La Universitat de València desenvolupa una tècnica innovadora per

València, 12.11.14
La Universitat de València desenvolupa una
tècnica innovadora per a monitoritzar
l’activitat física de malalts d’hemofília
L’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria i la Facultat de Fisioteràpia
col·laboren amb l’Hospital La Fe i les empreses Baxter –que financia el
projecte- i Analog Devices per a dur a terme la recerca, la finalitat de la
qual és millorar la qualitat de vida dels afectats.
El grup de recerca Intelligent Data Analysis Laboratory (IDAL) del
departament d'Enginyeria Electrònica de l'Escola Tècnica Superior
d'Enginyeria (ETSE) de la Universitat de València i un equip de científics de
la Facultat de Fisioteràpia liderats pel professor Felipe Querol han engegat
un projecte innovador per monitorizar l'activitat física de pacients
hemofílics a través de dispositius individuals amb la finalitat de
desenvolupar patrons que ajuden a millorar la qualitat de vida i els
tractaments d'aquests malalts. La recerca, en la qual participaran 12
investigadors durant dos anys, està finançada per la companyia
farmacèutica Baxter, capdavantera a nivell mundial en les teràpies
relacionades amb l'hemofília, i compta amb la col·laboració de la companyia
Analog Devices, la qual ha aportat els acceleròmetres i mòduls que
portaran els pacients per capturar la informació, i l'Hospital Universitari i
Politècnic La Fe.
Aquest projecte consisteix en la incorporació d'uns xicotets dispositius
denominats acceleròmetres a les persones que pateixen hemofília, en
concret a un total de 20 malalts i un grup de control de sanes durant dos
anys. Els acceleròmetres es col·loquen al canell o a la roba amb la finalitat
que registren senyals purs (durant les activitats de la vida diària) que
després, al laboratori, “podrem desxifrar i corelacionar amb altres estudis,
com són les imatges tèrmiques de les articulacions, dades d'imatges
ecogràfiques, impedància bioelèctrica, densitometria i variables de forces,
recorreguts, gestos articulars i també valors de laboratori, que ens
permeten conèixer nivells en plasma tant de factors de la coagulació com
altres paràmetres que influeixen en la salut”, explica l'investigador de
1
l'ETSE-UV Emilio Soria.
L'objectiu d'aquest treball és “elaborar patrons de coneixement i així poder
monitorizar l'activitat física de pacients hemofílics, el seu impacte en la
condició física i la seua relació amb l'artropatia hemofílica i les comorbilitats
derivades de l'actual esperança de vida”, apunta el doctor Felipe Querol,
professor titular del Departament de Fisioteràpia de la Universitat de
València i metge adjunt de l'Hospital La Fe.
Per monitorizar el grau de compliment de l'activitat i el seu reflex en la
millora dels pacients, aquesta recerca “va a tenir un impacte directe en el
sistema sanitari perquè l'hemofília constitueix una de les malalties més
difícils de tractar i més cares del sistema sanitari”, agrega Querol, qui
recorda que reduir la influència sobre els pacients d'aquesta dolència pot,
en primer lloc, millorar la seua qualitat de vida i, en segon, “disminuir els
costos sanitaris associats. La qualitat de vida d'aquests pacients ha millorat
en els últims anys gràcies als avanços en nous fàrmacs i teràpies, però allò
que s'ha demostrat és que aquesta qualitat depèn directament de l'activitat
física que realitzen”, conclou.
DISPOSITIUS MICROELÈCTRICS INDIVIDUALITZATS
Com a novetat tecnològica en aquest projecte, destaca la participació de la
multinacional capdavantera de fabricació de dispositius microelectrónicos
Analog Devices (ADI) amb seu a València. La seua implicació consisteix en
proporcionar acceleròmetres d'última generació així com donar suport als
nous sistemes d'adquisició específics per a aquesta aplicació. Aquests
dispositius van a permetre el desenvolupament d’algorismes per
determinar el tipus d'activitat física que s'està realitzant (caminar, pujar
escales, etc).
Els acceleròmetres, sensors i processadors d'ADI permeten adquirir senyals
amb gran resolució, fiabilitat, i molt baix consum, són ideals per a sistemes
mèdics portàtils. En concret, com indica el professor de l'ETSE-UV i
responsable del Centre de Disseny d'Analog Devices a València, Javier
Calpe, “el ADXL384 és un acceleròmetre triaxial de consum ultrabaix i gran
sensibilitat”. ADI té com a objectiu prioritari el desenvolupament de circuits
integrats per a aplicacions en l'àmbit de la salut tant per a equips de
diagnòstic com per a dispositius de monitoratge personal.
