico de Bogotá, todas las comunidades y/o individuos que tengan acceso a internet con el propósito de: conocer más acerca de patologías neurológicas, avances, investigaciones recientes, nuevos tratamientos, nuevas plataformas e infraestructura de redes, así como, aportes a investigaciones en el área. Dentro de los usuarios específicos podemos encontrar: - Estudiantes de pregrado, postgrado y pasantes de medicina - Estudiantes de pregrado, postgrado y pasantes de ingeniería de sistemas y telecomunicaciones - Especialistas, personal médico y técnico del servicio de Neurología - Epidemiólogos - Pacientes - Comunidad en general - Redes de alta velocidad - Organizaciones No Gubernamentales - Dependencias gubernamentales de salud y de otras áreas de desarrollo social - Otras instancias del Politécnico Grancolombiano involucradas con el servicio comunitario. Uno de los puntos importantes de este proyecto, es la apropiación y el desarrollo de conocimiento y tecnología en el país, entre otros: - Para la comunidad 1.Permite que el diagnóstico de los pacientes pueda ser accedido por otras organizaciones o médicos que colaboren con técnicas más avanzadas y novedosas para el tratamiento del paciente, así como también, estas organizaciones pueden beneficiarse de la información almacenada en la bodega de datos clínicos en epilepsia. 2. Permite a los médicos publicar sus trabajos realizados de forma que éstos puedan ser vistos por otros médicos o pasantes de una manera más dinámica. 3. Permite a los estudiantes el desarrollo de proyectos de tesis de pregrado, especialización y maestría. - Para el Estudiante 1. Incorpora y fortalece valores personales relativos al deber del servicio social pertinente. 2. Genera un espacio para el desarrollo de capacitaciones de manera práctica sobre análisis de datos clínicos que se encuentre en el laboratorio. - Para los Investigadores 1. Incorpora métodos y técnicas con énfasis en la participación social, para la solución de problemas comunitarios 2. Desarrolla una actitud activa como actor social, para la transformación racional y consensuada de realidades comunitarias 3. Contribuye con los estudiantes para alcanzar satisfactoriamente su labor profesional y social.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN	Para Colombia es indispensable fortalecer las capacidades de colaboración y cooperación entre las instituciones de educación superior, centros de investigación e Instituciones Gubernamentales de Salud. Actalmente, no contamos con un sistema estandarizado de evaluación, diagnóstico y tratamiento como servicios de apoyo a la labor del médico. Además se requiere diseñar el estándar de tratamiento electrónico de datos clínicos de la historia clínica en epilepsia. Con todo y lo anterior debe procurarse responder a la pregunta de investigación ¿Cuál debe ser la arquitectura de software clínico apropiada para el pre-procesamiento de datos electrónicos en epilepsia? En este contexto, se propone la realización del proyecto “Diseño de una arquitectura para el pre-procesamiento de datos clínicos en epilepsia". De esta manera se abren las puertas a nuevos convenios con entidades gubernamentales nacionales y, se consolidan alianzas con organizaciones internacionales relacionadas con el tema; por una parte la Universidad de los Andes de Venezuela, por otra parte con el grupo Grid Nacional, la Open Science Grid (OSG) de los Estados Unidos, IBM y la Universidad del Rosario en Colombia permitiendo el acceso a material de capacitación en tecnologías avanzadas y enfermedades neurológicas.
