Aperendizaje de protocolos ASTM para equipos clínicos

Abstract

Los equipos de laboratorio procesan muestras clínicas y obtienen sus resultados. Cada equipo tiene ciertas características de comunicación, y son definidas en sus respectivos manuales técnicos. Si se desea enviar los resultados a un software de laboratorio clínico es necesario programar su protocolo de comunicación (un conjunto de órdenes correctas para que el equipo efectúe los análisis que se le indican), el protocolo se encuentra bajo cierto estándar llamado ASTM E1394-97. Cabe mencionar que el nombre de “protocolo de comunicación” se usa normalmente para los equipos clínicos, con el significado de “el formato correcto (subconjunto del estándar ASTM E1394-97) que hay que darle a ese equipo para que efectúe los análisis que se le indican”. Cada equipo específico requiere de un “protocolo de comunicación” ad-hoc. La programación de este protocolo se hace actualmente en forma manual, por un programador que tiene que estar familiarizado con el estándar, leer un voluminoso manual y hacer innumerables pruebas (en un equipo que ya está en producción en forma manual). El tiempo que se toma en desarrollar este protocolo (para un equipo que acaba de llegar al laboratorio) puede oscilar entre dos y cuatro semanas.

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo desarrollar un sistema capaz de reducir tiempo y dinero a las empresas dedicadas este rubro.

La solución ofrecida en esta investigación es un motor de aprendizaje de protocolos de comunicación, el aprendizaje se realiza a base de las respuestas recibidas por el equipo clínico, adaptando y reconstruyendo el esquema de comunicación. El sistema de aprendizaje tiene una base de datos con rasgos que describen partes de la comunicación ASTM E1394-97, estos rasgos son mutados de acuerdo a la respuesta y la etapa del flujo de trabajo del equipo clínico.

Los resultados indican que el éxito y el tiempo de desarrollo del protocolo de comunicación es por mucho superior al tiempo que le lleva a un desarrollador realizar la misma tarea.

Las aportaciones del trabajo de investigación van desde aplicar una herramienta rápida, un sistema de aprendizaje único para este campo, reducción considerable de tiempo y dinero, hasta en algunos casos la eliminación de la programación manual y del entendimiento y asimilación del manual técnico para el desarrollo. // The laboratory equipment processed clinical samples and obtain their results. Each equipment has certain communication features, which are defined in their respective technical manuals. If one wants to send the results to clinical laboratory software, it is necessary to program their communication protocol (a set of correct orders that the equipment needs in order to perform the analysis), the protocol is under a standard called ASTM E1394-97. It is worth mentioning that the name of "communication protocol" is commonly used for clinical equipment, meaning "the correct format (subset of ASTM E1394-97) that we should give to that computer to perform the analysis that is required." Each equipment requires a specific, ad-hoc "communication protocol". The programming of this protocol is currently done manually, by a programmer who needs to be familiar with the standard, reads a lengthy manual and makes countless tests (on a clinical equipment that is already in production on a manual setup). The time taken to develop this protocol (for an equipment that just arrived at the laboratory) can range from two to four weeks. Many factors contribute greatly to the development time to achieve communication between a clinical equipment and the laboratory software, such as missing of technical manuals, little experience in the area, extremely short time available for the use of the clinical laboratory for, the type of programming language used, the model, and version of the equipment, etc. All these problems result in time, money and losses for the company that undertakes the communication between the clinical equipment and the computer software. The present research aims to develop a system capable of reducing time and money to companies active in this area. Specifically, lacking a protocol for a given laboratory equipment, the system presented here will build the protocol automatically, eliminating the need for manual preparation. The solution offered in this research is a learning engine that produces communication protocols; learning takes place based on the responses received by the clinic team, adapting and rebuilding the communication scheme. The learning system has a database of features that describe parts of the communication ASTM E1394-97, the individual parts are mutated according to the response and the stage of the workflow of the clinical equipment. During the tests we obtained two tables of measures of success: the first indicates the percentage of successful learning, the second shows the percentage of success with respect to speed. The results indicate that the success and development time of the communication protocol is far greater than the time it takes for a developer to perform the same task. The contributions of research ranging from implementing a fast, unique learning system for this field, considerable reduction of time and money, even in some cases eliminating manual programming and understanding and assimilation of the technical manual for the development. Keyowrds: ASTM, E1394-97, Interface, clinical team, protocol, communication, clinical laboratory, learning, interfaces, laboratory software, technical manual.