LÍNIA DE RECERCA ESPECÍFICA
La Facultat de Fisioteràpia de la Universitat de València té oberta una línia
de recerca en l'hemofília i dóna especial atenció a la formació pre i postgrau
d'aquesta patologia, l'estudi de la qual permet, a més de facilitar les cures
2
d'aquests pacients, interessants avanços en altres patologies
extremadament freqüents com ara l'artrosis. El Departament de
Fisioteràpia col·labora directament amb la Unitat d'Hemostàsia i Trombosi
de l'Hospital Universitari i Politècnic La Fe, que és Unitat de Referència en
aquesta patologia i centre de formació mundial reconegut per la World
Federation of Haemophilia, al qual acudeixen sistemàticament professionals
d'altres països per ser formats en el diagnòstic i el tractament.
L'hemofília és una malaltia congènita, lligada al cromosoma X, és a dir, que
transmet la dona i pateix l'home i en la qual, com a conseqüència d'un
dèficit de factors de la coagulació, es produeixen hemorràgies que només
poden detenir-se mitjançant l'administració del factor absent. És una
malaltia rara, la pateixen 1-2 persones de cada 10.000 nascuts vius i pot
presentar-se sense antecedents familiars a conseqüència de mutacions
genètiques.
Les hemorràgies més freqüents es produeixen en les articulacions i en
individus sense el tractament adequat provoquen, des de molt primerenca
edat, un procés degeneratiu conegut com artropatia hemofílica. El 80% de
la població mundial no té accés al tractament hematològic i la seua
esperança de vida a més de curta, porta implícita la discapacitat física. “Per
a expressar gràficament el problema articular, el genoll d'un xiquet de nou
anys pot semblar-se al d'un ancià artròsic de 80 i, desafortunadament,
aquest problema encara existeix”, il·lustra Felipe Querol
Aquest projecte s'emmarca dins d’allò que es coneix com a Internet of
Everything. Tot està actualment interconnectat, per tant, permet extreure
coneixement de la ingent quantitat d'informació que es disposa a través de
diferents dispositius, en aquest cas el que es coneix com a dispositius per
vestir (wearables) per conèixer el grau de compliment dels exercicis físics.
La Universitat de València desarrolla una
técnica innovadora para monitorizar la
actividad física de enfermos de hemofilia
La Escuela Técnica Superior de Ingeniería y la Facultad de Fisioterapia
colaboran con el Hospital La Fe y las empresas Baxter –que financia el
3
proyecto- y Analog Devices para llevar a cabo la investigación que
pretende mejorar la calidad de vida de los afectados
El grupo de investigación Intelligent Data Analysis Laboratory (IDAL) del
departamento de Ingeniería Electrónica de la Escuela Técnica Superior de
Ingeniería (ETSE) de la Universitat de València y un equipo de científicos de
la Facultad de Fisioterapia liderados por el profesor Felipe Querol han
puesto en marcha un proyecto innovador para monitorizar la actividad
física de pacientes hemofílicos a través de dispositivos individuales con el
fin de desarrollar patrones que ayuden a mejorar la calidad de vida y los
tratamientos de estos enfermos. La investigación, en la que participarán 12
científicos durante dos años, está financiada por la compañía farmacéutica
Baxter, líder a nivel mundial en las terapias relacionadas con la
hemofilia, y cuenta con la colaboración de la compañía Analog Devices,
que ha aportado los acelerómetros y módulos que portarán los pacientes
para capturar la información, y el Hospital Universitario y Politécnico La Fe.
Este proyecto consiste en la incorporación de unos pequeños dispositivos
denominados acelerómetros a las personas que padecen hemofilia, en
concreto a un total de 20 enfermos y un grupo de control de sanos durante
dos años. Los acelerómetros se colocan en la muñeca o en la ropa, con el
fin de que registren señales puras (durante las actividades de la vida
diaria) que luego, en el laboratorio, “podremos descifrar y correlacionar con
otros estudios, como son las imágenes térmicas de las articulaciones, datos
de imágenes ecográficas, impedancia bioeléctrica, densitometría y variables
de fuerzas, recorridos, gestos articulares y también valores de laboratorio,
que nos permiten conocer niveles en plasma tanto de factores de la
coagulación como otros parámetros que influyen en la salud”, explica el
investigador de la ETSE-UV Emilio Soria.
El objetivo de este trabajo es “elaborar patrones de conocimiento y así
poder monitorizar la actividad física de pacientes hemofílicos, su impacto
en la condición física y su relación con la artropatía hemofílica y las
comorbilidades derivadas de la actual esperanza de vida”, apunta el doctor
Felipe Querol, profesor titular del departamento de fisioterapia de la
Universitat de València y médico adjunto del Hospital La Fe.