METODOLOGÍA	- Tipo de Investigación: Investigación Aplicada, se pretende la utilización de los conocimientos en la práctica, para aplicarlos, en provecho de la sociedad y la investigación médica. - Universo de Investigación: El universo del estudio está dado por la población asistida en los Centros Médicos especializados en Neurología de Bogotá. Estudiantes de Pregrado y Postgrado de Medicina, Epidemiólogos, la Facultad de Medicina de la Universidad del Rosario y el apoyo del Departamento de Tecnología del Politécnico Grancolombiano. - Tamaño y Característica de la Muestra: La muestra seleccionada está dada por la población con problemas neurológicos de la ciudad de Bogotá, que son atendidos en un centro médico especializado en Neurología, y según investigaciones realizadas la prevalencia de enfermedades neurológicas en Colombia es de 20 por mil habitantes. Se selecciono la ciudad capital, basados en el hecho que tuviera un centro clínico especializado en neurología con un neurólogo clínico entrenado, una universidad con Facultad de Medicina especializada en Neurología, una universidad con infraestructura de red para la implantación del GRID y facilidad de acceso a la Red Nacional de Alta Velocidad (RENATA). - Técnicas de Recolección y Procesamiento de la Información: Para la recolección de la información se pretende realizar las siguientes actividades: revisión bibliográfica de fuentes virtuales, bibliotecas, hemerotecas, entrevistas con expertos y exploración de las bases de datos de los centros médicos, que contribuirán a la conceptualización y conformación de nichos conceptuales sobre el problema. El procesamiento se realizará a través de la gestión de bases de datos, bodegas de datos y el uso de técnicas de minería de datos.
RESULTADOS ESPERADOS	Diseño de una arquitectura para el pre-procesamiento de datos clínicos en epilepsia.
DURACIÓN DEL PROYECTO
POSIBLES FUENTES DE FINANCIACIÓN EXTERNA
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA	- Presentación El uso y aprovechamiento de tecnologías de información y comunicación (TICs) abren un amplio margen de aplicación en el manejo, análisis y difusión de información para diferentes propósitos. La academia y la gestión gubernamental a nivel nacional, regional y local, se pueden ver considerablemente beneficiadas del uso de las TICs. El relativo bajo costo actual de los elementos tecnológicos asociados a las TICs, y la consolidación de la infraestructura necesaria en nuestro país (RENATA, Redes de Nueva Generación - NGN, Redes Móviles, GRIDs Institucionales, entre otros), hacen aun más factible su aplicación. Es de destacar que el elemento esencial de las TICs es el recurso humano necesario para desarrollar y mantener los servicios basados en este tipo de tecnologías. El diseño de una arquitectura para el pre-procesamiento de datos clínicos en epilepsia incluirá técnicas novedosas relacionadas con el procesado electrónico de datos clínicos. de registros electro-encefalográficos que permitirán explorar, caracterizar y clasificar entre diferentes tipos de patologías como métodos de diagnóstico neurológico no invasivos. Con este fin la herramienta podría ser usada para estudiar el comportamiento de diferentes tipos de patologías neurológicas, epilepsia, demencia, alcoholismo, drogadicción, enfermedad de Parkinson, enfermedad vascular - cerebral y neuropatías periféricas. Los índices obtenidos podrían ser usados para caracterizar el comportamiento neurológico en diferentes patologías a ser estudiadas, lo que llevaría al uso de herramientas de diagnóstico no invasivas con el fin de ofrecer a la comunidad una serie de servicios de salud que permitiría aumentar la calidad de vida de los Colombianos. Todo esto contribuiría a divulgar nuestra producción nacional de salud y de bioingeniería al mundo, la normalización de las bases de datos de los centros médicos del País, la creación de una bodega de datos de las señales fisiológicas obtenidas en las diferentes patologías, así como también la creación de estadísticas epidemiológicas al día con el fin de contribuir a la toma de decisiones en las políticas de salud. - Descubrimiento de Conocimiento en Datos Clínicos Los administradores y especialistas de los centros médicos y hospitalarios requieren ayuda para explorar y analizar grandes volúmenes de datos clínicos con el objeto de tomar buenas