Documento - Publicaciones de Defensa
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nn medicino militar;1] REVISTA DESANIDAD DELASFUERZASARMADASDEESPAÑA;0] Volumen 43 • N.° 2 • Año 1987 u NUESTRA PORTADA medicino(j militcuw REVISTA DE SANIDAD DELAS FUE;0] 71I ]UAILN - Volumen 43 • N.° 2 • Año 1987 COMITE DE HONOR Excmo. Sr. D. JUSTO GONZALEZ ALVAREZ General InspectorMédico.Jefe de AsistenciaSanitaria del Ejercito Excmo. Sr. D. ALVARO LAIN GONZALEZ Número monográfico sobre Informática Médica General Médico.Directorde Sanidadde la Armada Excmo. Sr. D. PEDRO GOMEZ CABEZAS General InspectorMédico.Jefe de Sanidaddel Aire CONSEJO DE REDACCION DIRECTOR D. JUSTO GONZALEZ ALVAREZ INDICE DE ARTICULOSY AUTORES General InspectorMédico Jete de AsistenciaSanitaria del Ejército SECRETARIODE DIRECCION Y REDACCION D. JOSE MIGUEL TORRES MEDINA TenienteCoronelMédico.HospitalMilitar Gómez Ulla VOCALES D. MANUEL SANTA URSULA PUERTA CoronelMédico.DirectordelInstitutoMedianaPreventiva del EjércitovCapitánMédico Ramón y Cajalv D. JOSE GONZALEZ DE LA PUERTA CoronelMédicoDirectordelCIMA D. VICENTE PEREZ RIBELLES TenienteCoronelMédico.HospitalMilitardel Aire D. GUILLERMO RAPALLO DOMENGE ComandanteMódico.Policlínica NavalNuestraSeñora del Carmen GERENCIA D. JESUS GARCIA MUÑOZ Comandantede Intanleria. MinisteriodeDelensa REDACCION Y ADMINISTRACION PABELLON DE CUIDADOS MINIMOS: 5.” PLANTA HOSPITAL MILITAR CENTRAL GOMEZ ULLA» GLORIETA DEL EJERCITO,sin.0 28047 MADRID Teléfonos 4624000 Ext. 1688 4624511 1985 4625000 1195 PUBLICIDAD PUNTEX .M. Díaz-Tenderoy R. Rodrigo Pastor Ci. Sagasta 19, bajo. ext. izq. Teléfono (91) 4486474 28006 FOTOCOMPOSICION: CICERALIA,SA. Rufino González, 13, 30 28037 MADRID PRODUCCION:IMPRESION,S.A. Ancora, 6 28045 MADRID DEPOSITO LEGAL M-1 046-1958 ISSN: 0212-3568 Soporte válido SVR N.° 352 SUSCR%PCIONANUAL ESPAÑA; 2.000 Ptas. EXTRANJERO; 25 US $ 114 COMITE CIENTIFICO. 116 EDITORIAL 117 NOCIONES DE INFORMATICABASICA.José Manuel de la Riva Grandal (1); José Al fonso Delgado Gutiérrez (2); Francisco Javier Gómez de Terreros (3). 132 PLANTEAMIENTOY RESOLUCION DE PROBLEMAS.José Alfonso Delgado Gutiérrez; José Manuel de la Riva Grandal 140 TEORIA DE SISTEMASY SU APLICACIONA LA MEDICINA.José Alfonso Delgado Gu tiérrez; José Manuel de la Riva Grandal. 148 INFORMATICAY SALUDPUBLICA.José Alfonso Delgado Gutiérrez; José Manuel de la Riva Grandal; Vicente Domínguez Rojas (5). 154 COMUNICACIONESSANITARIAS.José Manuel de la Riva Grandal; José Alfonso Del gado Gutiérrez; Angel Gálvez Martínez (4). 166 TRATAMIENTOINFORMATICODE LA HISTORIACLINICA.José Manuel de la Riva Grandal; José Alfonso Delgado Gufiérrez. 175 SISTEMA INFORMATICODEL HOSPITALMILITARGOMEZULLA. Ricardo Salazar Andújar (6). 179 INFORMATICAHOSPITALARIA: RAZONDESER.José Alfonso Delgado Gutiérrez; José Manuel de la Riva Grandal; Ricardo Salazar Andúar. 187 TECNICASDE AYUDAA LA DECISIONEN EL IAGNOSTICO MEDICO.José Alfonso Delgado Gutiérrez; José Manuel de la Riva Grandal. 193 SISTEMAS EXPERTOSEN MEDICINA.José Manuel de la Riva Grandal; José Alfonso Delgado Gutiérrez. 206 TRATAMIENTODIGITALDE IMAGENESMEDICAS. Julio Mezquita Arroiz (7); José Ma nuel de la Riva Grandal; José Alfonsó Delgado Gutiérrez; Vicente Carlos Navarro Ruiz (8). 222 CARTAS AL DIRECTOR 224 NOTICIAS DE PRENSA (1) Tenientedel Armade Aviación Ministeriode Defensa.SecretaríaGeneralTécnica.Areade Po/itica Informática. (2) Capitán Médicode la Armada.Ministeriode Defensa.SecretariaGeneralTécnica.Area de Política Informática. (3) TenienteCoronelMédicodel Ejércitodel Aire Jefe del Serviciode Neumo/ogíadel Hospitaldel Aire. Profesor Titularde Medicina.UniversidadComplutense. (4) ComandanteMédicodel Ejércitodel Aire Serviciode Cardiologíadel Hospitaldel Aire. de MedicinaPreventiva.Facultadde Medicina Universidad Autónoma (5) Profesortitular.Departamento de Madrid (6) Coronel de Intendenciade Ejército.Ministeriode Defensa.SecretaríaGeneralTécnica.Serviciode Informática (7) General Médico Directordel Hospitaldel Aire. (8) Tcol. Médicodel Ejércitodel Aire.Jefe de Serviciode Cardiologíay Hemodinámica. Hospitalde/Aire. medicinamilitar 113;1] COMITE CIENTIFICO Navarro Carballo,José García Escobar,Miguel Abril Hernández,Julián Col Méd. Clínica Psiquiátrica Militar de Ciempozuelos. Cte. Méd. Cuartel General de la Armada Alvarez Fernández,Eliecer Tco/ Méó Hospital t4ilitar Gomez Ulla Col. Méd. Hospital Militar de Palma de Mallorca Gómez Ulla AscasoSeñor,José Ct. Méd. Hospital Militar de Ceuta. Atero Carrasco,Francisco Cte Méd. Hospital Militar Gómez Ulla Atienzar de Prado,Antonio Tcol. Méd H. M. Gómez Ulla. Baria Pereira,Arturo Tco/ Med Hospital Militar del Aire. Bañuelos Pérez, Jesús Tcol. Hospital Militar del Aire. Bas Rodríguez, JoséSergio Tcol Méd Hospital Militar del Aire Begara Mesa,Diego Tcol Méd. Hospital de Marina El Ferrol. BenvenutyEspejo,A. Cte Méd Hospital de Marina San Carlos Bonet Purkiss,Julio Tcol Méd Hospital Militar del Aire Cerquella Hernández,Cristóbal Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire. CorredoiraAmenedo,Jaime Cte. Farm. Hospital Militar Gómez Ulla De AntonioAlonso,Antonio Cap Méd. Hospital Militar Gómez Ulla De LlanoBeneyto,Rafael Cte. Méd Hospital Militar García RamosLóoez.J. Cte. Méd. Hospital Naval del MediterráneO. Andrés Escapa,Nilo Cte Méd Hospital Militar García Marcos,Francisco Gómez Ulla De MiguelGavira,Antonio Tcol. Méd Hospital Militar Gómez Ulla De la TorreFernández,JoséMaría Tcol Méd. Hospital Militar Gómez Ulla Del Peso Pérez, José Luis Col. Méd. Escuela Superior del Ejercito. Díz Pintado,Alfonso García Laso,Luciano TcoI. Méó. Sanatorio de Marina Los Molinos. Navarro Ruiz,VicenteCarlos Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire. Olmedilla Page, Gabriel Tcol. Méd. Hospital Militar ..Gómez Ulla. Ortega Caro, José GeronaLlamazares, José Tcol. Méd. Hospital Militar de Valladolid. Cte. Méd. Hospital Militar ..Gómez Ulla GiraldosCanudo,José Col Méd Clínica Militar de Gerona Gomis Gavilán,Manuel Cap. Méd Hospital Militar Gómez Ulla Ortiz González,Arturo Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire. Paredes Salido, Fernando Cap. Far. H. Marina San Carlos Pastor Gómez,José Cte. Méd. Hospital Militar Gómez Ulla. GonzálezJuan,Miguel Pérez Cuadradode Guzmán,JoséL. Col. Méd. Hospital Militar de Zaragoza. Tcol. Méd. Hospital Naval del Mediterráneo. GonzálezLobo,Jesús Pérez Piqueras, Javier Col. Méd. Hospital Militar .Gómez Ulla Cte. Méd. Hospital Militar del Aire. GonzálezSpinola,Alfonso Poveda Herrero, Pedro Tcol. Méd. Hospital Militar de Algeciras. Cap. Méd. Hospital del Aire Guirau Garcia, A. Quetglas MolI, Juan Cap Méd. Policlínica Naval Nuestra Señora del Carmen. RodríguezHernández, Julián Col. Méd. Retirado. Gutiérrez Diez, José Ramón Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire. Tcol, Méd. Hospital Militar Rodríguez Padilla, Francisco Gómez Ulla HernándezCasado,Vidal Col. Méd. DISAN Tcol. Méd. Hospital de Marina. El Ferrol. Romero Rodríguez, José Hernández Garrido, Ramón Col. Vet, Jefatura Veterinaria (Granada). Col. Méd. Hospital Militar Royo Villanova Pérez, Mariano Gómez Ulla HernándezJurado,Raúl Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire Tcol. Méd. Hospital del Aire. Ruiz Alvarez, Juan Hernández Moro, Benedicto Col Méd. Hospital del Aire. Tcol. Med. Hospital Militar SánchezCortés,Carlos Gómez Ulla HerreroAlbiñana,Dionisio Tcol. Méó. Hospital Militar Col. Meó. Hospital del Aire. Sánchezde la Nieta,Jesús Huertas Sepuicre, Julio Tcol. Méd. Policlínica Naval Nuestra Señora del Carmen Tcol. Méó Hospital Naval del Mediterráneo. Laguna Martinez,Rafael Cap Méd Hospital Militar del Aire. Lisbona Gil, A. Cte. Méó. Hospital Militar de Valladolid. Diz Pintado,Manuel López Alonso, Jesús Gómez Ulla Nieto González,Maximiliano Tcol. Méd. Hospital Militar. Gómez Ulla Tte Méd. Policlínica Naval Nuestra Señora Carmen. Tcol Méd Hospital Militar TcoI. Méd. Hospital Militar Gómez UI/a. Col. Méd. Jefatura Asistencia Sanitaria del Ejér cito de Tierra Madrid. Sánchez Dominguez,Silvestre Cte. Méd. Hospital Militar ..Gómez Ulla SánchezLozano,Juan Tcol. Méd. Policlínica Naval Nuestra’ Señora del Carmen. Sanmartin Leiro, Manuel Cte. Méd. Hospital de Marina de San Carlos. Santana Artiles, Alfredo Col Méd Hospital Militar Gómez Ulla. López Domínguez, Antonio Col. Méó Canaria. Cap Méd Hospital de Marina San Carlos DominguezCarmona,Alejandro Solera Pacheco, Manuel Margarit Balaguer,Matéo Cte. Méd. Policlinica Carmen. Domingo Gutierrez, Alejandro Cte. Méd. Exc Vol Oir amb Hnos. Aznar Madrid Col Méó Hospital Militar de Burgos. DomínguezCarmona,Manuel Martín AlboMartínez,Adrián Col. Med. Academia Sanidad Tcol. Méd. Hospital Militar del Aire. Esteban Hernández, Agustín Col Méd Hospital Militar Gómez U/la FernándezGuisasolaCarrillo,Manuel Tcol Méd Hospital Militar del Aire. Fernández Meijoime, Santiago Tcol Med Hospital Militar de La Coruña Fraile Blanco,Julian Col Martínez Muñoz, Juan Tcol. Méd. Sanatorio Militar Los Molinos Mayoral Samper,Edgar Tcol. Med. Hospital Militar del Aire. Mena Gómez,Angel Cte. Med. Hospital Militar de Lerida. Montalvo Escobar, Antonio Méd del Aire. Gómez Ulla H Militar de Las Palmas de Gran Naval Nuestra Señora del SopesenMann,José Cap, Méd. Hospital Militar Gómez Ulla Torno Iguacel,José Col. Vet. Hospital Militar “Gómez Ulla”. UrdialesCampos,Juan Col Méó. Hosp. Mil, de Sta. Cruz de Tenerife. Urdiales Terry, Ricardo Tcol. Méd Hospital Naval del Medit3rráneo Urquia Aguado, Salvador Col Méd. Cuartel General del Aire. Gallego Aranda,Francisco Tcol Méó Instituto Medicina Preventiva del Eje cito. Cap. Med. Ramón y Cajal Trol Méd Hospital Militar Gomez U/la Montanary Hurtado, Francisco Galván Negrin,Angel Tcol. Méd Hospital Militar de Valladolid Tcol Méd. Policlínica Naval Nuestra Señora de Carmen. MorenoMuro, Manuel Cte. Med. Hospital Militar del Aire Cte. Méd, Academia de Sanidad Militar Gálvez Martin, Eduardo Moyano Posa,José Villarta Martin Gamero, Miguel Tcol. Med Hospital Militar de Granada Valle Borreguero, JulianM. Tcol, Méd. Hospital Militar Gómez Ulla Vidal Tabernes,Santiago Col. Méd Hospital Militar de Valenca. Villalonga Martínez, Luis Tcol. Méd. Hospital Militar de Sevilla Tcol Méd Hospital Militar de Córdoba Garcia de LeónAlvarez,Manuel Muñoz Colado,Miguel Vivancos Sandes, José Maria Cte. Méd Hospital Militar Cap Méd Hospital Militar del Aire Tco/, Méd Escuela Naval Militar 114 medicina militar Gómez Ulla •‘ Editorial L AMedicina es una Ciencia Aplicada que se ha caracteriza do por su gran capacidad para asimilar todo lo que la Ciencia y la Tec nología podían ofrecer como útil para el diagnóstico de las enfermedades. Así, a lo largo de su historia, la Me dicina ha sabido asimilar los conoci mientos de ciencias como la Química, Bioquímica, Microbiología, Genética, Física, Sociología, etc., así como el cú mulo de tecnologías que se han de sarrollado a partir de ellas. Con la Electrónica y la Informática ha suce dido lo mismo. Con los equipos electrónicos aplica dos a la Medicina se ha cubierto una primera etapa en el procesamiento de datos médicos. Estos dispositivos es tán dotados de unos sensores que cap tan una señal biológica, o procedentes de fenómenos físicos o químicos y, a la cual, mediante el transductor ade cuado, se la transforma en una señal eléctrica, generalmente de naturaleza analógica, a la que finalmente se so mete a un procesamiento para extraer de la misma la información útil e inte ligible que permita al médico realizar un diagnóstico acertado. Con la introducción de los microor denadores en estos equipos. fue nece sario convertir la señal eléctrica ana lógica o continua en digital mediante un componente electrónico denomina do convertidor analógico/digital. Una vez obtenida la señal digitalizada pue de ser procesada en el ordenador me diante programas adecuados capaces de ofrecer al médico una información mucho más elaborada y útil. E actividad profesional, de racionalizar, optimizar y normalizar dicha activi dad; y en un futuro casi ya presente, una rama de la Informática, la Inteli gencia Artificial, va a revolucionar el propio Conocimiento médico. N OSencontramos con un fenó meno apasionante. Por un lado, la Medicina con todo su acervo de conocimientos heredado de siglos que se multiplica cada año que pasa, y por otro, la Informática, repre sentante de un conjunto de nuevas tecnologías de la información que es tán cambiando la faz de nuestra civili zación, están entrando en contacto cada vez más íntimo. En este proceso la Informática se está aplicando a los más variados aspectos de la Medicina, introduciendo los métodos de aquélla en ésta. Por otra parte, la Medicina (entre otras áreas del Conocimiento) está obligando a la Informática a que modifique sus métodos para el análi sis de los problemas. En suma, se está produciendo un enriquecimiento mu tuo de lo cual se deriva un avance científico y tecnológico, cuyo fin últi mo es mejorar los métodos de trabajo de la Ciencia Médica. Al estudio de todo este proceso de integración de la Informática en la Medicina se le ha dado en llamar In formática Médica. L AInformática Médica no es una preferentemente especialidad aqueaquellos afecte profesionales que se dediquen expro feso a ella, como puede suceder con mediadosde los años sesen la Medicina Nuclear o la Radiología, ta, el ordenador comenzó a por poner un ejemplo. La Informáti extender su área de aplica ca Médica, al globalizar todo lo que ción a otros sectores de la actividad sa en Medicina tenga que ver con los or nitaria, fundamentalmente en el de la denadores, acabará afectando irremi gestión hospitalaria. A raíz de su en siblemente a todos los profesionales trada en este terreno, la Informática de la Sanidad. ha tomado carta de naturaleza en la La utilización del ordenador conlle actividad médica diaria, ya que hasta va tener un mínimo de conocimientos entonces el ordenador era un compo sobre funcionamiento y modo de uti nente oculto de los aparatos clínicos. lización, para saber qué puede y qué A partir del acceso de la Informática no puede hacer. Es necesaria una ade a las tareas de gestión, éste cobra pro tagonismo propio, y tiende a asociar- cuada formación del profesional no in para que éste sepa plantear se en el ámbito médico la Informática formático le a la máquina, bien directamente o con la Informática de Gestión Hos bien a través del profesional informá pitalaria. La evolución de la Informática ha tico, su propio problema en los térmi acercado el ordenador al usuario, lo nos adecuados. El empleo de los ordenadores no es cual ha extendido considerablemente sencillo, ni tampoco excesivamente los campos de aplicación del ordena complicado. Para obtener de ellos el dor digital en Medicina. En la actua lidad la Informática no es un técnica rendimiento adecuado, el usuario ha más al servicio de la Medicina. Es un de tener una serie de ideas, no mu concepto diferente de desarrollar la chas, pero sí muy claras. A 116 medicinamilitar Este es motivo que nos mueve a presentar este número monográfico sobre Informática Médica. El proceso de automatización de la actividad hospitalaria es progresivo. En los hospitales militares este proce so comenzó en el año 1982 con la puesta en marcha del Sistema Infor mático del Hospital Militar Gómez Ulla. Este proceso se va a extender en los próximos años al resto de los hos pitales militares. Por ello, es este un buen momento para lanzar este núme ro monográfico, cuyo objetivo es el de ofrecer al personal sanitario de las Fuerzas Armadas una panorámica ge neral de la Informática Médica. E Neste conjunto de artículos, dirigido a los profesionales de la Sanidad de las Fuerzas Ar madas, se da una visión general de los ordenadores y la tecnología sobre la que se basa el tratamiento automático de la información y las telecomunica ciones (dos primeros artículos); una visión general de la Teoría de los Sis temas y las técnicas aplicadas al análi sis de los problemas con vistas a su au tomatización (siguientes dos artícu los); y como última parte, una pano rámica de los diferentes campos de aplicación en Medicina: informática aplicada a la salud pública, gestión hospitalaria, tratamiento de la historia clínica, procesamiento digital de imá genes y diagnóstico por ordenador. En estos artículos se intenta trans mitir dos mensajes muy concretos. Por una parte, que la Informática es una herramienta destinada a facilitar y agi lizar la actividad profesional, y la ges tión integral del hospital. Y por otra, en la medida que la Informática afec ta a todos los profesionales que traba jan en el entorno sanitario, ésta no puede funcionar correctamente si no existe una conciencia colectiva enca minada a una correcta utilización de la misma, lo cual da una importancia ca pital al papel del usuario en el adecua do funcionamiento de la Informática. S Eintenta, finalmente, mostrar uii horizonte lleno de posibili dades y vías de investigación. Que ello sea motivo de ánimo por par te de los diferentes equipos de profe sionales que dentro de la Sanidad Mi litar se vean motivados a trabajar en este campo, para que participen en la conquista de este horizonte y presen ten sus trabajos en esta,nuestra revis ta, para contribuir a elevar la calidad de la Sanidad Militar. Nociones de informática básica José Manuel de la Riva Grandal * José Alfonso Delgado Gutiérrez ** Francisco Javier Gómez de Terreros *** DhIL’J SUMMARY En este artículo se realiza una introducción histó rica de las Ciencias de la Computación. Se examinan las características básicas del ordenador, tanto del hardware como del software. Se analizan las cinco ge neraciones de ordenadores, su evolución tecnológica y sus modos de explotación. Se estudian los diferentes tipos de ordenadores In this paper an historical introduction of the Com puter Sciences is explaned. The basical caracteristics of the computer, hardware and software, are descri bed. Also the technological evolution of the five gene rations of the computers and their development is examined L Ainformática es, según la definición de la Academia Francesa dada en 1966, la «Ciencia del tratamiento racional de la información, mediante máquinas automáticas, entendiendo como información la base de los conocimientos humanos y las comunicaciones en el campo técnico, económico y social.» INTRODUCCION HISTORICA (Fig. 1) El cálculo es una actividad que se re monta a los comienzos de la humanidad. Desde contar con los dedos, pasando por la utilización de piedrecillas o «cál culos» (de ahí la etimología) y el ábaco hasta las primeras máquinas de engrana jes de Pascal (1642), y la máquina de multiplicar y dividir de Leibniz (1673), transcurrió mucho tiempo hasta que se lograron estas primitivas formas de me canización. Con la introducción del sis tema de tarjetas perforadas en telares y órganos se sedimentaron los tres princi pios básicos de la computación: el len guaje binario (agujero-no agujero), el programa (secuencias de agujeros) y el soporte físico del programa (la tarjeta perforada). Posteriormente Babbage en 1830, por encargo de lady Ada Lovelace (en cuya memoria se ha bautizado el nue vo lenguaje ADA) diseñó sobre el pa- pel lo que podemos denominar el an cestro del ordenador actual, máquina que materializó Burroughs en 1880 (Fig. 2). Esta, junto a la perforadora de Hollerith (Fig. 3), basada en los telares de Falcon ideados en 1728, en colaboración con la Tabulating Machi ne Company, (más tarde IBM), efec tuó el censo de los Estados Unidos en 1890. A partir de entonces, y tras el éxi to logrado en el censo, el desarrollo de las ideas básicas de la informática futu ra es imparable. Figuras como Turing, Konrad Zuse, J. von Neuman y Nor bert Wienner (padre de la cibernética) crean las bases de las nuevas tecnolo gías del cálculo automático. La primera calculadora electromecá nica, la Mark-! (Fig. 4), se proyectó en 1936, en la Universidad de Harvard, por IBM con relés electrónicos, siendo ope rativa en 1944. En ese mismo año, en el Reino Unido comenzó a funcionar el primer ordenador electrónico COLO SUS-!. Paralelamente Konrad Zuse en , la Alemania de Hitler ensayaba simila res prototipos, los Zi, Z2 y Z3. En 1946 comenz5 a funcionar el ENIAC, que disponía de 18.000 válvu las electrónicas, pero sólo podía almace nar veinte números de diez dígitos. En 1945 John von Newman comenzó a trabajar en el Ordenador Electrónico Automático de Variable Discreta (ED VAC) (Fig. 5). Como consecuencia de: diversos experimentos inventó el con cepto de control de programa almacena do que fue aplicado por primera vez en la máquina Manchester University MARK!. En 1947, M. Wilkes comenzó la cons trucción del EDSAC, que como nove dad tenía un rudimentario Sistema Ope rativo. En la década de los años cincuenta, la tecnología de ordenadores experimentó un considerable impulso por las casas comerciales. Aparecen los circuitos im presos, cuyo componente fundamental es el transistor. En la década de los años sesenta, aun que predominan los grandes procesado res centrales, comienzan a aparecer las familias de pequeños ordenadores al so caire de los logros de la miniaturización de los componentes electrónicos. Al fi nal de esta década una laminilla de sili cio alberga millares de transistores. El medicina militar 117 •_Nociones de informática básica Fecha Fuente nnovación 1 1642 Pascal Máquina de calcular (Pascalina) 1694 yon Leibniz Máquina de calcular 1770 Jacobson Máquina de calcular Computaba números decinco 1801 Jacquard Telar automático 1823 Babbage MáquinaDiferencial ENIAC. cuyo peso era de 31)toneladas y ocupaba una sala de 18x 8 metros. era sobrepasado en 1971 por un ordenador cuyo procesador era del tamaño de una cabeza de alfiler. Este microprocesador. diseñado por INTEL. equivalía a 2.250 transistores que realizaban todas las fun ciones de la Unidad Central. EL ORDENADOR: CONCEPTOS BA SICOS El ordenador es una máquina que procesa unos datos de entrada dando UnOS resultados. ENTRADA I DEDATOS [ SALIDA1 DEDATOS— DEDATOS rOCESO Lo que procesa un ordenador es in formación. El ordenador tiene dos com ponentes fundamentales, uno material o físico Y otro inmaterial o lógico. El soporte físico. denominado «hard ware», lo constituye todo el aparataje del ordenador. es decir, todo lo tangi ble: microprocesadores. circuitos inte grados. cableado. interruptores, cana les, discos magnéticos. cabezas lectoras. cintas, tubo de rayos catódicos. tuercas. tornillos, carcasas de plástico. etc. Es decir, todo lo material. El soporte lógico. denominado «soft ware’> lo constituye el conjunto de ins trucciones que formando los programas. dictan al computador las órdenes que deben ejecutar para llevar a cabo el pro ceso de la información que se le va a in troducir. El software es inmaterial, in tangible. pero supone la llamémosle in teligencia del ordenador. 