Para monitorizar el grado de cumplimiento de la actividad y su reflejo en la
mejora de los pacientes, esta investigación “va a tener un impacto directo
en el sistema sanitario pues la hemofilia constituye una de las
enfermedades más difíciles de tratar y más caras del sistema sanitario”,
4
agrega Querol, quien recuerda que reducir la influencia sobre los pacientes
de dicha dolencia puede, en primer lugar, mejorar su calidad de vida y, en
segundo, “disminuir los costes sanitarios asociados. La calidad de vida de
estos pacientes ha mejorado en los últimos años gracias a los avances en
nuevos fármacos y terapias pero, lo que se ha demostrado, es que dicha
calidad depende directamente de la actividad física que realicen”, concluye.
DISPOSITIVOS MICROELÉCTRICOS INDIVIDUALIZADOS
Como novedad tecnológica en este proyecto, destaca la participación de la
multinacional líder de fabricación de dispositivos microelectrónicos Analog
Devices (ADI) con sede en Valencia. Su implicación consiste en
proporcionar acelerómetros de última generación así como apoyar los
nuevos sistemas de adquisición específicos para esta aplicación. Estos
dispositivos van a permitir el desarrollo de algoritmos para determinar el
tipo de actividad física que se está realizando (andar, subir escaleras, etc).
Los acelerómetros, sensores y procesadores de ADI permiten adquirir
señales con gran resolución, fiabilidad, y muy bajo consumo lo que los
hacen ideales para sistemas médicos portátiles. En concreto, como indica el
profesor de la ETSE-UV y responsable del Centro de Diseño de Analog
Devices en Valencia, Javier Calpe, “el ADXL384 es un acelerómetro triaxial
de consumo ultrabajo y gran sensibilidad”. ADI tiene como objetivo
prioritario el desarrollo de circuitos integrados para aplicaciones en el
ámbito de la salud tanto para equipos de diagnóstico como para
dispositivos de monitorización personal.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ESPECÍFICA
La Facultad de Fisioterapia de la Universitat de València tiene abierta una
línea de investigación en la hemofilia y presta especial atención a la
formación pre y postgrado de esta patología cuyo estudio permite, además
de facilitar los cuidados de estos pacientes, interesantes avances en otras
patologías extremadamente frecuentes como la artrosis. El Departamento
de fisioterapia colabora directamente con la Unidad de Hemostasia y
Trombosis del Hospital Universitario y Politécnico La FE, que es Unidad de
Referencia en esta patología y centro de formación mundial reconocido por
la World Federation of Haemophilia, al que acuden sistemáticamente
profesionales de otros países para ser formados en el diagnóstico y el
tratamiento.
La hemofilia es una enfermedad congénita, ligada al cromosoma X, es decir
que transmite la mujer y padece el hombre y en la que, como consecuencia
de un déficit de factores de la coagulación, se producen hemorragias que
sólo pueden detenerse mediante la administración del factor carente. Es
5
una enfermedad rara, la padecen 1-2 personas de cada 10.000 nacidos
vivos y puede presentarse sin antecedentes familiares a consecuencia de
mutaciones genéticas.
Las hemorragias más frecuentes se producen en las articulaciones y en
individuos sin el tratamiento adecuado provocan, desde muy temprana
edad, un proceso degenerativo conocido como artropatía hemofílica. El
80% de la población mundial no tiene acceso al tratamiento hematológico y
su esperanza de vida además de corta, lleva implícita la discapacidad física.
“Para expresar gráficamente el problema articular la rodilla de un niño de
nueve años puede parecerse a la de un anciano artrósico de 80 y,
desafortunadamente, este problema todavía existe”, ilustra Felipe Querol
Este proyecto se enmarca dentro de lo que se conoce como Internet of
Everything. Todo está actualmente interconectado, por tanto, permite
extraer conocimiento de la ingente cantidad de información que se dispone
a través de diferentes dispositivos, en este caso lo que se conoce como
dispositivos para vestir (wearables) para conocer el grado de cumplimiento
de los ejercicios físicos.
Valencia, 12 November 2014
The UV develops an innovative technique for
monitoring people with Haemophilia people’s
physical activity.
The School of Engineering and the Faculty of Physiotherapy collaborate
with La Fe Hospital and the companies Baxter and Analog Devices to
develop a research work which seeks to improve the quality of life of the
people affected with the disease.