decisiones. El objetivo primordial de éste proyecto es ilustrar cómo usar la tecnología GRID y la minería de datos en el análisis de datos clínicos, descubrimiento de patrones de comportamiento de enfermedades, y mostrar cómo las herramientas de simulación y análisis existentes incorporan técnicas especializadas diseñadas para ayudar a los científicos y a los funcionarios de la salud a usar modelos matemáticos y estadísticos, con el propósito de descubrir y comprender patrones de comportamiento a partir de datos de observación o de resultados de experimentos. Se incluyen las técnicas, el poder de cómputo de los ambientes GRID y el aporte a la rama de investigación en el sector salud. Al llegar a este punto los nuevos sistemas deben permitir de una manera cómoda y eficaz: 1. Asociación de síntomas y clasificación diferencial de patologías. 2. Estudio de factores (genéticos, precedentes, hábitos alimenticios, etc.) de riesgo/salud en distintas patologías. 3. Segmentación de pacientes para una atención más inteligente según su grupo. 4. Predicciones temporales de los centros asistenciales para el mejor uso de los recursos, consultas, salas y habitaciones. 5. Estudios epidemiológicos, análisis de rendimientos de campañas de información, prevención, sustitución de fármacos, entre otros. - Sistemas de Análisis de Datos Habilitados en Ambientes GRID Los dos componentes principales de un sistema de análisis de datos habilitado en Grid (DataGrid) son el servidor y el cliente de análisis de datos. El servidor está basado en la integración de una herramienta especializada en el descubrimiento de conocimiento en datos clínicos. Cada máquina participante en un ambiente GRID corre el componente del servidor, el cliente DataGrid es responsable de aceptar una tarea de aprendizaje, de la entrada de datos de un usuario y distribuir el trabajo en el GRID. El cliente implementa la funcionalidad necesaria para balancear la carga y para monitorear y recuperar las fallas. También le permite al usuario especificar las limitaciones de recursos para una tarea dada y tiene en cuenta esto cuando asigna los trabajos a los servidores. El servidor traduce las peticiones de los clientes en llamadas a las funciones de DataGrid correspondientes. También provee funciones adicionales como recuperación de grupos de datos de almacenamiento local después de un daño. El mismo servidor puede ser usado por varios clientes diferentes, lo cual permite a los usuarios compartir recursos de la misma máquina.
ENTREGABLES	- Documento: diseño de arquitectura de software clínico para el pre-procesamiento de datos electrónicos en epilepsia. - Un artículo de Revisión, para publicación en una revista nacional. Revista S&T de la Universidad ICESI; Revista Elementos del Politécnico Grancolombiano; Revista Colombiana de Computación - Un artículo de Investigación, para publicación en una revista nacional. Revista S&T de la Universidad ICESI; Revista Elementos del Politécnico Grancolombiano; Revista Colombiana de Computación - Participación en un evento de carácter internacional para divulgar el proyecto y sus resultados. Séptimo Congreso Latinoamericano de Epilepsia, Quito, Ecuador. - Participación en un evento de carácter nacional para divulgar el proyecto y sus resultados. Congreso Colombiano de Computación
CRONOGRAMA	TIPO DESCRIPCIÓN F.INICIO F.FINAL Entregable Artículo de Revisión 01/06/2012 15/09/2012 Entregable Artículo de Investigación 01/06/2012 25/11/2012 Entregable Participación en Evento Nacional 01/10/2012 05/10/2012 Entregable Participación en Evento Internacional 14/11/2012 17/11/2012 Actividad Revisión de la literatura 01/06/2012 02/09/2012 Actividad Redacción del Primer Borrador del Marco Teórico 01/06/2012 10/09/2012 Actividad Redacción del Segundo Borrador del Marco Teórico 11/09/2012 13/11/2012 Actividad Presentación del Marco Teórico 01/06/2012 25/11/2012 Actividad Convocatoria Semillero de Investigación 01/06/2012 15/06/2012 Seleccione...
PEDIDO DE BIBLIOGRAFÍA	AUTOR TÍTULO EDITORIAL James Harrison Jr. MD PhD Clinical Data Mining and Warehousing, An Issue of Clinics in Laboratory Medicine, 1e (The Clinics: Internal Medicine) Elsevier Saunders Simon D. Shorvon, Frederick Andermann, Renzo Guerrini The Causes of Epilepsy: Common and Uncommon Causes in Adults and Children (Cambridge Medicine) Cambridge University Press
ANEXOS