1833-71Babbage MáquinaAnalítica 1854 Algebra lógica Boole Comentario »Le envío.., unapequeña máquina... por medio de la cual... puedeefec tuar todaslasoperaciones ántmé ticas...» También intentódesarrollarunaál gebra lógica. Utilizaba tarjetasperforadas. Lovelance: máquina analítica teje expresiones algebraicas conla misma facilidadqueeltelardeJac quard tejefloresy hojas». »... Adoptada universalmentecomo la lógica de los sistemasde compu tación. 1866 Hollenth Tarietasperforadas Computadorelectrico 1930 Busch analógico para resolver AnalizadorDiferencialComputador ecuacionesdiferenciales. 1935 Zuse en sistema Ordenador mecánico Z1 Operaciones 1936 Turing Máquinade Turing Sistemateórico 1938 Shannon Circuitosbinarios de conrnutacion Analisisdecircuitos deconmutaciofl por reles Primerordenador electrónico. 1943 Bletchley,Inglaterra Colosus1 1943 Harvard Mark 1 ReleselectromagneticoS 1943-6 Eckert, Mauchly ENIAC Computadorelectrónico(5.000su 1947 VOnNewmann EDVAC Arquitectura de referenciadesing. 1948 Manchester Mark Comercializado porFerranti. mas por segundo: 5 x i0 mops). Componente basicode losordena dores de la segundageneracion 1948 BalI LaboratorieS Transistor 1949 Cambridge EDSAC Innovacionesen soporteslógicos (sistemaoperativo). 1954-7 NCR NCR 304 Primerordenador transistorizado ---‘,- - InteligenciaArtificial La basede los sistemasde la quin ta generación. 1956 DartmouthCollege 1957 de Protemas Baseinteligencia artificial Newell Shaw Simon Solucionador 1960 DEC PDP 8 1971 Intel Microprocesador Primer miniordenador. • Innovacionbásicaenmicroelectro nica. . SOPORTE FISICO (HARDWARE): COMPONENTES Y FUNCIONES El ordenador se compone básicamen te de dos componentes: —UNIDAD CENTRAL DE PRO CESO (CPU) —PERIFERICOS 118 medicina militar 1972 Unimation Androidesindustriales 1 e Cía.defabricacióndeautómatas, 1979 Japon Programa de la quinta generacion 1991? ¿Japón,Europa, EstadosUnidos? Desarrollo conceptual la quinta generacion ¿El primersistemade ¿Satisfarántodaslas especificacio la quintageneración? nos de la quinta generación? Figura 1: Grandeshitos en la ciencia de la computación. UNIDAD CENTRAL La Unidad Central es el ordenador en sí. Esta, a su vez, dispone de tres com ponentes principales: memoria, unidad aritmética lógica y unidad de control. 1. MEMORIA. Es un dispositivo ca paz de almacenar los datos necesarios para la resolución del problema y las ins trucciones (programa) que habrá de eje cutar para obtener dicha resolución. En esta misma memoria irá almacenando los resultados del problema hasta que sean solicitados. Al apagar el ordenador los datos que contiene desaparecen. La memoria es un órgano pasivo del que se puede extraer información (leer) o grabar (escribir). Se puede esquema tizar como un casillero direccionado. A cada casilla o posición de memoria corresponde biunívocamente un número llamado dirección de memoria, que la identifica, y en la cual se guarda la in formación en lenguaje binario. El binario, como veremos en el si guiente apartado dedicado al software, es un sistema de numeración cuyos dígi tos elementales son el O y el 1. Por ello, la unidad elemental de información es el bit (binary digit) que puede poseer sólo dos valores, el O o el 1. La memoria puede tener mayor o me nor capacidad. La capacidad de la me moria se mide en caracteres. Un carác ter es un signo o símbolo gráfico del len guaje natural. Cada carácter se repre senta en binario por un conjunto de bits, concretamente 8 bits. A este conjunto de bits que representan en binario un ca rácter se donomina byte u octeto (8 bits). La capacidad normal de un ordenador personal va desde los 16 K hasta los 1.024 K. La capacidad normal de un gran ordenador oscila entre los 16 a 32 MB. En algunos ordenadores las K y los Megas se refieren a palabras: agrupacio nes de 2. 4... bytes. Como cada carácter tiene 8 bits, exis ten 2 combinaciones diferentes de ce ros y unos, que dan un total de 256 ca racteres distintos que van del cero al 255, siendo: Figura 2: Máquina analítica de Babbaje. Figura 3: Co,nputador eléctrico de Hollerith. medicina militar 119 Nociones de informática 0=00000000 255=11111111 2. UNIDAD ARITMETICO-LOGICA(UAL) Es el dispositivo que ejecuta las ope raciones aritméticas y lógicas (compa rar, tomar decisiones). Realiza opera ciones muy sencillas, no manejando nunca más de dos datos en cada opera ción. En el fondo lo único que hace el ordenador es sumar, restar y comparar. ya que las multiplicaciones las hace a fuerza de sumar el mismo número N ve ces. y las divisiones restando de un nú mero tantas veces el denominador como sea necesario para llegar a cero. 3. UNIDADDE CONTROL Es el director del sistema, el que su pervisa todas las tareas. Indica a la uni dad aritmética lógica las operaciones que deben efectuarse de acuerdo con el programa almacenado en memoria. Es por ello el órgano más inteligente del or denador. Dispone de un reloj que es el marcapasos del sistema, y el que da ma yor o menor velocidad al proceso. según vaya más o menos rápido. PERIFERICOS Los periféricos no forman parte como tal del ordenador, pero están íntima mente relacionados con él. Son todos los dispositivos de entrada/salida de infor mación. Son por ello el medio de comu nicación del ordenador con el mundo ex terior. Los podemos dividir en periféri cos de entrada, de salida y de alma cenamiento. 1. PERIFERICOSDE ENTRADA (exclusivamente) Son los teclados y lectores de señales. Los teclados son los periféricos de en trada más utilizados (Fig. 6). Tienen el aspecto de una máquina de escribir con 120 medicinamilitar Figura 4: Mark-!, primera calculadora eleclro,necánica (1944). ciertas peculiaridades en algunas teclas como son las teclas de funciones, las de desplazamiento del cursor, la de INTRO (introducción de datos: RETURN) y la de insertar y suprimir caracteres. Los símbolos son los de cualquier máquina de escribir, alfanuméricos, dispuesto ge neralmente del modo QWERTY, que es la disposición normal de un teclado corriente. Los lectores de señales son dispositi vos que captan un determinado tipo de estímulo físico o químico (temperatura. presión. fotones de luz, cuentas radiac tivas. etc.): estos lectores de señales, que suelen ser de carácter analógico (es de cir. continuo), transfieren la señal a un amplificador y de éste a un convertidor analógico digital para transformar la se ñal en magnitudes discretas susceptibles de ser tratadas en sistema binario por los elementos del ordenador. Son de uso normal en cualquier aparato de elec tromedicina. 2. PERIFERICOSDE SALIDA (exclusivamente) Son los monitores de vídeo. las impre soras y los controladores de equipos. Los monitores son pantallas de rayos catódicos donde aparece en modo texto o gráfico la información generada por el ordenador. Normalmente el teclado y el monitor forman un todo, de forma que el usuario del teclado ve aparecer simul táneamente en el monitor los caracteres que introduce en aquél. La impresora es un periférico que per mite obtener los resultados impresos en papel. Las hay de muchos tipos: matri cial, margarita, de láser, de inyección. etc. La velocidad de impresión varía mu cho según el tipo de impresión. entre los 60 caracteres por segundo para las de margarita hasta 3.000 líneas por minuto para las láser. Los controladores de equipos son dis positivos que más pertenecen al campo de la robótica (Figs. 7. 8). . Son elemen tos móviles de un robot que ejecuta las órdenes dadas por el ordenador. Por ejemplo, todos los órganos de gobierno de un avión se convierte en instrumen tos controlados por el ordenador de a bordo, cuando el gobierno de la nave pasa a automático. 3. PERIFERICOS DE ALMACENAMIENTO Son dispositivos de entrada y salida indistíntamente. La información fluye bidireccionalmente. Se denominan tam bién dispositivos de memoria externa. secundaria o masiva. En ellos se almacena la información en FICHEROS, los cuales pueden contener dos tipo: de in formación: los programas y los datos capturados por los periféricos de entra da. En los ordenadores actuales los pe riféricos de almacenamiento más usua les son el disco magnético y la cinta magnética. —DiSCO: Posee ficheros de lectu ra/escritura. permite el acceso directo a un fichero en concreto. Tiene una con figuración de pistas concéntricas forma teadas en sectores. El tiempo de acceso es del orden de los milisegundos. Cuan do el controlador de disco recibe la or den de buscar un dato, éste ordena a la cabeza de lectura/escritura que se posi cione exactamente en la pista del disco donde se encuentra ese dato. Teniendo en cuenta que el disco está girando a más de 1.000 RPM. esto da una idea de la precisión tan asombrosa que requiere el controlador, ya que el más mínimo fa llo en el posicionamiento de la cabeza daría un error de lectura/escritura (in put/output). Hay muchas variedades de discos magnéticos. pero fundamentalmente son dos: el disco duro (hardisk) y el dis co flexible (floppy-disk o diskette). El disco duro (el sistema más usual en or denadores personales es el Winchester) permite una alta capacidad de almace namiento (10 a 30 MB) para Winches ter) y hasta 2.500 MB en los dispack (conjunto de discos apilados en un eje común, de los grandes ordenadores). La velocidad de acceso es de milisegundos. El floppy es de menor tamaño y de ma terial flexible, va protegido con una fun da de cartulina o plástico y tiene una ca pacidad de almacenamiento entre 140 y 1.200 K. dependiendo de la densidad de las pistas. simple (40 pistas) o doble (80 pistas) y de una o dos caras utilizables. —CINTA MAGNETICA: Posee fi cheros de lectura/escritura. Su acceso es secuencial. La cabeza ha de leer los fi cheros previos o al menos sus cabeceras. hasta detener el carrete en la cabecera del fichero en cuestión. Una vez locali zado éste, tendrá que leer todos los da tos previos al deseado. Se utiliza. dada su lentitud de búsqueda y de lectura, para duplicados de segundada («back up»). o archivo de acceso muy espo rádico. —CASETTE: Es el períferico corrientemente utilizado para los orde nadores domésticos, aunque también cumplen algunas funciones en otros sis temas de mayor envergadura. Es muy li mitado en prestaciones dada su excesiva lentitud. 4. OTROS PERIFERICOS Sólo hacer mención, por una parte, de los periféricos antiguos que ya no se sue len usar, aunque todavía existen: tarje ta perforada (lector/perforador). cinta Figura 5: EDV4C, ordenador electrónico de variablediscreta (1945). de papel (empleada actualmente en el sistema de telex) y el tambor magnético. Por otra parte, otro tipo de periféri cos utilizados en la industria e ingenie ría: el plotter. que ha sustituido mate rialmente la delineación manual; lecto res de código de barras (empleado en la gestión de almacenes) y el lápiz óptico (lápiz que apoyado en la pantalla y de bidamente activado trasmite al sistema las coordenadas dei punto en el que está situado. SOPORTE LOGICO O SOFTWARE El ordenador es una máquina que procesa información, pero además nece sita información para funcionar. Esta máquina es capaz de hacer lo que se quiera, pero de alguna forma hay que decirle lo que tiene que hacer. Esto se consigue mediante una serie de instruc ciones, agrupadas en programas, los cuales que van a permitirle al ordenador saber qué hacer con los datos. El con junto de programas lo denominamos software. El software se puede dividir en soft vare del sistema y software de usuario. 1. SOFTWAREDEL SISTEMA El software del sistema es imprescin dible para poner en marcha la instala ción y para realizar una serie de tareas mínimas de manipulación de los datos. Es suministrado con el equipo, y carga do directamente en la memoria, Se de nomina por lo general SISTEMA OPE RATIVO. Es el conjunto de programas (rutinas) que acompañan al equipo físi co. Es de algún modo la conexión entre el hardware y el usuario. Hay dos tipos de programas. a)— Programas de control y gestión. Son las rutinas de explotación del orde nador; los encargados de supervisar y controlar el funcionamiento de los dis tintos dispositivos, canales, unidades de proceso, acceso a memoria, etc. Su eje cución es totalmente transparente al usuario; es algo así como el sistema ner vioso vegetativo, sobre el cual no se tie ne control directo por el usuario. Parte de estos programas estarán siempre en memoria interna y se llamará residente o NUCLEO. b)— Programas de servicio. Otra par te del sistema operativo está en disco (el disco del sistema operativo) constituyen do la librería de programas, y se llama a memoria central si se necesita. Son los programas de servicios o rutinas de uti lidad. Realizan una serie de funciones que, sin ser imprescindibles, son muy útiles para el usuario. Su objetivo bási co es el tratamiento de los ficheros de datos y de programas de aplicación. Las funciones que realizan son básicamente la de formateado de los discos, copias, protección, borrado, reorganización y depuración de ficheros, etc. Otra serie de programas del sistema operativo son los traductores o compila dores, Tienen como fin traducir un pro grama de usuario desde el lenguaje fuente (y. gr. BASIC) a lenguaje máqui na, el único que entiende el ordenador. 2. SOFTWARE DE USUARIO Es el conjunto de programas diseña dos para resolver al usuario su proble medicina militar 121 Nociones de informática hásica ma concreto. Constituyen lo que habi tualmente se denominan aplicaciones in formáticas. Estas alcanzan la práctica to talidad de problemas que plantea la ac tividad laboral normal. Podemos dividir el software de aplica ción en dos grandes grupos: —Aplicaciones de gestión de empresas. Figura 6. —Aplicaciones técnicas o científicas. Desde que se utiliza el ordenador en la actMdadhumana práctimente el de los desarrollos lo son en el área de gestión. ya que es en ésta en la que el rendimiento económico es más alto. De este hecho se comprende el gran de sarrollo de la informática en el sector banca, grandes almacenes, contabilidad y nóminas. etc En el área técnico-científica, el pano rama no deja de ser inmenso: In geniería. Matemáticas, Educación. Ciencias Físicas. Biológicas. Medi cina. etc. En cualquiera de las áreas de la Ciencia y de la Técnica. prácticamente sin excepción. la informática ofrece un campo de aplica ción tan sólo limitado por la inteligencia humana. 3. LENGUAJES DE PROGRAMACION Figura 7. Por su diseño, el ordenador sólo fun ciona mediante símbolos binarios, es de cir. mediante la utilización del 1)y del 1. En último extremo cualquier programa que se escriba sólo es ejecutable en len guaje binario. Los primeros ordenado res. y. gr. el ENIAC, sólo podían ser programados directamente en sistema binario (lenguaje máquina). A medida que la electrónica fue ampliando sus prestaciones. se pudo ir consiguiendo la posibilidad de hacer más accesible la programación a la mente humana. Asi. paulatinamente se fueron diseñando lo que denominamos lenguajes de progra mación. Tenemos, pues. el lenguaje máquina como el nivel más inferior de los lengua jes. a el que entiende el ordenador, pero que está muy alejado de la comprensión de la mente humana. Figura 8. 122 medicina militar Nocionesde informáticabásica El primer pasoen la comprensiónhu mana del lenguaje de los ordenadores está en los llamadoslenguajesde bajo nivel, o lenguajesorientadosa la máqui na. Sonlos ENSAMBLADORES. El segundo paso lo tenemos en los lenguajes de alto nivel, orientados al problema. Son los lenguajes habitual mente conocidos:BASIC, FORTRAN, COBOL. etc. El tercer paso lo constituyenlos len guajes de cuarta generación.de recien te introducción en el área de gestión. muy fáciles de programar. muy próxi mos al usuario. Y mucho más orienta dos a tareasespecíficasde gestión. El paso final se conseguirácuandose alcance el lenguaje natural del ser hu mano. y la máquina,mediantesistemas de traducción, seacapaz de convertirlo en instruccionesen código binario. Todo lenguajeque no seael lenguajé máquina necesita un traductor de ins trucciones. El primer pasoesdiseñarun código de correspondenciaentre cada carácter alfanumérico del lenguaje hu mano y su biunívocoen binario. El có digo que habitualmentese utiliza en los ordenadores personales es el ASCII. Por el contrario, en los grandesordena dores el código másutilizado esel EBC DIC. En el código ASCII. los caracte res con códigode Gal 31suelenasignarse a funcionesde la máquina Del 32 al 64 suelen asignarsea símbolosgráficos y a los 10dígitos del sistemadecimal (0 al 9). Del 65 en adelantehastael 255 se asignarían letras mayúsculasy minúscu las. así como a caracteresalfanuméricos especiales, que ya varían según el fa bricante. Todo programaescritoen un lengua je distinto del lenguajemáquina debe ser traducido a este. Y existen dos for mas. una:mediantela utilizaciónde «in térpretesi y otra mediente la compi lación. El intérprete es un programade siste ma especilico que puede estar perma nentemente en memoria RaM. o resi dir en diskette y tenerseque cargar en memoria RAM cada vez que se vaya a trabajar con el lenguajedel cual es in Figura 9. Figura 10. Figura 11. medicinamilitar 123 Nociones de informática térprete. Sea como fuere. la función del intérprete es traducir una sentencia a lenguaje máquina y ejecutarla, traducir la siguiente y ejecutarla, etc. De mane ra que el programa reside en memoria central y en disco en lenguaje de alto ni vel. Sólo pasa a lenguaje máquina aque lla sentencia que ha de ejecutarse en un momento dado. El compilador es un programa cuya misión es traducir el programa de un lenguaje de alto nivel a lenguaje máqui na. en bloque, de forma que una vez compilado el programa ya está escrito en lenguaje máquina y se graba en disco en dicho lenguaje. El programa escrito en lenguaje de alto nivel se denomina pro grama fuente. Una vez compilado lo que obtenemos es el programa objeto o mó dulo objeto. Este módulo aún no es útil para ser ejecutado, hay que hacer un proceso con él que es la denominada «Link edición». Tras este paso el pro grama pasa a ser ejecutable (módulo ejecutable). Esta es la forma en la cual se suminis tra la práctica totalidad de software que se comercializa. Los compiladores y los intérpretes son programas que ocupan una gran capaci dad de memoria. A medida que se ha podido disponer de ordenadores con cada vez más capacidad de memoria, la posibilidad de poder utilizar lenguajes de alto nivel ha ido creciendo. De for ma que en la actualidad no sólo los gran des ordenadores, sino inclusive los mi cros tienen ya al menos un intérprete y/o compilador de lenguajes de alto nivel como BASIC. FORTRAN. PASCAL. etc. GENERACIONES DE ORDENADORES DIGITALES Actualmente tenemos perspectivas suficientes para definir cuatro genera ciones de ordenadores y atisbamos cuá les serán las características generales de los ordenadores de la quinta generación. Esta distinción se realiza habitualmente sobre criterios de índole tecnológica. 