The research group Intelligent Data Analysis Laboratory (IDAL) of the
Department of Electronic Engineering of the School of Engineering (ETSE)
of the UV and a team of scientists of the Faculty of Physiotherapy led by
Professor Felipe Querol have set up an innovative project for monitoring
people with Haemophilia’s physical activity through individual devices with
6
the purpose of developing patterns which help to improve the quality of life
and treatment of these sick people. The research, in which 12 scientists will
participate for two years, is funded by the pharmaceutical company Baxter,
worldwide leader in therapies related to Haemophilia, with the collaboration
of the company Analog Devices, which has provided the project with
accelerometers and modules that patients will wear to capture the
information; and with La Fe Hospital.
This project consists on the incorporation of some small devices called
accelerometers to people suffering from Haemophilia, concretely to a total
of 20 sick people, and a group of healthy people for two years.
The
accelerometers are placed in the wrist or in the clothes, with the purpose of
registering pure signals (during daily life activities) which then, in the
laboratory, “we can decipher and correlate with other studies, as thematic
images of the joints, ultrasound imaging data, bioelectrical impedance,
densitometry and variable forces, joint gestures and laboratory values,
which enable us to know the plasma levels both of clotting factors and
other parameters influencing people's health”, explains ETSE-UV researcher
Emilio Soria.
The objective of this work is elaborating knowledge patters and thus being
able to monitoring physical activity of patients suffering from Haemophilia
their impact in physical condition and their relation to the chronic
Haemophilic and the comorbidity derived from the current life expectancy”,
points out doctor Felipe Querol, Tenured Professor of the Department of
Physiotherapy of the UV and associate doctor of La Fe Hospital.
To monitor the degree of fulfilment of the activity and its reflection on the
improvement of the patients, this research “is going to have a direct impact
on the health system, since Haemophilia constitute one of the most difficult
diseases to treat and more expensive from the Health System”, adds
Querol, who recalls that reducing the influence on patients suffering from
this disease can, in first place, improve their life quality and, in second
place, “reduce the associated healthcare costs. These patients’ quality of
life have improved in the last years thanks to the advances in new
medicines and therapies but, what has been proved, is that this quality
depends directly on the physical activity they carry out” he concludes.
INDIVIDUALISED MICROELECTRONIC DEVICES
As a technologic innovation in this project, stands out the participation of
the multinational leader in the fabrication of microelectronic devices Analog
Devices (ADI), with headquarters in Valencia. Its implication consists on
providing state-of-the-art accelerators as well as supporting the
7
development of the specific acquisition system for this application. These
devices will enable the development of new algorithms to determine the
kind of physic activity in development (walking, climbing stairs, etc.)
The accelerometers, sensors and ADI processers enable acquiring signals
with high resolution, reliability and very low consumption which make them
very suitable for portable medical systems. Concretely, as ETSE-UV
professor and responsible for the Design Centre of Analog Devices in
Valencia, Javier Calpe, indicates “the ADXL384 is a very low composition
and great accessibility triaxial accelerometer”. ADI has as main objective
to develop integrated circuits for applications in the field of health both for
diagnosis equipment and for customised monitoring.
SPECIFIC RESEARCH LINE
The Faculty of Physiotherapy of the UV has a research line open in
Haemophilia and pays special attention to degree and postgraduate training
of this pathology whose study provides, apart from facilitating the care of
these patients, interesting advances in other extremely frequent
pathologies such as arthrosis. The Department of Physiotherapy
collaborates directly with the Haemostasis and Thrombosis Unit of the
Polytechnic and University Hospital La Fe, which is a referent in this
pathology and a worldwide reputation training centre by the World
Federation of Haemophilia. Foreign professionals systematically attend to
be trained in the diagnostic and treatment of this disease.
The Haemophilia is a congenic disease, linked to the X chromosome, which
is transmitted by women but suffered by men, and in which, as a
consequence of a deficit of coagulation factors, Haemorrhages are
produced, which can only be stopped by the administration of the creating
factor. It is a rare disease, suffered only by 1-2 people out of 10.000 born
alive and can appear without familiar antecedents as a consequence of
genetic mutations.
The most frequent Haemorrhages are in joints, and when it occurs in
people who are not under the suitable treatment, provoke, from a really
early stage of life, a degenerative process known as Haemophilic
Arthropathy. The 80% of the world population has not access to the
hematologic treatment and their life expectation is, apart from being short,
implies a physical disability. “To graphically express the joint problem, the
knee of a 9 year old child may seem the knee of an arthritic 80 year old
man and, disappointingly, this problem still exists”, explains Felipe Querol.
8
This project is framed within what is known as Internet of Everything;
everything is currently interconnected, which enables extracting knowledge
(in this case degree of fulfilment of the exercises) of the unprecedented
amount of information available through different devices, in this case it is
known as devices for wearing (wearables).
9
1