126 medicinamilitar c cc Segunda generación: un cajón con placas tran>istorizada5 10 liii ¡¡1 Tercera generación: una placa impre5a con circuitos integrados P’lmera generacir>n: un armario de Circuitos vMvulas electrónicas con Cuarta generación: Ufl Circuito integrado a gran escala en una cápsula GENERACIONESDE ORDENADORES EVOLUCIONDE LA TECNOLOGIA Figura 12. Evolución de la tecnología del hardware (Fig. 12) En primera aproximación puede ha cerse corresponder sucesivamente las válvulas electrónicas a la primera gene ración. los transistores a la segunda, los circuitos integrados de pequeña escala a la tercera, los circuitos integrados de media y gran escala a la cuarta, y final mente los circuitos integrados de muy alta escala a la quinta. Los ordenadores de la primera gene ración (EDSAC. COLOSUS, etc.) es taban contruidos a base de válvulas de emisión termoiónica. Generaban gran cantidad de calor y eran de escasa fia bilidad. Los ordenadores de la segunda gene ración (IBM 1401, NCR 304, etc.) esta ban constituidos a base de transistores, componentes electrónicos construidos con silicio. Estos eran ensamblados jun to con otros componentes (diodos, resis tencias, condensadores, etc.) sobre pla cas de impresión metálicas formando los circuitos impresos. En los ordenadores de la tercera ge neración (1MB 360. ICL 1900. etc.) se utilizaron circuitos integrados SSI (inte gración a pequeña escala). Estos se ca racterizaban porque sobre una oblea de silicio de 10 micrómetros de espesor se interconectaban entre sí hasta una déci ma de componente electrónico. Los ordenadores de la cuarta genera ción (IBM 3081, FUJITSU M380) utili zaron circuitos MS! y LS! (integración a media y gran escala). Pueden contener respectivamente algunos centenares o algunos millones de conjuntos interco nectados. Los ordenadores de la quinta genera ción se caracterizan por utilizar circuitos VLSI (integración a muy alta escala) a base de silicio o incluso con materiales diferentes (arseniuro de galio). Evolución de la explotación de los ordenadores No solamente las generaciones de or denadores tienen tecnología diferente sino que también se diferencian en la técnica de organización y explotación. El ordenador de la primera genera ción ejecutaba sus trabajos de manera secuencial: 1) El programa perforado en tarjeta o en cinta de papel era leído y re gistrado en memoria gracias a un pro grama cargador. 2) El programa era eje cutado. 3) Se imprimían los resultados (Fig. 13). El ordenador de la segunda genera ción ofrecía posibilidades de simultanei ESQUEMADE UN ORDENADORDE LA PRIMERAGENERACION dad del cálculo con las operaciones de entrada y salida. Sin embargo, el enca denamiento de los trabajos seguía sien do secuencial (Fig. 13). La desproporción entre la velocidad de cálculo de la unidad central y las ve locidades de lectura de tarjetas o impre sión ocasionaba que la unidad central no fuera utilizada realmente más que du rante un pequeño porcentaje de tiempo. Las cintas magnéticas. mucho más rá pidas que las lectoras de tarjetas. fueron las encargadas de soportar las operacio nes de entrada y salida. Las grandes ins talaciones estaban dotadas de un orde nador auxiliar, que realizaba las conver siones de soporte tarjeta a soporte cinta magnética y de cinta magnética del or denador principal a impresora. De este modo el ordenador principal sólo traba jaba con cintas magnéticas. Este proce dimiento de explotación se conoce a veces con el nombre de «Procesamientos por lotes», para indicar que es preciso esperar a que el lote de trabajos carga dos en L. cinta haya sido totalmente pro cesado, antes de poder obtener los re sultados de cualquiera de ellos o poder cargar uno nuevo. También en el curso de esta segunda generación nació un nuevo tipo de apli cación: el Control de Procesos, en el que el ordenador va directamente conectado al proceso controlado y en sincronismo con él. El ordenador de la tercera generación pemite que varios programas puedan re sidir similtáneamente en memoria en un instante dado sólo uno de ellos utili za la unidad central, pero los otros pue den simultáneamente efectuar operacio nes de entrada/salida. Cuando el progra ma que utiliza la unidad central se de tiene en espera de una operación de en trada o de salida, otro programa toma su lugar y esto evita los tiempos muer tos en la unidad central. Este método de explotación se llama multiprogramación. Permite mejorar el empleo del conjunto de recursos de un sistema informático. La explotación normal de un ordena dor de la tercera generación consiste en 128 medicinamilitar ESQUEMA DE UN ORDENADORDE LA SEGUNDAGENERACION resultados ESQUEMA DE UN ORDENADORDE LA TERCERAGENERACION Figura 13. particiones o dividir la memoria en dos vés de estos mismos terminales. Estos trabajos pueden incluirse en la cola de zonas, una reservada al paquete de tra espera de trabajos a ejecutar. exacta bajos de los usuarios y la otra a los pro gramas de conversión de soporte y al sis mente igual que aquellos cargados local tema de explotación. El procesamiento mente y sometidos a un régimen especí o la carga por lotes ha sido sustituida por fico de prioridades. También aparece el concepto de me la carga continua de los trabajos a me dida que se presentan. Los trabajos son moria virtual, que tiende a simplificar la puestos en cola de espera en el disco labor del programador. Este no conoce más que una máquina ficticia que no magnético y después cargados en memo ria para ser ejecutados bajo el control presenta ni limitaciones de la configura del Sistema Operativo, quien toma en ción del ordenador utilizado, ni las limi taciones debidas a la compartición del cuenta el grado de prioridad. Los resul ordenador con otros usuarios. Final tados son transferidos al disco, de don de serán extraídos más tarde a través de mente, los sistemas conversacionales permiten a los usuarios interaccionar la impresora según sus niveles de prio con el ordenador por medio de termina ridad (Fig. 13). Una extensión del sistema de carga les adaptados al diálogo. El ordenador de la cuarta generación contínuo en el teleprocesamiento. me diante el cual pueden someterse a traba se caracteriza por algunas innovaciones jos al ordenador desde unos terminales en la arquitectura y circuitería, tales remotos y recibirse los resultados a tra como sistemas de computación distribui Nociones de informática jes orientados al objeto, al lenguaje de programación Ada y los sistemas Ex pertos. El ordenador de la quinta generación, cuyo primer prototipo se espera para 1991. tendrá las siguientes característi cas (Fig. 14). —Nueva tecnología de fabricación, ba dos, circuitos integrados ULSI, memo sada en materiales diferentes del silicio. rias de burbujas, discos ópticos y micro —Lenguajes de programación de alto computadoras. Por lo que respecta al so nivel orientados a la manipulación de porte lógico, cabe mencionar los lengua- símbolos y con mejores recursos lógicos. —Desarrollo de nueva arquitectura de ordenadores. —Nuevos métodos de entrada/salida más fáciles para el usuario. —Inteligencia artificial. TIPOS DE ORDENADORES Podemos efectuar una clasificación fundamental de los ordenadores en dos tipos: Figura ¡4: Estructura conceptualde los ordenadoresde la Quinta Generación. (Fuente: Proceedings of international Conferenceon Fifth GenerationComputerSystems,19-22 octubre, 1981, JIPDEC.) medicina militar 129 /1 1/ GRANDES INTENS.PROC. GRAN SISTEMAS MAINFRAMES CAPACIDAD MAINFRAMES CALCULO DE DEP ART, PROCESOII REDES SUPERMINIS 32 bits - MINIS A) Ordenadores analógicos. B) Ordenadores digitales. En los ordenadores analógicos se re presentan los números y las cantidades por variaciones de intensidad de corrien te: a variación de voltaje de forma con tinua, la velocidad de funcionamiento depende de la velocidad de propagación de la corriente eléctrica. Los ordenadores analógicos tienen ventajas e inconvenientes respecto a los digitales. Sus ventajas son: —Facilidad de aplicación o la técnica de simulación. —Fácil obtención de soluciones en for ma gráfica. Su principal inconveniente es que la aplicación de cada ordenador es para un problema específico. Una aplicación de moda de los ordenadores analógicos es la de chequeo médico. Los ordenadores digitales se basan en la representación de números o símbo los por variaciones discretas de compo nentes físicos y sus operaciones de cál culo se realizan por cómputo de dichas variaciones. Dentro de los ordenadores digitales podemos encontrar dos grandes tipos: a) Tipo Von Newmann. b) Tipo no Von Newmann. Las máquinas Von Newmann practi can el sistema de control secuencial ca racterizado por dos conceptos funda- MINIS MICROS 7—82 MINIS WORKSTATIONS WORKSTATIONS PC’s PC’s MICROS 82—86 REDES MICROS PC’s MICROS 86-90 ? Figura 15: Evolución de los diferentestipos de ordenadoresdigitales (proceso//:proceso paralelo). mentalmente: el programa almacenado y la ruptura de secuencia. Además, otras características de dicha arquitectura son: capacidad de entra da/salida de bajo nivel de satisfacción para el usuario, unidad de computación única, memoria de estructura lineal, cé lulas de memoria de tamaño fijo y su di reccionamiento a un solo nivel, lengua jes tipo COBOL o FORTRAN. Son ordenadores muy adaptados al proceso numérico. La máquina no Von Newmann se ca racteriza por contener gran número de procesadores, arquitectura paralela, len guaje simbólico tipo LISP o PROLOG, memoria asociativa e interfaces hom bre/máquina sencillos. Estarán dotados sobre todo por el proceso lógico y simbólico. De todos estos tipos de ordenadores, los que están totalmente extendidos en la sociedad son los digitales con arqui tectura Von Newmann. Actualmente se pueden dividir en seis clases distintas: Mainframes o grandes ordenado res: son sistemas de ordenadores de 32 — bit e incluso 64 bit usados como soporte para las grandes bases de datos integra dos (Fig. 9). Miniordenadores: son dispositivos de 16 a 32 bit, concebidos originariamen te para cálculos científicos y tecnológi cos. Actualmente son muy utilizados para la gestión empresarial. Estaciones de trabajo (Woek Sta tions»): son sistemas orientados hacia un usuario único, principalmente tecnológi co, con el soporte físico y lógico dedica do al proceso de imágenes, comunicacio nes y aplicaciones de base de datos local. (Fig. 10). Procesadores de texto: son máqui nas de 8 a 16 bit, destinadas principal mente a las oficinas para la preparación de textos y documentos. Ordenadores personales: son es tructuras de 8 a 16 bit que representan las últimas innovaciones en la informática de sobremesa (Fig. 11). Calculadoras: son estructuras de 1 a 16 bit con funcionalidad específicapara cálculos científicos, tecnológicos y co merciales. — — — — — BIBLIOGRAFIA ming’. Vol. 1: Fundamental algorithms Rea ding, Addison-WesleyCo. 1968. finite machine. Englewood Cliffs, Prentice hall. 1967. GSCHWIND.: Desing of digital computers». MANUEL, T.: Computers and peripherals. Electronics 1982.pp. 188-196. New York. Viena. Springer Verlag. 1967. MURTHA, 1. C.: Highly parallel information processing system. Advances in computers Vol. 7, New York, Academic Press. ¡966. FLORES, 1: Compuzer desing. New York. Prentice Hall. 1967. LARJNGTON, 5. H.: A historv of Manches ter computers». NCC Publications, 1975. MICHIE, D.: Turing and origins of the com puters, New Scientist.1980. pp. 580-583. KNUTH. D. E.: The art ofcomputerprogram MINSKY, 130 medicinamilitar M. L.: Computation, finite and in PELTU, M.: dntroducing Publications 1983. compurers, NCC 9 Planteamientoy resolución de problemas José AlfonsoDelgadoGutiérrez * José Manuelde la Riva Grandal** El análisis de un problema, del tipo que sea, cara a su posible informatización supone una definición y planteamiento del mismo, totalmente diáfanos. Si el problema se puede catalogar como algoritmizable, se puede descomponer en una serie de pasos elementales. El proceso de análisis de este tipo de problemas tiene una metodología informática propia, denominada aná lisis de sistemas de información. INTRODUCCION Todo aquel que pretenda aproximarse a un ordenador con el fin de intentar resolver un problema mediante este tipo de aparatos. ha de tener presente que el ordenador no ejecuta nada que previa mente no esté programado. Y la infor mación que obtendremos de él no será otra que aquella que, o bien directamen te le hayamos introducido con el fin de que tan sólo la almacene, o bien la que él pueda elaborar a partir de los datos que nosotros le hayamos dado. En una palabra. el ordenador no hace el mila gro de sacar de donde no hay. O lo que es lo mismo, no podemos pretender que nos dé información que sea imposible obtener de los datos de entrada. El ordenador procesa información. Todo el mundo utiliza este concepto, pero acaso sin percatarse del todo de su significado. Y dado que es la informa ción el «alma mater» de la Informática, vamos a intentar aclarar algo este con cepto. Una información designa uno o varios sucesos entre un conjunto finito de sucesos posibles. Se dice que se reci be información cuando, después de ha ber vislumbrado en un primer momento cierto número de eventualidades relati vas al problema, se pasa en un segundo 132 medicina militar The analysis of a problem, of whatever type, in or der to its feeding into a computer, requires a very clear definition. If the problem can be catalogued as «algo ritmable», it can be broken down into a serie of ele mentary steps. The process of analysis of this type of problems has its own computer methodology called «analysis of information systems». tiempo a vislumbrar un número más res tringido (Marenco 1975). Pero ese salto cualitativo y cuantitativo en el conoci miento de un problema se basa en unos datos previos que sobre el mismo se po seen, y a partir de los cuales es posible descartar esas eventualidades falsas, hasta llegar a encontrar la verdad. A modo de ejemplo, cuando sospe chamos en un paciente una infección, el proceso necesario para llegar a diagnos ticar el agente etiológico precisa una se rie de pasos que nos hace ir de lo gene ral a lo particular. En principio, a no ser que clínicamente la infección tenga ras gos muy definidos hacia un grupo de gérmenes concreto, cabe la posibilidad de que sea un proceso vírico, bacteria no o micótico. La siembra de la mues tra en diferentes medios nos irá descar tando posibilidades; luego las tinciones, las baterías bioquímicas, etcétera. Si se procede paso a paso y se va adquirien do de forma paulatina la información que nos permite ir al paso siguiente, po dremos llegar al diagnóstico final. Lo que no es posible es proceder a realizar una batería bioquímica si antes no he mos aislado la colonia, ya que noesta remos seguros de que los resultados va yan a pertenecer a una sola especie, amén de correr el riesgo de que obten gamos resultados absurdos. Resumiento, la información es una herramienta útil si se basa en datos an teriores ciertos, o probables, pero cuan tificada esa probabilidad. Si queremos llegar a un objetivo, no podemos saltar nos ninguno de los pasos intermedios, a riesgo de obtener resultados equivoca dos. El ordenador, ante esta evidencia, no es superior al ser humano. Si no posee datos sobre los que pueda obtener nue vos datos, es incapaz de hacer nada. Si a una persona le dicen que la población española es de 40 millones, es absurdo pretender que partiendo de ese dato sea capaz de hallar cuál es la población de Alicante. El ordenador tampoco lo pue de hacer. Por ello, es muy importante tener presente que no hay nada mágico en el ordenador, y que la única gran ven taja que tiene este aparato sobre el ser humano es que procesa y almacena in formación en cantidades masivas y a muy alta velocidad. TIPOS GENERALES DE PROBLEMAS Los seres humanos estamos acostum brados a razonar en abstracto. Nos plan- Estos problemas son reservados al hom bre, y parece razonable que no deben dejarse en manos de una máquina, aun que ello fuese posible. En Medicina ejemplo de proceso me canizado lo tenemos en los análisis clí nicos. Es evidente que la efectividad, precisión y rapidez de un autoanalizador no podrá lograrlo el más rápido la teamos problemas. y los resolvemos en borante. base a un método, que ejecutamos de Ejemplo de procesos programables lo manera implícita. sin pararnos a anali tenemos en toda el área de gestión hos zar los componentes elementales de ese pitalaria y de consultas clínicas. procedimiento. Ello queda para funcio Los procesos pseudoprogramables en nes automáticas de nuestro cerebro. tran en Medicina de lleno en el núcleo Sin embargo, cuando estamos ejecu de la actividad del médico, el diagnósti tando cualquier tipo de proceso para re co y tratamiento de las enfermedades. solver un problema. bien sea consciente Para muchos médicos puede que les cau o inconscientemente, realizamos una se se miedo el sólo pensar que un ordena rie de pasos, que uno detrás de otro nos dor pueda superarle en el diagnóstico di conduce a la resolución del mismo. ferencial. Este hecho, que hoy por hoy Sin darnos cuenta, en todo momento es sólo una realidad a medias, es arries de nuestra vida diaria estamos utilizan gado negar que antes de fin de siglo pue do PROCESOS de resolución de pro da ser una realidad absoluta. Este es el blemas. gran reto de la Informática Médica. Y Así, podemos clasificar los procesos frente al cual todo médico que pretenda de resolución de problemas, básicamen ejercer la profesión a partir de ahora te en cuatro (Pazos 1985): debe enfrentase seriamente y tomar una 1.—Procesos mecanizables. Como actitud consecuente con lo que será rea por ejemplo ponerle el tapón a una bo lidad en muy pocos años. tella, o apretar tornillos. Es obvio que en estos procesos la máquina hace un si glo que superó al hombre. Y consecuen cia de ello ha sido la revolución in PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS dustrial. A la hora de desarrollar una actividad 2.—Procesos programables o algorit mizables. Como por ejemplo el proceso se ejecutan consciente o inconsciente de cálculo. Igualmente, podemos estar mente TODAS Y CADA UNA de las instrucciones que son necesarias para todos de acuerdo en que las calculado ras y ordenadores se manejan mejor con llevar a cabo una tarea. este tipo de tareas que el hombre, dada Así funciona el ordenador, ejecutan su asombrosa rapidez. do, en último extremo, instrucciones 3—Procesos pseudoprogramables. elementales, todo lo más agrupadas en Son procesos que requieren inteligencia. MACROINSTRUCCIONES, gracias al No se solucionan con un algoritmo co empleo de un lenguaje de alto nivel. nocido, o si existe, no se conoce; o si se La falta de orientación adecuada hace conoce, resulta inviable aplicarlo (algu que muchas personas intenten introdu nos de ellos precisarían para su resolu cirse en la informática vía aprendizaje ción por algoritmos millones de años de del BASIC, sin conocimientos previos cálculo del ordenador más potente del de los métodos de planteamientos de mundo). Para su resolución, se aplica problemas; con ello consiguen aprender algo que denominamos «EXPERIEN una lista de instrucciones, sin saber CIA DEL EXPERTO», esto es algo pa cómo manejarlas inteligentemente. recido al ojo clínico del médico, el oído Por todo lo expuesto. es prioritario te del mecánico, la sagacidad del político, ner una serie de ideas claras sobre cómo la intuición del genio, etcétera. Todo definir y plantear problemas cara a su este tipo de razonamiento experto lo en tratamiento informático. globamos bajo el nombre de HEURIS El problema más simple consiste en: TICA. La heurística ha sido hasta aho Un punto de partida (conocido). ra exclusiva del ser humano. En la ac Dos alternativasposibles. tualidad una nueva rama de la informá Dos resultados (desconocidos). tica denominada INTELIGENCIA AR Si vamos a un diccionario vemos que TIFICIAL ha comenzado a aplicar este la voz «problema» tiene las siguientes tipo de técnicas heurísticas sobre orde nadores. Se han conseguido sustanciales aceptaciones: Etimología: del griego «probállo»: avances en este campo, y el futuro, sin duda alguna, dejará pasmado al más lanzar hacia delante. 1.—Conjunto de hechos o circunstan escéptico. 4.—Procesos psicoprogramables. Son cias que dificultan la consecución de al los juicios éticos, estéticos y de valor. gún fin. — — — 2.—Asunto difícil QUE PUEDE AD MITIR VARIAS SOLUCIONES. 3 —(Matemáticas.) Proposición dirigi da a averiguar el modo de obtener un re sultado CUANDO CIERTOS DA TOS SON CONOCIDOS. Formulación de un problema Para formular un problema hay que partir de un enunciado inicial, de cómo son las cosas antes de empezar a buscar soluciones. Habrá una serie de transformaciones sobre ese enunciado inicial con lo que obtendremos enunciados intermedios. Por último, un estado final o meta. A donde pretendemos llegar. Las transformaciones referidas quie ren significar que para resolver un pro blema hay que transformar la realidad inicial, para conseguir el estado final. Además, hay una serie de cuestiones que no se pueden pasar por alto. Primero. Debe haber una descripción completa del problema. Cada punto debe estar definido, para que no exista confusión por parte de los involucrados. Es lo que vulgarmente se dice, «saber de qué estamos hablando», y cuando nos referimos a una cosa, saber y entender lo mismo, para que todos tengan unani midad de criterio. Por ejemplo, si las au toridades sanitarias quieren saber cuál es el parque de camas de los hospitales, no basta con preguntarles a todos sus hospitales cuántas camas tiene el hospi tal. Planteada así la pregunta, unos pue den entender camas de hospitalizados sólo; otros, añadir las de urgencias; Otros, no considerar estas, pero sí las de la UVI; otros, sumar las de acompañan tes, y otros, contar las que están en re serva. Al final, el dato número de ca mas, sólo Dios sabe a qué se refiere cada hospital. Segundo. Debe haber un entendi miento común. Por ejemplo, si pregun tamos cuántos son 2 + 1, es obvio que todos dirán que 3. Sin embargo, esto puede ser falso. Depende de en qué sis tema de numeración estemos trabajan do. Si el sistema de numeración es en base 3, esto es falso, el resultado es 10. Tercero. Debe existir un conocimien to auxiliar, que no sea excesivo. Es de cir, debemos tener que aplicar el cono cimiento necesario (y a veces ni esto conseguimos), pero tampoco más del necesario, porque esto nos podría llevar a plantear problemas ficticios. Por último, no podemos olvidar que nos movemos en un entorno social, cul tural y científico cambiante. Los puntos de referencia cambian con facilidad, y lo que hasta ahora es un problema, resulta que por razones totalmente ajenas a no sotros ya no lo es, y viceversa. Es decir, medicina militar 133 de problemas La figura muestraun diagramade flujoque lee dos números.A y 8. y que imprimeen ordendecreciente,despuésde asignarel númeromayora GRANDEy el númeromenora PEQUENO. Observelasdos flechasque salende la decisión iEs A < B?».una rotulada«no»y la otra rotulada“si”. Porconveniencia de notación,frecuentemente se omiteen las preguntasla palabra«Es». nuestro problema debe estar en conso nancia con la actualidad. Es lo que siem pre se dice, de que es absurdo ponerse ahora a inventar la pólvora. Todo lo expuesto no es nuevo. Eche mos la vista atrás, y nos daremos cuenta de que ya en 1600 este problema del mé todo estaba planteado, y fue Frandcis Bacon el que, con su trabajo, estableció la metodología de la Ciencia (Koyré 1977). En el siglo XIX, Claude Bernard sistematizó la metodología científica en la Fisiología, sentando las bases del mé todo de laboratorio, con lo que la Bio logía y la Medicina entraron con pleno derecho en el ámbito de la Ciencia. Así vemos que en Ciencia, el método cien tífico, que cuenta ya con varios siglos de antigüedad, ofrece un «modus operandi», sistemático y genérico para la inves tigación de problemas en el terreno cien tífico. Pero, qué duda cabe, sólo con po seer el método no estamos en disposi ción de solucionar el problema plantea do. De alguna forma. necesitamos cono cimientos sobre la realidad. Este cono cimiento puede ser adquirido de dos for mas, o por estudio de autores que con anterioridad hayan abordado el proble ma, o extrayendo por nuestros medios la información de’la realidad. Aquí nos encontramos con el gran escollo del mé todo inductivo. En Biología y Medicina, nosotros observamos en nuestra investi gación casos particulares; una vez acu mulado un relativo volumen de casos, llega el momento de INDUCIR, de lo particular a lo general, y he aquí la tre menda pregunta: ¿Con los datos obteni dos de unos casos estudiados, podemos inferir que la población, de la cual estos casos forman una muestra, cumple los resultados obtenidos en ésta? El inves tigador dispone para resolver este pro blema de la Estadística, rama fun damental de la Matemática y vital pa ra la investigación en Biología y Me dicina (Carrasco 1986). El método esta dístico es pues una herramienta de pro pósito general, que ofrece una sistemá tica de análisis imprescindible para ha cer inducciones en Biología y Medicina. En conclusión, para poder resolver un problema se necesitan dos cosas: Poseer el método adecuado. Poseer conocimiento suficiente. sí GRANDE GRANDE = B PEQUEÑO= A A L:UEÑEEScribaDj PEQUEÑO,GRAN ¡2 FIGURA 1. Ejemplo de diagrama de flujo. Tomado de LIPSCHUTZ. ¡983. o menos generales pra resolver pro les, se puede considerar ALGORIT blemas. MIZABLE. Por desgracia, en Medicina hay mu 1.—Método algorítmico: paso a paso. chos problemas que no se pueden algo 2.—Método heurístico: basado en el ritmizar, es decir, que su solución no es conocimiento y reglas de decisión. tan sencilla como el desarrollo de algo Los problemas abordables por méto ritmos paso a paso. Estos problemas, los do algorítimico son, en principio, trata anteriormente referidos como «pseudo bles con ordenador, empleando la me programables», constituyen materia sólo todología informática convencional. abordable mediante técnicas heurísticas. Los problemas abordables por méto La heurística es un método de explo do heurístico son, en principio, tratables ración de problemas, en el que la solu con ordenador, pero NO con metodolo ción se obtiene a través de evaluaciones gía informática normal, sino mediante sucesivas sobre hipótesis provisionales y técnicas de inteligencia artificial, mate comparaciones con la meta perseguida. rializada en los SISTEMAS EXPER Es aplicable en problemas que tienen TOS. múltiples soluciones, demasiadas para ser abordable por método algorítmico. Para que nos sea más familiar, y como PROBLEMAS ALGORITMIZABLES se ha referido anteriormente, el médico Pues bien, todo problema que se pue con experiencia y «ojo clínico» está em En Medicina este tipo de problemas da abordar mediante un método siste pleando la heurística para diagnosticar son los que se plantean en el terreno de matizado y estandar, es decir, que se enfermedades. la organización de los centros sanitarios. pueda descomponer en pasos elementa Así pues, tenemos dos métodos, más Como hicimos referencia anteriormen — — 134 medicinamilitar Planteamiento y resolución de problemas mita una cómoda introducción de datos desde teclado. Ç.—Una serie de programas que per mita la edición impresa de los informes. D.—Una serie de programas que per mita el proceso cien tifico de los datos in troducidos y almacenados. Cualquier programa en informática tradicional (excluida la inteligencia arti ficial) es una secuencia de instrucciones elementales que constituyen un algo ritmo. Un algoritmo es el resultado de la fragmentación de un razonamiento lógi te. la informática hospitalaria es aborda ble en su totalidad mediante este tipo de co en sus pasos más elementales, inclui planteamientos. Pero también este mé da la toma de decisión del tipo SI... todo es útil en otros campos, como el Entonces. La representación gráfica de un algo diagnóstico. Cada vez se tiende más a descomponer los pasos a seguir en el ritmo es un diagrama de flujo. Figura 1 proceso diagnóstico y terapéutico en pa (Lipshutz 1983). Los diagramas de flujo suponen una sos elementales o diagramas clínicos. Para el desarrollo de una aplicación herramienta muy buena para descompo informática convencional, la metodolo ner un problema en sus pasos elementa gía que se emplea habitualmente es el les, y de esta forma proceder a su aná Análisis de Sistemas. lisis detallado, hasta encontrar la forma o formas más adecuadas para su resolu ción. Estos diagramas son un útil de pro ANALISIS DE SISTEMAS pósito general, se adaptan a cualquier tipo de problema que sea algoritmiza Esta técnica es un conjunto de proce ble, ya que por su propia naturaleza es dimientos destinados a poder desarrollar tos diagramas definen un algoritmo. Es procesos informáticos que, basados en la inútil poner ejemplos de aplicación, por organización ya existente en un centro que la lista sería interminable. Baste ci de trabajo, sea capaz de automatizar los tar, para nuestro interés, su aplicación procedimientos qué ya se llevaban a en problemas de gestión de servicios, en cabo de forma manual, así como de estudio de sistemas biológicos (Spain abordar otros solamente realizables con 1982) o cálculo científico y pautas diag la ayuda del ordenador. nósticas y terapéuticas (Europharma Generalmente, la metodología del 1984). Figura 2. Análisis de Sistema suele ser referida El diseño de cualquier programa de por los técnicos informáticos para el ordenador comporta, obligatoriamente, análisis de los procesos de gestión de la utilización de esta técnica de razona empresas (Weitzel 1984). Pero puede miento, porque son esas instrucciones ser aplicable, con modificaciones, a pro elementales, carentes de toda ambigüe cesos científicos. dad, las únicas que puede entender la La metodología del Análisis de Siste máquina. ma obliga al investigador a examinar el Antes de seguir adelante es preciso re más mínimo detalle del proceso que in saltar un aspecto fundamental en cual tenta automatizar, ya que los programas quier abordaje informático de la activi que ejecutará el ordenador será el fruto dad humana, la fiabilidad de la infor de ese análisis. Si es incorrecto, el orde mación. nador ejecutará programas incorrectos. Es axiomático que si a un ordenador Si en un programa algo falla, el ordena se le introducen datos erróneos y/o inú dor abortará la ejecución cuando en tiles, la información que producirá será cuentre el fallo, y esto hace inviable la necesariamente errónea yio inútil. puesta en marcha del sistema en régi Así pues, supuesto se diseñen progra men de explotación normal. mas correctos, es totalmente necesario Dado el modo de funcionar de un or tener la certeza de que los datos que se denador, este ejecuta los procesos según introduzcan al ordenador sean ciertos. la secuencia predeterminada de un pro Un dato es un detalle necesario para grama constituido por instrucciones ele el conocimiento de un hecho. La activi mentales. dad humana provoca situaciones cam Así pues, todo el estudio que se haga biantes, lo que comporta una produc tiene que resultar a nivel del ordenador ción continua de datos. Para la informá en lo siguiente: tica los datos son los puntos de referen A.—Una serie de ficheros que sean ca cia de la actividad. paces de almacenar los datos en soporte Si un sistema informático está diseña magnético, disponible en todo momento do para trabajar paralelamente a la ac para su actualización y consulta. tividad para la que ha sido concebido, B.—Una serie de programas que per debe: 136 medicina militar — Capturar los datos relacionados con dicha actividad en el más breve pla zo de tiempo desde que se hayan pro ducido. — Poseer un mecanismo de validación que permita rechazar como supuesta mente erróneos aquellos que así lo sean, con el fin de poder alcanzar el mayor grado de fiabilidad en la información que almacene en sus ficheros. El primer problema reside en la natu raleza de los datos en sí mismos. Para que el sistema informático dé un rendimiento óptimo, la información que produzca debe ser fiable y además útil. En cualquier actividad se genera una actividad ingente de datos, pero de to dos ellos sólo una pequeña proporción son los más importantes. Para poner un ejemplo simple, si pretendemos detectar factores de riesgo de las infecciones hos pitalarias, se entiende que recojer como datos el color del pijama de los enfer mos no aportará información útil, aun que es evidente que todo enfermo hos pitalizado tiene un pijama de un color determinado. Los datos que han de capturarse deben informar sólo de los sucesos relevantes. cuya modificación produce una pertur bación del sistema sobre el que desarro lla la actividad. De ahí que una fase cru cial de cualquier desarrollo informático sea el diseño de los ficheros que van a integrar la Base de Datos. Una vez diseñada la Base de Datos, es necesario diseñar algún método que asegure una captura correcta. Hemos de tener presente que si nuestro sistema debe funcionar permanentemente, éste debe obtener los datos, y esto es ex traordinariamente importante, de la ru tina diaria. Por tanto, es necesario que los programas de entrada de datos sean: Sencillos de manejar. Rápidos en la rutina de introduc ción de datos. — Tolerante a errores, es decir, que si el usuario comete el mayor de los erro res, el programa no aborte, sino que, de tectado el error, lo dé a conocer al usua rio y permanezca en el punto donde se produjo el error, listo para continuar. — Con el número de datos necesarios, pero no más de los necesarios. — Con las ayudas adecuadas, en cuanto manual de instrucciones, listas de códigos, pantallas de ayuda (prompters), etcétera, facilitar en todo lo posible la in troducción de datos. — Con proceso interno de validación que detecte datos erróneos a dos niveles. El primero, datos inadmisibles, por ser totalmente erróneos. El programa no continuará hasta tanto no se corrija el dato incorrectamente introducido. El se gundo, datos probablemente erróneos ante los que el programa lanzará algún — — Este diagramafue desarrollado a partirdel articulo Whendo you treatthe hypertensive —andhow?v,publi cada en el númerode diciembre1 de 1976de la revista»PationtCaro»y del artículo Hipertensión-Actuali zación1973».publicadoen los númerosde noviembrey diciembre1973,de la revistaAtonción Médica». Recomiende hábitos sensa tos de vida,esto es, modera ción en la dieta (especial mente en la ingestade sodio y disminuciónde peso en el obeso), ejercicioprudentey dejar de fumar. En este pacientese confirmó la presenciade hipertensión esencial. NO ¿La hipertensiónes intensa (diatóIica 130)? ¿Lahipertensiónes modera da (diastólica110)? -— NO ¿La hipertensión es leve (diastólica95)? SI SI SI A Inicie el tratamientocon un diurético y un hipotensor como betabloqueanteso al fametildopa. Inicie el tratamientocon un diurético tiazídicoy betablo queantes o alfametildopa.Si la respuesta,en un plazopru dencial de tiempo, no es óp tima, añadirhidralazina o pra zosina (vasodilatadores). Inicie el tratamientoconsolo un diurético tiazídico.Si es posible, unasoladosisal día. por la mañana. oraelnt& o:elaciente? NO Eo:elPacent/ Añada vasodilatadores como hidralazinao prazosina,co menzandocon dosis peque ñas para evitar efectos se cundariosimportantes. Añada guanetidina.comen zando con dosis pequeñas para evitarefectos secunda rios importantes. u ¿Mejorael paciente? NO Si el pacienteno mejora en uno o dos meses, agregue un hipotensorcomo los betabloqueanteso la alfametildo pa. u ________ SI Expóngalelos peligrosde la hipertensión sostenida y la necesidad de tratamiento continuo. Comprometaa un miembro de la familiaen ese control. Disminuyay restrin ja el sodio en la dieta, con mayor severidad. Evite los antidepresivostricíclícos. NO ¿Cumple estrictamente la dieta y medicación indica dos? ¿Seconduceadecuada mente en cuantoa sus hábi tos de vida?¿Seha excluido alguna interferenciamedica mentosa? El paciente probablemente necesitaunarevaloraciónmi nuciosa. En casode que se piense enviarlo a consulta con algúnespecialistasugié rale que reanude su dieta normal y que no tome medi camentos dos semanasan tes de la cita. NO, E ¿Mejorael paciente? 1 FIGURA 2. Ejemplo de duigrama de flujo aplicado a procedimientos médicos. Tomado de EUROPHARMA, S. A. 1984. medicinamilitar 137 Planteamiento y de problemas [DEFINICION DEL PROBLEMA -.-. fr L tipo de mensaje, tal como «está segu ró?, deforma que si está equivocado, el usuario pueda corregirlo. — Posibilidad de corregir equivoca ciones no consideradas por el sistema como dato erróneo. Por último, hay que tener en cuenta que si el sistema está diseñado para fun cionar en régimen de rutina, la o las per sonas encargadas de introducir los datos serán distintas, posiblemente, a las que interpretarán la información que el sis tema elabore. De manera que los con ceptos que se utilicen han de ser diáfa namente claros. FASES DE UN ANALISIS DE SISTEMA • Tablas de códigos. • Algoritmos de procesos (diagramas de procesos). — Especificaciones del sistema infor mático. • Diseño en la Base de Datos. • Ficheros de intercambio. 3. PLANTEAMIENTO j ANALISIS FUNCIONAL 0 ANALiSIS ORGAÑICO [PROGRAMACI- J i. Cualquier proceso de análisis infor e mático consta de las siguientes fases (Hartmann 1984). Figura 3. 1. Planteamiento del problema Proceso por el que se define el siste ma objeto de estudio, sus elementos y delimitación; los procesos fundamenta IMPLAr’,ACION les y puntos conflictivos que serán obje to de un posible tratamiento informáti co. De este estudio surge la viabilidad del proyecto. 2. Análisis funcional Proceso que analiza en profundidad EXPLOTACION todos y cada uno de los elementos y pro cesos del sistema existente, cara a su tra tamiento informático. El resultado de FiGURA 3. Diagrama que refleja esquemática esta fase es un conjunto de especifica mente las diferentes fases del desarrollo de una ciones que debe reunir el sistema infor aplicación informática. mático cara al usuario y cara a la orga nización interna del sistema informático: informático a comprendido en su totali Especificaciones de usuario. • Organización del sistema. Por el que el usuario comprueba que el técnico — ¡ f dad el problema que debe solucionar. 1 Datos que se van a utilizar para configurar la Base de Datos. Análisis orgánico Proceso por el cual se especifican las características del sistema informático, propiamente dicho, sobre una máquina concreta, un sistema operativo concreto y unos recursos de CPU, memoria ma siva y terminales concretas. Todos los puntos deben quedar perfectamente aclarados, ya que éste es el paso que precede a la programación. 4. Programación Este es el paso final del proceso, por el que se materializa todo el estudio en un conjunto de programas concretos, unos ficheros concretos que constituyen la Base de Datos, y todo ello sobre unos equipos, un sistema operativo y uno o varios lenguajes de programación con cretos. Con la programación el sistema que da concluido. 5. Implantacióny evaluación Es el proceso de puesta en marcha de todo el sistema desarrollado. Es la fase de chequeo de los programas, de carga inicial de la Base de Datos donde se va a detectar errores (siempre los hay), atribuibles a fallos de programación, de análisis orgánico, funcional o incluso de planteamiento. Cuanto más arriba pro ceda el error, lógicamente más difícil será solucionarlo, razón por la que es obligatoria la más estricta meticulosidad en todas las fases del diseño y desarro llo. En este proceso de chequeo el tiem po trabaja en contra. Los errores de pro gramación se suelen detectar en segui da, porque suelen abortar los progra mas. Los errores de análisis orgánico no aparecen tan pronto, y pueden que no de errores de ejecución, sino resultados incoherentes o no esperados. Los erro res de análisis funcional y planteamien to pueden dar errores detectables pasa das semanas o incluso meses. Justamen te por ello son los más graves, pues obli gan a una revisión general del sistema, cuando no un tener que comenzar de nuevo. BIBLIOGRAFIA MA RENCO, C. Urvo’,’ J. Informática y socie dad, Ed. Labor, NCL ¡77. Madrid, 1975. PAZOS SIERRA,1. Técnicas Heurísticas.Cur. so de Informática. Instituto Nacional para la Administración Pública ÍNAP. Madrid, 1984. PAZOS SIERRA. 1. Conferenciasdel curso de técnicas heurísticasdel INAP. Madrid. 1985. HANSON, R. N. Patrones de descubrimiento: observación y explicación. Alianza Editorial A U, 177. Madrid, 1985. 138 medicinamilitar KO YRE. A. Estudios de historia del pensamien to científico. Ed. Siglo XXI. Madrid, 1977. WEITZEL, W. La clave para el uso de los or denadores ORGWARE. 12-52. Ed. CEAC. Barcelona. 1984. CARRASCO. 1. L. El ,nétodo estadísticoen la investigación médica. 113.126.Ed. Cincia 3. Madrid, 1986. LIPSCHUTZ, 5. Matemáticas para computa ción. 95-107. Ed. McGraw Hill Serie Shaum. Mexico. 1983. SPAIN. J. Flowcharting. En Spain J. BASIC microcomputer models in Biology. 63-69. Ed. Adison Wesley. London, 1982. HARTMAN, W., MATTES H., PROEME, A. Manual de sistemas de información Vol. 1. 87-93. Ed. Paraninfo. Madrid, 1984. EUROPHARMA. Tratamiento de la hiperten Sión esencial. Diagramas clínicos. Núm. 29. Madrid. 1984. Teoría de sistemas y su aplicación en medicina José Alfonso Delgado Gutiérrez * José Manuel de la Riva Grandal ** SUMARIO SUMMARY La Informática está estrechamente relacionada con un conjunto de teorías y, a partir de éstas, con las me todologías correspondientes. Todas ellas están basadas en el concepto de «SISTEMA», de gran aplicación en diversos campos científicos, entre ellos la Medicina. En este artículo se ofrece una visión general de estas ten dencias, que tienen a los sistemas como elemento común. Informatics is closety related with a set of theories and from them with the correspondent methodologies. AlI these theories are based on the «SYSTEM» concept. This one is widely applicated in many scientifics fields, Medicine is between those. This paper gives a general point of view about these trends upon a systems ap proach. INTRODUCCION EL PROCESO DE LA OBSERVACION En el conjunto de nuevas tecnologías desarrolladas en torno a la Informática, existe una serie de técnicas orientadas al análisis de los problemas supuestamen te abordables con el ordenador, a las que se ha hecho referencia parcial en el artículo anterior al hablar del análisis de sistemas. Dentro de la jerga informática el término «sistema» se utiliza constan temente. Aunque el significado de este término es intuitivo, y, dentro de las ciencias médicas tampoco es una pala bra desconocida, sin embargo detrás de este término se esconde toda una teoría, de alto contenido filosófico, y con gran aplicación práctica, que conviene cono cer aunque sea en términos generales, ya que ello nos puede permitir plantear con mayor claridad de ideas los proble mas de nuestra área de conocimiento. La realidad está ahí, tal cual es, y no sotros mediante nuestros sentidos que recogen aspectos parciales de esa reali dad, y nuestro cerebro que analiza las señales que proceden de ellos, nos for mamos una imagen de la realidad, tanto más completa cuanto más cantidad y ca lidad de datos recibimos del exterior. El proceso mental que nos permite co nocer la realidad es asombrosamente complicado, máxime cuando no sólo no nos basta con captar la realidad, sino que vamos más allá, hasta intentar com prender cómo y por qué suceden las co sas tal cual las vemos. Para llegar a ese grado de compren sión, hemos de estructuramos mental mente un mecanismo tal que al final, más o menos, la realidad se comporte como si sucediesen los acontecimientos de la manera por nosotros imaginada. De ahí surgen las teorías, que intentan explicar realidades poco comprendidas hasta entonces. El siguiente paso consis te en profundizar cada vez más en nues tro conocimiento objetivo de la realidad El objeto de este artículo es exponer a grandes rasgos los aspectos más desta cables de la misma, y resaltar su aplica ción en el análisis de los problemas de índole médico-sanitaria. 140 medicinamilitar para comprobar que efectivamente los mecanismos por nosotros imaginados coinciden con los acontecimientos rea les. Podemos llegar a dos conclusiones. La teoría es falsa o la teoría se cumple. Si es falsa, lo puede ser desde lo abso luto, es decir, totalmente incorrecta, o desde lo relativo, es decir, que necesita correcciones más o menos profundas para que coincida con los acontecimien tos reales. Y, qué duda cabe, pueden producirse espejismos; por ejemplo, Ptolomeo en su Almagesto efectuaba mucho mejor la predicción de las posi ciones de los planetas que la teoría de Copérnico, sin embargo la comprensión que ésta proporcionaba sobre el sistema solar demostraba el error de concepto de aquél. Este es un ejemplo de cómo el proceso de observación y explicación de los fenómenos es complicado y, a ve ces, resbaladizo (Hanson, 1985). Al observar la realidad captamos «da tos» de esa realidad por nuestros senti dos. Estos nos vienen de forma indiscri minada, y nuestro cerebro se encarga de efectuar un trabajo de depuración, de forma que al final nos formamos una imagen de la realidad con los datos que tracción, no existen tangiblemente como tales, sino que son un concepto mental al que necesariamente tenemos que acu dir para comprender la realidad. Es por ello que los sistemas son imágenes com prensibles de una realidad tan escurridi za para nosotros, que de otra forma se nos escaparía de las manos. En otras pa labras, los sistemas constituyen esque mas mentales que nos permiten com prender el mundo que nos rodea. Es por ello que, ante una realidad nuestro cerebro ha considerado como concreta. tantos observadores la exami RELEVANTES. El resto quedan como nen, tantas versiones se formarán sobre accesorios, o complementarios, de for la misma. Es decir, sobre la realidad, di ma que en principio no influyen significa versos investigadores establecerán dife tiva.ente en la imagen de la realidad rentes sistemas. Y ello por dos razones, que nos formamos. la primera según la finalidad que persi De alguna forma, para conocer la rea ga cada uno (para qué). y la segunda se lidad tenemos, necesariamente, que gún el cómo proceda cada uno en su exa simplificarla. men y análisis. Semejante proceso se denomina «re Pongamos un ejemplo: cinco personas duccionismo», y se basa inicialmente en dos principios. Primero determinar para se suben a un automóvil y van al cam qué queremos conocer la realidad. El se po. las cinco se apean del coche en el gundo determina el cómo se lleva a cabo mismo sitio, y observan el mismo paisa dicha simplificación, que depende de un je. Aparentemente las cinco están reci biendo por sus sentidos los mismos da conjunto de factores objetivos y subje tivos del investigador, tales como sus co tos objetivos procedentes de la realidad, nocimientos, método, ideología, etc que es la que les suministra el paisaje en el que se encuentran. Teóricamente, al (Martínez Vicente. 1983). El para qué nos dirá hasta dónde va recibir los mismo datos de la realidad, mos a profundizar. No es lo mismo el co los cinco tendrían que describir ésta de la misma forma. Pero resulta que el pri nocimiento de divulgación, que el cono cimiento profesional. Por ejemplo, en mero es un ingeniero agrónomo, el se los libros de divulgación médica, al gran gundo es un botánico, el tercero un pin público se le suministran datos tal que tor, el cuarto un campesino y el quinto puedan conseguir un conocimiento su un poeta. Observando la misma reali perficial sobre Medicina, cuyo único ob dad, las versiones van desde un análisis jetivo (para qué) es simplemente tener edafológico. hasta una poesía, pasando una idea de las enfermedades. Un libro por la descripción más simple que la da de texto profundiza en su análisis tanto ría. probablemente, el labriego. Conclu como sea necesario, porque el objetivo sión, una misma realidad, diferentes (para qué) del conocimiento no es tener versiones, diferentes sistemas. una idea general de los procesos patoló Dicho esto, queda claro que a partir gicos. sino poder diagnosticar para cu de ahora nos moveremos en el terreno rar la enfermedad de un ser humano, de las ideas, que intentan representar la misión que implica un alto grado de res realidad que está ahí, y de la que capta ponsabilidad profesional. mos lo que nuestros sentidos pueden El cómo depende de la metodología percibir, y sólo eso. Y de lo que pueden de trabajo. percibir, nuestro cerebro se queda sólo con aquello que le conviene, según el para qué y el cómo captar y compren CONCEPTO DE SISTEMA der la realidad. Sistema es un término genérico que se emplea para denominar a un conjunto de elementos o reglas que. ordenada CONCEPTO DE MODELO mente relacionados unos con otros, con tribuyen a un fin concreto (Bertallanffy. Si aceptamos que un sistema es una 1976). Semejante definición contiene tres representación mental de la realidad, el elementos básicos que configuran el asunto queda todavía demasiado abs tracto. Hay que darle a este sistema una concepto SISTEMA. representación formal, de manera que lo 1. Existe conjunto de elementos (co comprendido por nuestra mente lo po sas, reglas). damos expresar mediante el medio de 2. Están organizados, ordenados y re comunicación que sea a otra persona, de lacionados entre sí. 3. Existe un fin que le da razón de ser manera que. sin haber visto o captado esta realidad, a través de nuestra expli como sistema. En realidad, los sistemas son una abs- cación pueda hacerse ella en su mente una representación mental lo más simi lar a la nuestra (Aracil, 1978). El método que utilizamos para repre sentar formalmente la realidad, concebi da como sistema, es el de la construc ción de modelos. Así como sobre una misma realidad puede haber una gran variedad de siste mas, sobre uno en concreto puede ha ber diversos modelos. Por su parte, un modelo sirve para algo, y debe tener siempre una justificación. Por ello, de pendiendo de para qué va a servir, el modelo que se adopte será de un tipo o de otro. Los modos de diseñar un modelo re presentativo de un sistema pueden ir desde su mera narración literaria hasta el más minucioso análisis de su compor tamiento y la predicción de fenómenos. Dependiendo de para qué se quiera, se utilizará un modelo u otro. Un modelo como tal tiene que ser útil; debe servir para algo, bien sea conocer, analizar o predecir. Tanto más útil será cuanto mayor comprehensión hayamos conseguido de la realidad. Así, en el proceso de modelización pasamos por una serie de fases, representada por otros tantos tipos de modelos. Modelos literarios Suponen la descripción verbal de la realidad. Es la forma en la que habitual mente se expresa el conocimiento de los fenómenos reales. Esta descripción está sometida a una gran carga de subjetivi dad dependiente del autor. Dos autores pueden describir en sus respectivos li bros el mismo fenómeno, y aunque bá sicamente digan lo mismo, sin embargo, el texto de un autor nos gustará más que el de otro, bien porque uno sea más con creto, o porque ofrece mayor número de detalles, o simplemente porque la redac ción y sintaxis esté más conseguida en uno que en otro. Estos molelos son útiles en tanto tras miten conocimientos, y tienen el máxi mo grado de realismo. Modelos gráficos Cuando leemos un texto comple jo sobre un tema, cuánto agradece mos que se incluyan en él figuras o grá ficos explicativos del texto. Conse guir reducir la realidad compleja de un fenómeno en una figura o gráfico es un esfuerzo de síntesis, que necesariamen te implica un reduccionismo, pero que facilita extraordinariamente la compre hensión del sistema que el autor está in tentando explicar en el texto. Todo esto viene a corroborar aquel refrán de que una imagen vale más que mil palabras. medicinamilitar 141 Teoría de sistemas y su aplicación en medicina Y es verdad, a veces un gráfico o un es quema pueden expresar un fenómeno mejor que un texto largo y complicado. Lo difícil es llegar a ese gráfico que sin tetice el sistema en unos cuantos sím bolos. Lo que consigue el modelo gráfico es reducir todo el sistema en una serie de elementos que son los fundamentales, aquellos que tienen relevancia en el comportamiento de todo el sistema, es decir, los que definen el sistema tal cual es. Y la representación gráfica permite captar en un golpe de vista no sólo los componentes fundamentales del siste ma, sino también sus interrelaciones, que suelen venir expresadas por flechas. Con el modelo gráfico se pierde rea lismo, puesto que al hacer el gráfico he mos despreciado aquel enjambre de ele mentos accesorios que en principio no interviene significativamente en el com portamiento del sistema. Nos centramos en los elementos básicos y fundamenta les del sistema. Como contrapartida ga namos en utilidad, puesto que el mode lo nos permite conocer mejor las rela ciones entre estos elementos fundamen tales. Estos modelos gráficos pueden mate rializarse incluso en artilugios mecánicos o plásticos, que ayudan a comprender mejor el sistema. Modelos gráficos hay de diversos ti pos; en las técnicas de modelado hay un tipo especial que está orientado a facili tar el diseño de los modelos matemáti cos. Este tipo de gráficos se denomina Diagrama de Forrester, utilizado en un tipo especial de técnica de modelizado de sistema, denominado Dinámica de Sistema (Aracil: op. cit.). La figura 2 muestra un proceso de modelizado de un entorno ecológico donde dos especies compiten entre sí siendo una depreda dora de la otra. Este fenómeno fue es tudiado por Volterra, y ha podido ser materializado en un sistema de ecuacio nes tal y como se expresa en la figura. Modelos matemáticos Es el máximo nivel de abstracción de un sistema. Es el modelo más alejado de la realidad, el más reducido de todos. Consigue reducir un sistema complejo a una ecuación o serie de ellas. En estas ecuaciones se contemplan sólo las varia bles significativas, afectadas por un coe ficiente según su mayor o menor impor tancia dentro del sistema, y siempre sue le haber una variable última que repre senta o puede representar el ruido del sistema, es decir, aquel conjunto de va riables que contempladas por separado no poseen suficiente significación, pero todas juntas, si no se contemplasen, des plazarían el modelo del sistema real. Los modelos matemáticos suponen el máximo de reduccionismo, pero son de máxima utilidad, si están bien concebi dos, puesto que permiten la técnica de simulación. La simulación es una técnica que re quiere necesariamente el concurso de un ordenador para poderse llevar a cabo. Las ecuaciones del modelo se introdu mentió -Mao Modelo conceptual esJJIT -.____ ormali-/ zación Comparación estadística Discrepancias observadas mejora Modelo matemático icción Datos simulados Qué sucedería Figura 1. Esquema de un proceso de modelización de un sistema real y su simulación. Tomado de 1. Spain: BASIC microcomputer modeis in biology». 142 medicinamilitar Teoría de sistemas y su aplicación en medicina cen por programa en el ordenador y éste mediante el programa adecuado de si mulación puede manejar el modelo si mulándonos situaciones reales que noso tros podemos modificar a nuestro anto jo (Spain, 1982). Si analizamos un poco en detalle la fi gura 1 nos damos cuenta de que a tra vés de la observación surgen los mode los conceptuales cuya más inmediata manifestación es su descripción literaria y gráfica. Una vez obtenido este mode lo se pasa al diseño experimental que nos permite obtener datos reales del sis tema. Por sí mismos estos datos pueden mejorar el modelo conceptual pero un adecuado análisis estadístico de los da tos, con la aplicación de todas las técni cas necesarias que la Estadística Teórica nos pone a nuestra diposición. nos per mite en sucesivos ensayos llegar al mo delo matemático (si ello es posible). Una vez obtenido el modelo, la simula ción por ordenador del mismo nos per mite obtener datos simulados, que com parados mediante test de significación estadística, con los obtenidos experi mentalmente nos van a validar o recha zar nuestro modelo. Una vez alcanzada una aproximación formal al sistema real suficiente como para que las diferencias entre el modelo y el sistema sean sólo atribuibles al azar, podemos trabajar con el modelo tal que nos permita hacer predicciones sobre el sistema real. Este es el más alto grado de precisión al que se puede llegar en la técnica de modelización, La utilización de uno de los tipos de modelos que hemos indicado depende de la utilidad que tenga para nosotros. La destreza consiste en aplicar la herra mienta adecuada (modelo) al problema en cuestión (sistema). No siempre la téc nica más precisa es la más útil. De qué nos serviría pesar la carne en una balan za electrónica con una precisión de mi lésimas de gramo. Y una balanza de mercado para pesar el contenido de una cápsula de medicamento. De lo expuesto hasta ahora, podemos resumir que el proceso de sistematiza ción y modelización es un artefacto in telectual destinado a conocer y com prender mejor la realidad. 144 medicinamilitar Implícitamente los hombres han em pleado este tipo de proceso mental des de siempre. Lo que ha pasado es que hasta la revolución científica y sobre todo hasta la era informática, muy po cas personas han estudiado este proceso básico del razonamiento humano. En la medida que el hombre ha teni do medios no sólo para analizar los sis temas reales, sino para generar nuevos sistemas, y en el seno de un mundo cada vez más complejo, ha sido en la que se ha visto obligado a reflexionar sobre la realidad que estudia y que crea, sis tematizándola. El boom de los sistemas ha sido es pectacular desde la Segunda Guerra Mundial hasta ahora. Todo el mundo habla de sistemas, y sobre ellos se han generado diversas teorías que han inten tado estudiarlas, unas desde un punto de vista general, otras desde uno espe cífico. TEORIA GENERAL DE SISTEMAS Resulta una necesidad acuciante que en un mundo como el nuestro, cada día más complejo. intentemos buscar nue vos métodos para intentar comprehen der y manejar una realidad que nos desborda por su vertiginosa forma de evo lucionar hacia unas estructuras más y más complicadas. Sería imposible con trolar nuestro mundo con los mismos métodos de trabajo de hace un siglo. El concepto de sistema ha permitido desarrollar un método de análisis de la realidad mediante el que, al menos, po demos entender algo mejor nuestro en torno. Desde muchas áreas de la Ciencia se ha iniciado ese concepto. y hoy día no hay disciplina científica en la que la pa labra «sistema» no aparezca en su glo sario de términos. Prácticamente todo el mundo utiliza esta palabra. Pues bien, si desde la Física hasta la Biología y desde la Psicología hasta el Arte, todo el mun do utiliza el concepto «sistema» en sus lucubraciones mentales, ¿es posible que todas estas áreas científicas tengan algo en común?, ¿es posible que los sistemas en Física tengan algún tipo de relación, aunque sólo sea tangencialmente, con los sistemas sociales? En resumen, ¿pue den encontrarse las propiedades y leyes que definan y rijan a un sistema con in dependencia del área de la Ciencia a la que se aplique? ¿Se puede elaborar una Teoría General de los Sitemas? Este ha sido el intento realizado al de sarrollar esta teoría general. La «Ciencia de los sistemas» (Berta llanfy. 1979) se ha convertido en una in novación en ingeniería, requerida por la complejidad de los «sistemas» en la tec nología moderna; hecho palpable si nos detenemos a analizar la complejidad de una planta de proceso industrial, o un avión, un barco, un centro de proceso de datos, etc. Así, para los ingenieros el concepto de sistema es un viejo conoci do de sus libros de texto. Para los médicos y biólogos tampoco nos suena raro esta palabra, puesto que desde la carrera hemos oído hablar y he mos estudiado multitud de fenómenos y estructura biológica bajo el prisma de los sistemas: «sistema nervioso central», «sistema renina-angiotensina», «sistema hipotálamo-hipófisis», etc. Pues bien, la Teoría General de Sis temas es fundamentalmente un campo claramente orientado hacia las matemá ticas, que intenta hacer abstracción de los sistemas reales, para intentar averi guar las leyes de comportamiento de los sistemas generales, sea cual sea su natu raleza. Visto de esta forma, la Teoría General de Sistemas es una corriente de pensamiento a caballo entre la Matemá tica y la Filosofía pura (Bertallanfy, 1978). El padre de esta teoría es Ludwig von Bertalanffy, biólogo vienés nacido en 1901. Fue profesor de Biología en Vie na hasta que en 1949 se traslada a Ca nadá y Estados Unidos, donde desaro lló su teoría, llegando a alcanzar un con siderable prestigio. Para Bertallanfy la teoría de sistemas surge de la necesidad de dar un nuevo enfoque a la Ciencia, en áreas que se ha bían desarrollado defectuosamente; en concreto esto era aplicable a la Biología, Psicología y Ciencias sociales. Dada la preponderancia que ha teni do la Física desde Galileo, para Berta llanfy ha habido una tendencia poco me ditada de intentar explicar el mundo re duciéndolo al ciego azar de las leyes fí sicas. Así, se ha intentado hacer con el ser humano, y hasta con su comporta miento. La consecuencia ha sido un ver dadero fracaso que ha provocado un in cesante ir y venir de teorías que no han sabido atacar los auténticos problemas, al intentar interpretar la existencia por analogías de una Ciencia, la Física, que no lo puede explicar todo. Por otra parte, y dado este fracaso, se ha producido la tendencia contraria, que ha sido la de hacer de cada área de la Ciencia un reino aislado con su propia metodología y su propia base de cono cimientos. Esto ha conducido al laberin to de las especialidades y subespeciali dades, con el consecuente aislamiento de los científicos y el correspondiente desconocimiento de todo lo que no sea el reducido dominio de la subespecia lidad. Estas dos tendencias han dado lugar a dos paradigmas antagónicos: el paradig 1. DIAGRAMA CAUSAL NUMERO DE INDIVIDUOS DE LAESPECIE 1 (devorada) ma del poder y el paradigma del cono cimiento. El primero aboga por encon trar una metodología universal que nos permita analizar, comprender y manejar la realidad. El segundo aboga por el co nocimiento como única forma de conse guir este objetivo. Si contemplamos ambos paradigmas como antagonistas, y adoptamos ante ellos una postura maniquea, caeremos en sus corresponientes trampas. Si opta mos por el paradigma del poder caere mos en la trampa por la que una llave puede abrir muchas puertas, cosa que no es cierta. Si optamos por el paradigma del conocimiento nos aislamos en una parcela reducida de la Ciencia sin posi bilidad de extender nuestro saber a otras áreas salvo a fuerza de un estudio a gra nel y sin método de aquéllos. La Teoría General de Sistemas ha ten dido, sin ocultarlo, hacia el paradigma del poder. Ha estudiado los sistemas con independencia de su aplicación concre ta, con la esperanza de que partiendo de lo general, se pueda comprender lo par ticular, sea del área que sea. Para esta teoría no es válida la utili zación de las analogías, método por el cual dos entidades diferentes pueden re girse por un aparente patrón común de comportamiento, pero partiendo del co nocimiento de éste en una de ellas, e in terpretando el comportamiento de la se gunda a partir de las propiedades de la primera. Esto, según Bertallanfy, ha ocurrido al intentar explicar el mundo a partir de las leyes físicas y muy concre tamente en la Biología. Los que sí son válidos son las homologías o isomorfis mos, por las que dos fenómenos diferen tes difieren en su aspecto externo pero las leyes repectivas son formalmente idénticas. Que dos fenómenos puedan, con independencia de los hechos que ge neran, regirse por leyes formales idénti cas, permite extraer de ellos el sistema, en abstracto, por el que se rigen, y com probar que en esencia son idénticos o muy similares. Un ejemplo de isomor fismo lo tenemos en el comportamiento de las epidemias y la propagación de ru mores (Aracil, op. cit.); bajo unos su puestos de partida, la curva en campana de propagación de una epidemia es muy DE LAESPECIE 2 CRECIMIENTO ESPECIE 1 2. 2 DIAGRAMA DEFORRESTER CODIGO DEVARIABLES Num. SímboloClase 1 2 3 4 5 Ni N2 CN1 CN2 El N N F F T 6 E2 T 7 8 9 Ci G2 DT T T T Denominación Unidades Núm. individuos especie 1 Núm. individuos especie 2 Crecimiento especie1 Crecimiento especie 2 Tasa crecimiento vegetativa especie1 crecimiento Tasa vegetativa especie2 Tasa devoracidad especie 1 Tasa devoracidad especie 2 Intervalo deintegración Individuos Individuos Indiv./período Indiv./ período Indiv./indiv./pe Indiv./indiv./perío Indiv./período Indiv./período Período DIAGRAMA (MODELO GRAFICO) ) £2 G2 3. MODELO FORMAL (MATEMATIGO) Sistemade ecuaciones: 1 = Nl + DT (CN1) N2 = N2 + DT (CN2) CN1 Nl (El Ci N2) CN2=_N2*(E2_G2*Ni) * * — * — * Figara 2. Proceso de modelado de un sistema de competencia ecológica de dos especies (zorros que se comen a conejos). Ecuaciones de Volterra. similar a la de un rumor. En ambos ca Con Galileo y Newton la Física alcanzó sos hay población susceptible y pobla su esplendor, de forma que la tendencia en ción inmunizada. Dos fenómenos que Biología era comparar el ser vivo a un no tienen nada en común, salvo que sus complicado mecanismode relojería. Cuan respectivos sistemas son isomorfos. do se desarrolló la Termodinámica al ser Aceptar los isomorfismos en la Ciencia vivo se le compara con una máquina tér es el axioma necesario para que esta mica. Cuando se entró en la era ciber Teoría tenga sentido. nética el hombre se convirtió en un au medicina militar 145 Teoría de sistemas y su aplicación en medicina tómata inteligente. Pero en el fondo, ninguna de estas analogías ha ido más allá de ser teorías de moda pasajeras. En el fondo un ser vivo no es ni un meca nismo de relojería, ni una máquina de vapor ni un robot, auque en algunos as pectos se pueda asemejar a ellos. La Teoría General de Sistemas, que tiene considerable aplicación en Biolo gía. contempla al ser vivo como un or ganismo, que no tiene nada que ver con un máquina. Utiliza el concepto de sis temas y de modelos para analizar la rea lidad. Sobre ellos define una serie de, di gamos, leyes de comportamiento; y uti liza el análisis matemático para el de sarrollo de modelos formales. Esta clara orientación matemática a la que conduce la Teoría General de Siste mas nos lleva directamente a la compu tación, ya que el estudio de los modelos matemáticos de los sistemas reales y su simulación requieren unos cálculos ba sados en ecuaciones de gran compleji dad que necesitan de la potencia de cál culo del ordenador para ser tratados. Por este camino la Biología, en cola boración estrecha con matemáticos, in genieros e informáticos, se ha adentra do en el intrigante camino de los mode los formales. Esta vía de investigación analiza sistemas biológicos pero con una metodología que desciende hasta la ob tención del modelo matemático que ex plique el comportamiento del sistema. Los resultados de la Teoría de Siste mas en Biología han sido moderadamen te satisfactorios, en el sentido que ha ha bido sistemas biológicos que han podido modelizarse con buenos resultados, siendo de destacar su aplicación a la Ecología y Bioquímica. Pero lo que la Teoría de Sistemas pre tendía para todas las áreas de la Ciencia no ha sido posible. Se intentó, partien do de una teoría general. aplicarla al máximo número de ciencias aplicadas. Este paradigma del poder ha tenido éxi tos parciales. pero no ha sido completo. Donde esta filosofía de pensamientos ha cuajado con éxito ha sido en el cam po de la informática. Por lo demás, ha sido, y sigue siendo, un enfoque diferente de la Ciencia, que intenta aproximar campos alejados me diante el empleo de una metodología que las unifique. En parte se ha conse guido. y en parte no. El éxito radica en que al enfocar la realidad, del tipo que sea, bajo la visión sistemática, se facili ta extraordinariamente la comprehen Sión de ésta. El fracaso, en unos casos relativo y en otros rotundo, radica en que hay áreas de la Ciencia que, acaso sea porque no son bien conocidas, no permiten la total o parcial aplicación de esta teoría a la realidad que estudian. El problema está en que, en el otro extre mo, el paradigma del conocimiento tie ne su razón de ser. Para conocer un área de la Ciencia no basta con tener una bue na metología y sistemática de trabajo; hace falta estudiar y conocer hechos concretos. El conocimiento de las cosas avanza a más velocidad que su inter pretación. Los fenómenos suceden, están ahí, se pueden incluso alterar, modificar y corregir sin que se conozca bien el por qué sucede así. Ejemplo de ello lo tene mos en farmacología, donde un medica mento sabemos que cura una enferme dad. pero no sabemos por qué. Conseguir llegar a comprender la rea lidad tanto como para lograr obtener el modelo matemático que la rige puede llevar demasiado tiempo, y mientras tanto, a pesar de todo, el conocimiento de la misma crece incesantemente, e in cluso nuestra capacidad de manejar esa realidad también. La conclusión, que hay que estudiar, es innegable. Es nece sario la figura del experto, del especia lista. Así como también es necesaria la figura del analista de sistemas. Son los dos poios de un espectro, que juntos son capaces de conseguir avances conside rables. APLICACION A LA MEDICINA La Teoría de los Sistemas se viene uti lizando en muchos campos de la Medi cina y Biología, por no decir en todos, al menos implícitamente. Si nos para mos a pensar, algo de ella empleamos diariamente a -la hora de plantearnos nuestro trabajo sobre todo si éste es de investigación. Es casi más Filosofía de la Ciencia que una técnica o método con creto. Donde sí desciende al terreno de la técnica es en la modelización y simu lación por ordenador; razón por la cual se incluye en esta monografía. Sin profundizar en el detalle de las di ferentes técnicas de modelización, para entendernos, cualquier sistema que con sigue expresarse por una ecuación o sis tema de ecuaciones, está modelizado. y se puede simular su comportamiento por ordenador, siempre que la unidad de tiempo intervenga como variable. Quizás para el médico práctico esto pueda ser sorprendente, pero mayor sorpresa es asomarse a los índices de pu blicaciones médicas como puede ser el Index Medicus, o el Current Contents y buscar los artículos que mensualmente se publican bajo los epígrafes «Compu ter» o «Model» o «Simulation» y com probar la ingente cantidad de artículos que continuamente aparecen en la lite ratura en los que se utiliza, de una for ma o de otra, este tipo de técnicas. Así tenemos los modelos farmacoci néticos, los modelos de reacciones quí micas. bioquímicas, desintegración ató mica, etc., dentro del terreno molecular y físico. En el terreno ecológico. de po blaciones, hay un considerable desarro llo de las técnicas de modelización. Bas te echar una mirada a todo lo relativo en Ecología a la dinámica de poblacio nes. En Fisiología son abundantes los trabajos sobre modelos de comporta miento del sistema, en especial el car diovascular y respiratorio. Todos ellos no lo explican todo, y pueden ser tacha dos de rudimentarios. También un Ford T es rudimentario comparado con los automóviles modernos. BIBLIOGRAFIA HANSON, N. R .:» Patrones de descubrimiento. Observación y explicación». Ed. Alianza Uni versidad A U. ¡77. 42-49. Madrid. ¡985. MARTÍNEZ VICENTE. J. S.: »Manual de ope raciones para modelo DS’. Departamento de Economía Agraria del CSIC. Madrid, 1983. BERTA LLANFY, L. W.: ,Teoría General de 146 medicina militar los Sistemas». Ed. Fondo de Cultura Econó ,nica. Madrid, ¡976. ARACIL. J.: ‘,lntroducción a la dinámica de sis temas». Alianza Editorial A UT. 58. Madrid, 1978. SPAIN. J.:» D. BASIC. Microcomputer models in biology». Addison Wesley London, ¡982. BERTALLANFY, L. W.: <Perspectivas en la teoría general de sistemas’. Alianza Editorial AU. 230. Madrid, 1979. BERTALLANFY, L. W., ASHBY, W. R.: WINBERG, G. M. et alTendencias en la teoría general de sistemas’. Alianza Editorial. AU. 208. Madrid, 1978. Informática y salud pública: Sistemas de información sanitaria José Alfonso Delgado Gutiérrez * José Manuel de la Riva Grandail ** Vicente Domínguez Rojas SUMMARY Los Sistemas de Información Sanitaria cumplen un papel básico dentro de un Sistema Sanitario, por los cuales es posible conocer la realidad cambiante del es tado sanitario de una comunidad. La información sa nitaria permite la automatización de estos sistemas de información, así como la posibilidad de crear sistemas de seguimiento de la historia clínica de miembros de esa comunidad, con independencia de su lugar de residencia. The sanitary information systems have a basic role within the sanitary system, thus, it is possible to know the everchanging reality of sanitary state of a commu nity. The sanitary informatics ailows the automatization of there systems of information as well as the possibi lity to create systems of follow-up the clinic history of any member of a community regardless of his place of residence. FORMACION a todos los niveles de la estructura sanitaria de un país. Este es el objetivo básico de un Sis tema de Información Sanitaria, defini Uno de los aspectos más importan En Sanidad esto es un hecho evi do por la OMS en 1977 como una or tes de la Teoría de los Sistemas es la dente, ya que una organización sani referencia que en ella se hace a la or ganización compuesta de personal, taria ha de repartir sus niveles de asis ganización jerárquica de éstos, espe tencia en tres niveles; y ha de poseer material y métodos; los cuales en in cialmente en el terreno de la Biología teracción suministran datos e informes una jerarquía de mando tal que per y de las organizaciones humanas. En para los análisis epidemiológicos, que mita la gobernabilidad de la misma permitan un conocimiento real de la efecto, es conocida la cadena jerárqui ca que agrupa las moléculas en célu (Fig. 2). situación sanitaria, y que sirvan para las, éstas en tejidos, éstos en órganos, apoyar la planificación y gestión de los los cuales a su vez se agrupan en sis Servicios Sanitarios del Estado (Rey temas de órganos para formar un todo SISTEMAS DE INFORMACION Calero, 1976). que son los organismos vivos. A su vez SANITARIA Los Sistemas de Información Sanita dichos organismos se agrupan en co ria se basan tanto en las estadísticas munidades de organización cada vez Saber cuál es el estado de salud de específicamente sanitarias como en las más compleja (Milsun, 1981) (Fig. 1). la población, de qué enferma, de qué procedentes de otras áreas, como las se muere, cuál es su expectativa de demográficas, económicas, urbanísti Ello sucede por un fenómeno de se vida, el nivel de asistencia sanitaria cas, laborales, etcétera, dirigidas a efectuar un correcto diagnóstico de sa gregación, producido cuando la orga que recibe, cómo se utilizan los recur nización de un sistema es tan grande sos sanitarios existentes, etcétera, es lud de la comunidad, así como para canalizar los recursos asistenciales de y sus elementos tan numerosos, que se una labor que requiere tener organi hace imposible su manejabilidad bajo zado adecuados SISTEMAS DE IN la forma más óptima (Ferrara, 1976). INTRODUCCION 148 medicinamilitar una única dirección. Los subsistemas así segregados tienden a la especiali zación del trabajo. Presidente Las estadísticas sanitarias suelen ba sarse en encuestas que periódicamen te son repartidas a todos los centros sanitarios bajo el formato de cuestio narios, los cuales, una vez cumplimen tadas, las vuelven a remitir al organis mo responsable de la elaboración de los resultados. De esta forma, el Instituto Nacional de Estadística elabora las encuestas de Morbilidad hospitalaria, Mortalidad y Morbilidad general, y de Centros sa nitarios en régimen de internado (INE, 1982 y 1984) (Fig. 3). Los Sistemas de Información Sani taria están enfocados desde una doble perspectiva, epidemiológica y econó mica-administrativa. Tan importante es saber de qué enferma y muere nues tra población, y por qué, como saber silos recursos sanitarios de que dispo nemos se explotan adecuadamente o no. Nos encontramos con la vertiente económica de la sanidad que obliga cada vez más a obtener mayor rendi miento a los escasos recursos disponi bles (Ortún, 1987). Los Sistemas de Información Sani taria normales chocan con un proble ma muy serio, cual es su fiabilidad. Sucede que la cumplimentación de los cuestionarios suele ser un trabajo aña dido, que, aparentemente, no parece reportar un beneficio significativo para el que ha de rellenarlos, y los da tos que se recogen en ellos son de es casa utilidad para éste. La información que se solicita, en principio, interesa a estamentos supe riores. Ello comporta el riesgo de la falta de fiabilidad. Bien es verdad que la ley de los grandes números se en carga de reducir dichos errores cuan do se barajan cifras nacionales. Otro defecto reside, no ya en los centros que generan la información, hospitales, centros de salud, ambula torios, etcétera, sino en los organis mos estatales encargados de elaborar las encuestas. Este es la lentitud en di cha elaboración, generalmente deriva da de la falta de personal y medios. Hay encuestas que logran ver la luz de cinco a diez años después que se reco gió la información. Semejante retraso hace que la utilidad de los datos obte nidos apenas sea insignificante. De re- Vicepresident. Ger.n. Capataz Obrero Una jerarquía admin iiirail va clásica. La jerarquía humana. Los múltiples subsistemasen cualquier nivel vienensugeridospor las distintas lineas que irradian de él. La variación del tamaño en cualquiernivel viene sugeridapor la longitud del eslabón. Figura 1. Jerarquización de los sistemas. Tomado de Milsun, 1981. chazo, la Estadística se va despresti giando con el paso del tiempo, y cada vez se le ve menos sentido a este tipo de trabajos. Pero con todos los defectos que se les pueda achacar, los Sistemas de In formación Sanitaria son la única for ma de que un país pueda conocer su estado de salud. Y nadie puede dudar que es de vital importancia para el Go bierno y las autoridades sanitarias de una nación este tipo de información. INFORMACION EPIDEMIOLOGICA Si los Sistemas de Información Sa nitaria son capaces de hacer llegar a un organismo central los datos del es tado sanitario de un distrito, área de salud, región o del país en general, el proceso de elaboración de esos datos para conseguir obtener cifras que sean indicadores de la Sanidad requiere un análisis basado en el método estadís tico, y más concretamente en el epi demiológico (Lilinfeld, 1980). No es objeto de este tema explicar el método epidemiológico ni cómo se obtienen los indicadores y tasas, pero sí es necesario hacer ver que gracias a dicho método es posible conocer el es tado de salud de la población. En este sentido hay que reconocer el alto gra do de desarrollo que en este terreno posee Estados Unidos, que a través del US Department of Health and Hu man Services publica los datos epide miológicos nacionales al año siguiente de ser obtenidos (Bowen, 1985). Si la información que genera un hospital es complicada, la que gene ran éstos conjuntamente con los demedicina militar 149 Informática y salud pública: Sistemas de información sanitaria más centros de asistencia sanitaria de primer y segundo nivel, no lo es me nos. Regón / HOSPITAL DISEÑO DE UN SISTEMA DE INFORMACION SANITARIA En Estadística un principio funda mental consiste en que la información que se recoja debe ser la necesaria, pero no más, para que las conclusio nes del trabajo las podamos inferir a la población de donde se han tomado los datos. Si la información recogida es insuficiente, es evidente que se ca recerá de elementos de juicio suficien tes para efectuar dicha inferencia. Si es excesiva, la gran cantidad de datos nos impedirá enfocar el problema ade cuadamente, desplazando nuestra atención en hechos poco relevantes. Si es distinta, simplemente nuestra infe rencia será errónea. No es nada fácil definir el conjunto de datos que han de recogerse en una encuesta, ya que lo primero que hay que tener claro es para qué se quiere obtener dicha información. Un ejemplo de buen hacer en este sentido lo tenemos en el Informe Kor ner elaborado por las autoridades sa nitarias del Reino Unido: En dicho in forme se recogen lo que denominan conjunto mínimo de datos esenciales («Minimum Basic Data Set: MBDS»), Figura 3. Portada de la Encuesta de Morbilidad del I.N.E. 150 medicinamilitar 5M h - Self cure 500 000 Familias 1.10 Input Out pout Figura 2. Jerarquización del sistema sanitario. Tomado de Rey Calero, 1976. que son los datos esenciales que el NHS: «National Health Service», so licita de cada centro asistencial como información útil para las autoridades sanitarias. Cada área de actividad del hospital tiene definido un MBDS, contabilidad, consultas externas, ad misiones, almacenes, especialidades clínicas, historia clínica; todos y cada uno de estos centros de actividad tie ne su MBDS. A partir de este punto, cada región sanitaria en Gran Breta ña es muy libre de organizarse su sis tema de información, informatizado o no, con tal de que al final, periódica mente, los MBDS puedan ser remiti dos correctamente al NHS (British Medical, 1986). El concepto de «Minimum Basic Data Set» se está extendiendo a otros países, y es posible que con el tiempo se convierta en un estándar para la Comunidad Económica Europea (Ro ger, 1986). A fin de cuentas, definir los MBDS’s no es otra cosa que espe cificar de una vez, y eso sí, por el pe ríodo de tiempo más largo posible, qué datos quiere la Administración so licitar a sus hospitales y centros de asistencia sanitaria. El problema de definir los datos que han de configurar la información sani taria es extensible a todas las áreas de la asistencia sanitaria, comenzando por la propia historia clínica de los pacientes. INFORMATICA APLICADA A LOS SISTEMAS DE INFORMACION SANITARIA Si los hospitales dependientes de una misma autoridad sanitaria dispo nen de sistemas informáticos, es posi ble que puedan comunicarse entre sí, y con el organismo central de la auto ridad sanitaria para transmitir infor mación. Ello requiere al menos que los datos que se transmitan de uh pun to a otro de la red sean estándares para todos los hospitales. Con la au toridad sanitaria todos los hospitales han de rendir la misma información, eso es obvio. Entre hospitales, la in formación que se intercambie normal mente será de carácter clínico. En la medida en que una persona pueda se atendida en cualquier hospital de la Informática y salud públi Sistemas de información sanitaria base grave, tratamiento con estrecho margen terapéutico, etcétera. Una forma elemental y sencilla es dotar a todos los beneficiarios de una cartilla sanitaria donde vengan referi dos todos estos datos. La cumplimen tación de la misma es manual, y obli red sanitaria de la cual es beneficiario, ga al paciente a llevarla siempre en cima. es lógico pensar que sería francamen te útil que un hospital, al recibir a un Cualquier otra solución requiere el empleo de sistemas informáticos. paciente, pudiese saber, con indepen Una primera solución informática dencia de que el paciente tenga o no buena memoria, dónde ha sido asisti es el empleo de tarjetas de memoria do con anterioridad, y de qué ha sido (Mclvor, 1986). Son tarjetas del tama asistido; si tiene algún factor de ries ño de una tarjeta de crédito, que po go tal como alergias, enfermedad de seen un microchip con capacidad para 1. TARJETASINTELIGENTESson tarjetas de plásticoprovistasde pastillas (“chips”) microelectrónicas; se las puedeusarcomotarjetasdecrédito,llavesu ordenadores portátiles.Así, la pastilla(arriba,a laderecha),que albergaunmi croprocesador y diversasclases de bancosde memoria,puede almacenare Ir actualizando el saldode la cuentade créditodel titularde la tarjetay llevarun registro completode todas las transaccionesrealizadascon la tarjeta.El micro almacenamiento masivo. Las actuales disponen desde 1 Kb (1.000 caracte res) hasta 32 Kb (32.000 caracteres). Una tarjeta de 8 Kb de memoria per mite almacenar bastante información clínica, sobre todo si ésta va codifica da. Existen otro tipo de tarjetas de memoria, basadas en tecnología láser, que permiten almacenar por ahora 1 Mb de memoria (un millón de ca racteres). Estas tarjetas pueden ser de múlti ples usos. Pueden servir además de carnet de identificación, de usuario de cuenta bancaria, etcétera. Son cómo das de llevar, tienen el mismo riesgo circuito se comunicacon la maquinariaexteriora travésdeochocontactosme tálicos (arriba,a la izquierda)situadosen el anversode latarjeta(abajo,a la Iz quierda). Enla fotografíadel ánguloinferiorderechose ha retiradode latarjeta parte de la banda magnética,con el fin de mostrarun posibleemplazamiento de la pastilla.Esta podría tambiénhaberse situadojustaiente encima del eje longitudinalde la tarjeta. Composiciónicónicarealizadapor James Kilkelly.) Figura 4. Tarjetas inteligentes. Tomado de Mcl vor, ¡986. 152 medicina militar r pb, el Proyecto INCAS para la Junta de Andalucía (Fernández, 1986). de extraviarse que el que pueda tener el carnet de identidad, y la informa ción que posee no es accesible a nadie que no posea el lector de tarjetas. Los lectores de tarjetas son aparatos sen cillos, del tamaño de un microordena dor. Pueden estar conectados al siste ma central de ordenadores, por lo que pueden actualizar las Bases de Datos a partir de la información contenida en las tarjetas, y viceversa, éstas las pueden actualizar con la información contenida en las Bases de Datos. Este sistema permite ahorrar toda una red de comunicaciones si ésta sólo se crease para la transmisión de datos clínicos. La segunda solución informática es la red de comunicaciones, por la que los hospitales de la red se pueden co municar entre sí. Para ello hay diver sas soluciones, unas más caras y otras más baratas, dependiendo de la inten sidad de transmisión de datos. Me diante la red telemática, la informa ción fluye sin intervención directa del paciente. (Ver el artículo «Comunica ciones Sanitarias» de este mismo nú mero.) Lo que es posible para los hospita les, es extensible a los Centros de Asistencia Primaria y Centros de Sa lud, en la medida en que todos ellos pertenezcan a la misma red sanitaria. Ejemplo de estos intentos se comien zan a ver en España, como por ejem- ESTADISTICAS SANITARIAS. SOLUCIONES INFORMATICAS Existe un riesgo en la informática que es la amenaza de llegar a uña torre de Babel si no existe una planificación a largo plazo en los proyectos infor máticos a realizar en un ámbito priva do o público determinado. La iniciati va independiente de los diferentes es tamentos de una organización induce inevitablemente a la compra de equi pos y sistemas destinados a resolver problemas particulares, sin prever el aislamiento progresivo a que ello con duce. Por esta causa es muy impor tante la planificación e integración de todos los proyectos según directri ces que aseguren la compatibili dad de sistemas, tal que permitan el establecimiento de comunicaciones fluidas entre todos los estamentos afectados (Andreasson, 1985). Si una red sanitaria dispone de sis temas informáticos en sus centros asis tenciales, del tipo que sea, la informa ción estadística que las autoridades sa nitarias exigen de todos ellos deja de ser problemático por varias razones. La primera, porque la fiabilidad puede llegar a ser absoluta. Al de sarrollarse la actividad diaria con la ayuda del ordenador, los datos a par tir de los cuales se han de rellenar los cuestionarios residen en la Base de Datos. Obviamente la cumplimenta ción del cuestionario es un proceso au tomático realizado por el ordenador, a partir de datos introducidos en acti vidades rutinarias, ajenas a la Esta dística. La segunda, porque la elaboración de las encuestas a nivel central es un proceso altamente rápido, dado que el La informatización de áreas sanita organismo central dispone del ordena rias es un hecho real en muchos paí dor para elaborar sus resultados. No ses. En Suecia, Estados Unidos, Fran hay que grabar partes ni cuestionarios, cia y Reino Unido son cada vez más ya que éstos se reciben bien por cinta numerosas las instituciones, tanto pri o disco magnético, o bien por te vadas como públicas, que disponen de leproceso. Sistemas Informáticos integrados por De esta forma los sistemas informá redes de teleprocesos. En un área sa ticos prestan servicio tanto a los mé nitaria informatizada la historia clíni dicos y sus pacientes, como a la Ad ca de un paciente abierta en su centro ministración. de asistencia primaria se almacena en La tecnología para llevar este tipo la Base de Datos del área de salud, o de desarrollos a cabo existe y es una distrito, allá donde esté. Si el pacien realidad en varios países. El principal te cambia de residencia y es asistido problema no estriba en las máquinas, en otro centro de salud de la misma ni tan siquiera en los programas de área, o se le remite a un hospital, en aplicación. Lo auténticamente proble cualquier caso su historia clínica (los mático, aunque sea paradójico, es sa datos que de ella guarda el sistema en ber establecer qué información es la la Base de Datos) es accesible desde que dará contenido al Sistema de In cualquier punto de la red. formación Sanitario. BIBLIOGRAFIA MILSUM, J. H.: La base jerárquica de los sis temas vivienles. En Bertalanffv. L. V. Ashby el al. Tendencias en la Teoría General de Sis temas. 168-218. Alianza Editorial AV. 208. Madrid, 1981. FERRARA, F. ADiagnóstico de salud de la comunidad. En Ferrara, F. A. Acebal E. Pa ganini, 1. M. Medicina de la Comunidad. 55-106. Ed. lnter,nédica. Buenos Aíres, 1976. REY CALERO, JPolítica de Salud Comuni taria. En Rey Calero, J. 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Al principio sólo se realiza ban las comunicaciones dentro del hospital, pero hoy en día existen ya re des de telecomunicación que incluso unen hospitales geográficamente dis persos. Las tecnologías, arquitecturas y funciones que normalmente se em plean para la comunicación interna de un Centro Médico son diferentes a las empleadas para enlazar hospitales. Es por ello por lo que hemos dividido su estudio en dos grandes áreas: a) Comunicaciones intrahospitala rias. b) Comunicaciones interhospitala rias. Sanitary communications play a very important role in the tecnolochical estructure of modern hos pitals. Within a very short period of time, they will be absotutly necessary for Medical Centers. Internal and external hospital communication systems are studied. Centralized and distributed in formation systems are described. We also present a differential analysis of the various types of Public Transmission networks. ma de información intrahospitalario era centralizada y jerarquizada para más tarde ir evolucionando hacia es tructuras descentralizadas más adapta bles a las nuevas organizaciones sani tarias, dando lugar a los sistemas de información distribuidos. MODELO CENTRALIZADO En un sistema de información cen tralizado, todos los medios de trata miento y almacenamiento se sitúan en el mismo punto (figura 1), al cual estan enlazados los diversos terminales Línea«puntoa punto» A B Sistemacentralj A: COMUNICACIONES INTRAHOSPITALARIAS La arquitectura de los Sistemas In formáticos Intrahospitalarios ha re corrido el mismo camino que la infor mática tradicional. Al comienzo de su implantación, la arquitectura del siste 154 medicinamilitar c Figura 1. Esquema de un modelo centralizado. ETAPA 1. Sistemas remotos Comunicaciones sanitarias que dialogan con el ordenador. Esta concepción posee ventajas y desventa jas. Entre las ventajas del sistema cabe mencionar, su sencillez y su bajo coste. Entre los inconvenientes, el más significativo es su baja fiabilidad, ya que todo el sistema depende del es tado de funcionamiento del ordenador RED CON MULTIPLEXORES Sistemas remotos Sistema central Multiplexores RED CON CONCENTRADORES Sistemas remotos Sistema central 1 Concentrador RED MULTIPUNTO Sistemacentral Figura 2. Esquema de modelo centralizado. ETAPA 2. 156 medicinamilitar central. Este problema puede solucio narse mediante técnicas relativamente complejas, de duplicación de equipos, según el nivel de fiabilidad deseado. Otro inconveniente de este modelo digno de subrayar es que el crecimien to natural de la tarea informática con duce inexorablemente hacia configu raciones gigantescas, las cuales son di fícilmente gobernables. Históricamen te estos sistemas centralizados han evolucionado en cuanto a comunica ciones se refiere en tres etapas. En los primeros sistemas teleinfor máticos los terminales locales o remo tos estaban directamente conectados al ordenador central mediante enlace de datos biunívocos. Posteriormente se introdujeron los concentradores y multiplexores (figura 2). Estos esta ban unidos por un lado con los termi nales (geográficamente agrupados), mediante enlaces de baja velocidad, y por el otro, con el ordenador central mediante un enlace de alta velocidad. La tercera etapa estuvo constituida por la aparición de frontales (figura 3) pequeños ordenadores, mediante los cuales se logra un mejor manejo de las comunicaciones entre los terminales y el ordenador central, al descargar a este último de todo lo referente a la gestión de las comunicaciones. Segui damente vamos a analizar más deteni damente las diversas etapas. sistema operativo—, que controla el tratamiento de las aplicaciones, ges tión de la memoria virtual, la gestión de los terminales, la gestión de colas, el almacenamiento, recuperación y protección de datos. ETAPA 2: Concentradores y multiplexores miento suelen tener poca capacidad. Un concentrador tiene encomenda do dos grupos de funciones claramen te definidas: a) Funciones relativas al tráfico de datos; b) Funciones ligadas a las aplicaciones. La principal función del concentra dor es la de realizar la conexión entre terminales hospitalarios de baja velo cidad y el soporte de transmisión de alta velocidad. Además, por el hecho de estar en contacto con los termina les hospitalarios y por su naturaleza programable, el concentrador es capaz de realizar ciertas funciones sencillas ligadas a las aplicaciones médicas. Con el aumento del número de ter minales (tanto agrupados como dis persos) se encarece la conexión de los terminales con el ordenador central por dos razones: 1) La gestión de las transmisiones para un número importante de termi Multiplexores (figura 2) nales implica utilizar la potencia del ordenador central en tareas para las Los multiplexores suelen ser equi que no ha sido concebido, con la con pos cableados y sin inteligencia; por siguiente ineficacia y merma de recur tanto, no pueden realizar en la mayo sos, que deberían utilizarse en las ría de los casos más que la concentra aplicaciones. ción de tráfico. Reciben las secuencias 2) Los costos de las líneas y enlaces de datos de baja velocidad proceden utilizados en la conexión del ordena te de los terminales hospitalarios y los dor con los terminales remotos empie combinan en una sola frecuencia de zan a ser importantes. Además, estas datos de alta velocidad, que se trans líneas suelen tener una tasa baja de miten hacia el ordenador central. En utilización, sobre todo en los termina dicho lugar, un multiplexor realiza la les que trabajan en modo conver función inversa y convierte la secuen sacional. cia combinada de datos en las secuen Para dar una respuesta satisfactoria cias originales de baja velocidad. La a los dos problemas anteriores, y se multiplexación se puede realizar por gún se trate de terminales remotos división de frecuencias o por división agrupados o dispersos, se desarrolla de tiempo. ron nuevas familias de dispositivos La multiplexación por división de electrónicos. frecuencia es una técnica que consiste en dividir la gama de frecuencias de transmisión (el ancho de banda, en bandas más estrechas, llamadas subca Terminales remotos agrupados ETAPA 1: Conexión directa de nales). A cada terminal hospitalario se terminales al ordenador (fig. 1) le asigna uno de estos subcanales, por Los concentradores y multiplexores lo que la transmisión de los datos mé son unos dispositivos electrónicos dicos se realiza simultáneamente a tra En los primeros años de la informá tica, los ordenadores eran unos dispo cuya utilización es especialmente ren vés de la línea. La multiplexación por table en aquellos casos en los que el división en el tiempo es una técnica sitivos extraordinariamente caros, en grupo de terminales a conectar estén que consiste en dividir el tiempo total donde el coste del hardware o soporte próximos entre sí, y todos ellos a dis de empleo del canal en intervalos físico era bastante superior al del soft tancia del centro de procesamiento. iguales, asignando a cada terminal ware o soporte lógico. hospitalario uno de esos intervalos, Existe una demanda creciente por pero proporcionando al usuario la ca utilizar dicha máquina, por lo que se pacidad total del canal. desarrollaron diversos programas y Concentradores (figura 2) Hoy en día esta técnica se ha sofis equipos, con los cuales se intentaba ticado mucho con la aparición de la rentabilizar al máximo los escasos re Los concentradores son miniorde cursos de la máquina. Esta fundamen nadores, en los que su arquitectura se multiplexación isocrona y la estadísti talmente dispone de una unidad de orienta hacia las transmisiones, con un ca cuya descripción no cabe en este artículo. control, una unidad aritmética-lógica, conjunto reducido de instrucciones, una unidad de entrada/salida, una me ciclo de ejecución muy rápido. El sis moria principal y una memoria secun tema operativo sólo realiza funciones daria de considerable capacidad, aun sencillas, pero con la máxima veloci Terminales remotos dispersos (figura que un poco más lenta que la anterior. dad de ejecución. Los dispositivos de 2) Para poder compartir estos recursos interrupción y de la entradalsalida de entre los diferentes usuarios, se elabo Cuando los terminales hospitalarios transmisiones están muy desarrolla ró un software de base especial —el dos. Los dispositivos de almacena no se encuentran agrupados geográfi medicina militar 157 Comunicaciones canismo de recuperación de la línea en caso que éstas se produzcan. camente, las configuraciones anterio res no son aplicables, siendo necesaria otra nueva, de tipo distribuido que se conoce como Red de Acceso Múltiple o Red Multipunto. Se caracteriza por que todos los terminales hospitalarios comparten un medio de transmisión, siendo necesaria una regla o protoco lo que determine quién tiene el turno de comunicación, y así evitar que to dos los terminales hospitalarios comu niquen a la vez. En los protocolos de comunicación se diferencian tres fa ses: a) Establecimiento de la comuni cación. b) Transferencia de la infor mación. c) La terminación de la co municación. A nivel de enlace físico existen dos métodos básicos de coordinación de la comunicación, centralizado y contien da. En el centralizado existe un con trolador o moderador que da el turno de la transmisión a los terminales hos pitalarios. En la contienda no existe moderador, y los terminales hospita larios no necesitan autorización para transmitir, pudiendo producirse coli siones, por lo que es necesario un me- Sondeo y selección ORDENADOR En la coordinación centralizada la medida de organizar la comunicación es mediante sondeo y selección. La función del sondeo consiste en que el controlador de la red multipunto pre gunte a cada uno de los terminales hospitalarios si tiene que transmitir; si lo tiene preparado, lo transmite; si no tienen ningún mensaje preparado, el controlador de red sondea otro termi nal hospitalario. Mediante el sondeo se resuelve la transferencia de infor mación en el sentido terminal hospita lario hacia el ordenador central. Para la transferencia en sentido in verso, se recurre a la denominada se lección. El controlador envía, a través de la red, un mensaje con el código de dirección del terminal hospitalario des tino, recibiendo sólo éste la informa ción transmitida por el ordenador cen tral. CONTROLADOR DE COMUNICACIONES LAIJ ¡cj Contienda Figura 3. Esquema de un modelo centralizado. ETAPA 3. La contienda es un método de orga nizar la comunicación por el que los UCI Dispositivo especial Servicio de CARDIOLOGlA Servicio de FARMACIA Archivo de Historias Clínicas ADMISION Serviciode RADIOLOGIA 4. Esquema de un modelo distribuido de RED DE AREA LOCAL. 158 medicina militar Servicio de ANALISISCLINICOS NIU: Unidadde intercambiode Red. C: Conector. Cam..nh.nrinnoc terminales hospitalarios compiten entre sí, o entran en pugna por el uso del me dio de transmisión. Con este modo se pueden producir colisiones al tratar de comunicar varios terminales hospitala rios a la vez, que inutilizan temporal mente la transmisión de datos. Para re cuperar de nuevo la comunicación, hay que arbitrar medidas para recuperar la línea. Este método proporciona una forma óptima de acceso por los terminales hospitalarios que no tengan un gran vo lumen de tráfico de información. Es más simple que el método de sondeo y selección y es ideal cuando el acceso, aunque se demore unos minutos, es su ficiente para satisfacer las necesidades del terminal hospitalario. ETAPA 3: (figura 3) 160 ESTRUCTURADE BUS Procesadores frontales Hasta esta etapa la gestión de comu nicaciones se realizaba en el ordenador a través de la unidad de control de co municaciones, que formaba parte del propio ordenador o estaba ligada al procesador central. Dicha unidad con sistía en un dispositivo electrónico ca bleado que utilizaba parte de la memo ria del ordenador y consumía tiempo de proceso para poder realizar las funcio nes de comunicaciones, tanto locales como remotas. La falta de inteligencia de esta uni dad y la mencionada sustracción de re cursos de ordenador central desembo có en la aparición de los procesadores frontales. Los frontales, o procesadores de comunicaciones, son miniordenado res, caracterizados por un software de base sencillo, pero especializado que le permite gestionar las lineas de transmi sión y los terminales y está dotado de facilidades para gestionar colas de es pera de mensajes. El procesador de comunicaciones realiza el proceso de ensamblaje/desen samblaje de octetos sin robar ciclos de máquina al procesador principal. Perió dicamente el ordenador central es in terrumpido para transferirle bloques de datos. De esta forma, el procesador de comunicaciones libera al ordenador principal del manejo de las comunica ciones, permitiéndole ejecutar otras ta reas. medicina militar C.LInitriQC ESTRUCTURADE ANILLO Unidad de disco 1’ Impresora Figura 5. Topologías utilizadas en los distintos sistemas de redes locales. ser desarrollados,mantenidos y sopor tados por recursosdisponiblesen cada ordenador. Para evitar esta prolifera ción enfarragosade protocolos de co municaciones, los fabricantesde orde MODELODISTRIBUIDO nadores han desarrollado varias técni cas y arquitecturas, de las cualessobre El segundo modelo de Sistemasde salen las redesde área local. Información Intrahospitalarioses el dis tribuido. Aquí la noción de Sistema Central desaparececompletamente, ya que losmedios de almacenamientoy de Red de área local tratamiento se distribuyen en cada mi niordenador. sin ningún tipo de relacio nes jerarquizadas. La complejidad del Son una aproximación a la solución sistema de información es mucho ma del problema de las comunicaciones yor. pero los servicios que ofrece son distribuidas en el entorno hospitalario mejores, en la medida en que la infor (figura 4). Una red de árealocal (LAN) mación es adquirida, tratada y restitui consiste en una red de dispositivos, da en los departamentos hospitalarios también llamadosUnidades de Interco en que se produce y consume.Además nexión de Red (NIU), que son exter existe mayor libertad a la hora de in nos a varios módulos de computadores troducir un miniordenador nuevo, pues distribuidos, así como el nodo de co su adaptacióna los ya existenteses mu municaciones que proporciona la inter cho mássencillo. conexión física de los sistemas.Los mi Sin embargo, este modelo también niordenadores se conectan a la NIU. tiene desventajas,la mássignificativaes Esos son normalmente microordenado el problema de integración de módulos res de varios tipos, pero también pue a través de la comunicación entre va den ser terminales, instrumentos y rios ordenadorespresumiblementedis Otros dispositivos. El conjunto o agru tintos. La segundadesventajaes el he pación de un dispositivo y un NIU cho de que la historia clínicadel pacien constituye un nodo. Aunque no hay te no reside en un único punto. sino una definición precisa, está acordado que se encuentra fragmentada en múl que una red de área local normalmen tiples miniordenadores, cada uno de te consiste en varios decenasde nodos ellos con su propia estructura de archi que están localizadosen un área de va vo, gestión de ficheros y criterio para rios kilómetros y que comunican me guardar la información. Esto complica diante mensajes. Normalmente todos la definición de datos y la compatibili los nodos son propiedad de la misma dad de los mismos en el tratamiento de organización, aunque pueden tener un los aspectosfinancieros y clínicos del ancho espectro de capacidades. paciente. También complica el almace La NIU ejecuta el software que pro namiento y recuperaciónde la informa porciona el camino lógico que mejora ción del paciente con propósito de in vestigación u otros. Finalmente, la ter la funcionalidadde comunicacionesen cera desventajaes que al tener cada de tre los usuarios distribuida de la red. partamento hospitalario un procesador Por tanto, una porción significativa de distinto se deben mantener varios con los protocolos de comunicacionesque tratos de mantenimiento, con la consi normalmente reciben en cada minior guiente carga financiera que esto su denador, tal como el software que ges pone. tiona la transferenciade datos en se El problema de la red de comunica cuencia y libre de errores a un destino ciones entre miniordenadores de dife dado, se trasladana la red de área lo rentes casascomerciales instaladosen cal. Cada miniordenador que conecta el interior de un hospital genera una con la red requiere un mecanismoes proliferación de protocolos intolera tándar de comunicacionescon el NIU bles. Al ser los miniordenadoresde di y de estemodo logra el accesoa todos ferentes fabricantes, la comunicación los otros usuariosde la red, a través de entre ellos mediante un enlacepunto a los servidoresde la LAN. Así, el soft punto necesitaprotocolos de comunica ware desarrollado por cada ordenador ción iguales. Es decir, para una red de se reduce de N-1 protocolos a uno, y miniordenadores son necesarios N el de toda la red de área local se redu (N-1) programasde comunicaciónpara ce de N (N-1) a N. Además, los proto que puedan entenderseentre sí. Estos colos que residenen el ordenador son protocolos de comunicacionesdeberán más simplesque los requeridos cuando la LAN no estabadisponible. Desde la red se ejecutan muchas funciones de comunicaciones que anteriormente re sidían en cada uno de los ordenadores individualmente. Existen varias estrategiaso topolo gías para interconectar la NIU al me dio de comunicaciones(fig. 5). Al prin cipio, los dispositivosde red fueron co nectados a un nodo «ad hoc» mediante múltiples enlaces punto a punto. Sin embargo, cuando el número de enlaces y puertas crece, el problema de insta lación de enlace se hace ingobernable y su coste se dispara, sobre todo si la fase de transacción de datos es baja. En la topología de estrella existen en laces físicos entre cada nodo periférico y el central. Debido a que todos los da tos pasan a través del nodo central, puede existir un cuello de botella serio si muchos nodos en un momento dado intercambian información. Por otra parte, si el nodo central se avería, to das las comunicacionescesan.Además, una red en estrella puede tener dificul tades de instalación en los hospitalesde arquitectura distribuida, en donde los sistemas informáticos están esparcidos por varios edificios y estaríanobligados a estar unidos por cablesde comunica ciones con el nodo central. En una topología de anillo, cada en lace conecta dos nodos, de forma tal que sólo existe un camino directo des de un nodo a otro, dado alrededor del anillo. A menos que se prpporcione un ani llo redundante, un fallo en cualquier nodo de la red detendrá la comunica ción de todo el anillo. Además, la red en anillo tiene dificultades de ramifica ción, no siendo muy idónea en aque llos centros sanitarioscuya concepción es distribuida. En la topología de bus, todos los nodos se conectan al medio de comunica ciones y tienen una propiedad de que si un mensaje se envía desde un nodo dado, todos los otros nodos podrán re cibirlo. La red en bus puede ramificarse, lo cual es útil en aquelloshospitales donde los sistemasinformáticos están ubicados por departamentos o servi cios. Además, si el bus queda averiado en un punto. los segmentosdesconec tados pueden seguirfuncionando. Otra ventaja de esta topología es que no tie ne un punto crítico de fallo, como ocurre en la topología de estrella o de anillo no redundante. Por todas las ra zones anteriormente expuestasse con sidera que la topología en bus medicinamilitar 161 Comunicaciones es la apropiada para los hospitales. El medio más común de comunica ciones en las redes de área local es el cable coaxial; sin embargo, tiene pro blemas de aislamiento y es muy sensi ble a las descargas y ruidos eléctricos inducidos por los equipos eléctricos que normalmente están instalados en un hospital. El cable de fibra óptica es más caro, pero sus parámetros eléctricos y físicos son más estables y su peso es me nor, por lo que en un futuro próximo tendrá gran difusión en los hospitales. de un modo aislado; lo más común es • Conmutación de mensajes. que pertenezcan a organizaciones o • Conmutación de paquetes. agrupaciones sanitarias públicas o pri vadas, integradas en redes sanitarias (fi gura 6). La necesidad que tienen los centros ENLACE PUNTO A PUNTO sanitarios de intercomunicarse entre sí este fuera de toda duda. Para poder La forma más sencilla de comunica realizar su actividad asistencia necesitan ciones entre diversos hospitales geográ intercambiarse todo tipo de datos sani ficamente dispersos es mediante el en tarios y administrativos, entre los que lace de los mismos a través de circuitos destacan los siguientes: (de alquiler o dedicados) punto a pun Extracto de historia clínica. to, formando de este modo una red de telecomunicación privada. Informes financieros. Información estadística. Este modo de unir los hospitales ma nifiesta las siguientes ventajas: Documentación científica. Para lograr esto, es necesario dotar Los circuitos de transmisión están a estas organizaciones de una infraes siempre disponibles, no necesitan un tructura de telecomunicaciones que le procedimiento de acceso y el retardo de permitan alcanzar los objetivos previs la comunicación es mínimo. tos. Hoy día las tecnologías de las tele Los parámetros técnicos de la lí comunicaciones ofrecen las siguientes nea son constantes, al tiempo que los alternativas: ruidos e interferencias producidos por a) Enlace punto a punto. los órganos de conmutación y los con b) Redes públicas de transmisión de tactos móviles se reducen, con lo que se datos: suprime un alto porcentaje de errores de • Conmutación de circuitos. transmisión. — — — — — — B: COMUNICACIONES INTERHOSPITALARIAS Hoy en día es difícil encontrar hos pitales que realicen su labor asistencial CONFIGURACION DE LAS FUTURAS COMUNICACIONESSANITARIAS Figura 6. 162 medicina militar pital origen de la llamada para infor tos explotada por la CTNE: La Red de marle de que el circuito entre ambos Telefónica Conmutada. Mediante esta está establecido. red se soportan los sistemas telefónicos Los mensajes no sufren retrasos al no para comunicación de voz. existir almacenamiento de la informa Con la aparición de la necesidad de. Por contra, como desventajas se pue ción en los nodos de la red. Asimismo, la transmisión de datos se optó (por ra den señalar las siguientes: al no realizarse en el nodo ningún tipo zones económicas) por utilizar dicha Si los usuarios deseanacceder a de proceso sobre la información que lo red, para lo cual fue necesario adaptar los ordenadoresde Otroshospitales,de atraviesa, hace necesario que los termi las señales digitalizadas, con la que tra berán multiplicar susgastosde inversio nales de los hospitales conectados ten bajan los ordenadores digitales, con los ¡ies en cuanto a medios de transmisión. gan idénticas las velocidades, el código medios de transmisión analógicos, por la Red Telefónica Los usuariosno se benefician de y el protocolo de línea. Además, la red constituidos las economíasde escalaque se produ no se responsabiliza de la recuperación Conmutada. El dispositivo electrónico cefi cuandose utiliza de forma compar- de los errores. En España existe una esencial para llevar a cabo dicha adap es el MODEM (Mo (ida recursosde transmisión,concentra red pública de conmutación de circui tación ción y conmutación. Salvo en el caso de red totalmente ESQUEMA DE UNA RED INTERHOSPITALARIABAJO RED conectada, la fiabilidad no es alta. PUBLICA DE CONMUTACIONDE PAQUETES La administración pierde el con trol y la capacidadde ordenaciónde los medios de telecomunicación. Cuando los ordenadoresson dife rentes, se produce una acwnulación de protocolos de comunicaciones. Esta configuración es interesante en un sistema de transmisión de datos punto a punto en tiempo real, ya que la facilidad de operación, la ausencia de retardo, la baja tasa de errores, los hace interesantes en los casos que se re quieren tiempos de respuesta cortos y tiempo de conexión largo. — — — — — REDES PUBLICAS DE TRANSMISION DE DATOS La conexión punto a punto no está justificada económicamente en aquellas aplicaciones que tengan una baja tasa de transacciones. En estos casos, la so lución está en las redes públicas con mutadas, en las que la conexión entre hospitales se realiza a través de los equipos de conmutación de una com pañía de comunicaciones. Actualmente existen tres modos de conmutación: cir cuitos, mensajes y paquetes. HOSPITALA Conmutación de circuitos Las redes de conmutación de circuitos ponen en comunicación los terminales de hospitales origen y destino, esta bleciendo un circuito físico entre ellos. La asignación del circuito se realiza me diante un mensaje especial de señaliza ción, que se propaga a través de la red hasta el dispositivo electrónico situado en el hospital destino. Si éste está dis ponible, se devuelve un mensaje al dis positivo electrónico situado en el hos HospitalC HospitalB Figura 7. medicina militar 163 Comunicaciones sanitarias mensajes largos bloquean la disponibi lidad de enlace, lo que provoca retar dos del órden de minutos. Conmutación de paquetes dulador/Demodulador). Este aparato toma la señal digital del ordenador y la somete a una modulación (frecuencia pasa a amplitud) para adaptarle a la lí nea de transmisión. En el otro extremo de ésta (el receptor) se efectúa la ope ración inversa, demodulando la señal para extraer la información digital. Esta técnica de conmutación nació como consecuencia de los trabajos de investigación en la red de telecomuni cación de mensajes ARPA (Advanced Researh Project Agency), patrocinados por la Agencia de Proyectos Avanza dos de Investigación, del Departamen to de Defensa de los EE. UU. (DARPA). Se comprobó que esta red alcan zaba una gran eficacia en el transporte Conmutación de mensajes de datos cuando el mensaje era de un En esta modalidad de conmutación formato y longitud fijos y cercano a 256 el terminal fuente envía a la red los caracteres. La conmutación de paquetes es simi mensajes completos, precedidos de una cabecera en la que se introduce entre lar a la de mensajes, con la diferencia otros datos de dirección del terminal de que los mensajes del usuario se frag destino. La red, a través del nodo más mentan en unidades discretas llamadas cercano al terminal ubicado en el hos paquetes, de formato normalizado y pital origen, recibe el mensaje y lo al son enviadas a la red mediante una téc macena; posteriormente interpreta la nica de almacenamiento y envío de un cabecera y cuando esté disponible un modo independiente. Los paquetes via circuito de salida lo envía hacia el dis jan de un modo disperso a través de los positivo situado en el hospital destino a nodos de la red, por caminos distintos través de otros nodos de la red. Por hasta alcanzar finalmente el nodo más ello, esta técnica requiere que los no- cercano al terminal ubicado en el hos dos de la red tengan capacidad de al pital destino, en donde de nuevo son macenamiento, debido a la necesidad ordenados y ensamblados hasta la re de almacenar mensajes completos. Asi construcción del mensaje original. mismo, los nodos deben tener potencia Esta facilidad de que los paquetes de proceso para no sólo interpretar la viajen de un modo disperso se debe a cabecera de los mensajes, sino para que la red está dotada de la posibilidad efectuar, si es necesario, conversiones de encaminamiento alternativo, para de códigos y de velocidad para permi que en el caso de que un enlace esté sa tir la comunicación entre interlocutores turado, el paquete pueda ser enviado con equipos informáticos diferentes. por otro camino distinto y de esta for Otra ventaja es que puede haber re ma disminuir el retardo en la transmi transmisión de mensajes en caso de sión. Otra ventaja es que los requeri errores. mientos de capacidad de almacena Como inconveniente de esta técnica miento son menores que en la conmu de conmutación cabe citar: la cantidad tación de mensajes. de memoria necesaria en cada nodo de Un paquete, en general, consta de un la red debe ser elevada. Aun así, los campo de cabecera, un campo de cola y un campo central. Dentro de la ca becera puede ir una serie de informa ción relativa al terminal hospitalario origen del paquete, terminal destino del mismo, número del mensaje, además de otros. El campo de datos contiene la información que se intercambia en tre los usuarios. El campo central lleva información para la comprobación de errores, lo cual se realiza en los puntos apropiados a lo largo del camino de la transmisión. En este modo de conmutación no existen circuitos físicos que unan los terminales hospitalarios en comunica ción, sino circuitos denominados virtua les. Normalmente las administraciones de redes de conmutación de mensajes ofrecen dos modalidades de comunica ción básicas: Circuitos Virtuales Permanentes. Circuitos Virtuales Conmutados. En los Circuitos Virtuales Permanen tes no se necesita una fase de estable cimiento de la comunicación previa a la fase de transmisión de datos, ya que la red posee en los nodos de los mismos la información de encaminamiento su ficiente para transmitir paquetes entre los terminales situados en los hospita les abonados a este servicio. En los Circuitos Virtuales Conmuta dos, mediante el procedimiento de lla mada virtual, se selecciona el terminal situado en el hospital destino y es la red la que establece el circuito virtual me diante la información de selección en viada por el terminal hospitalario que solicita la llamada. Estas redes son de reciente desarro llo y es bueno recordar que fue la CTNE la primera Administración de servicio de telecomunicaciones en el mundo que puso en funcionamiento una red de estas característica, la Red Especial de Transmisión de Datos, hoy día denominada Red Pública de Con mutación de Paquetes: IBERPAC (fig. 7). — — BIBLIOGRAFIA PERSONAL COMMUNICATJON: Resouces Manegemen: Branch TRIMIS Program Offi ce. US Dept. of Deferzse. CLARK, D.; PAGRAM, K.; REED, D.: An introduction ¡o Local Area Networks’. Proc. IEEE 66,1497. 1978. TOLCH!M, S.; BERGAM, E.; KAHN, S. e: al.: Progress and experience in ¡he impleznenration of a hospital Local Area Networks. USCF. Proceeding of ¡he IEEE MEDCOMP. Phila delphia, 1982. 164 medicinamilitar DA VÍA, D. W., BARBER, D. L. A.; PRICE, W. L.; SOBOMONIDES, C. M.: Computer Network and their protocoís. John Wiley, Chi chester UK, 1979. GEE, K. C. E.: ,An introduction ¡o Open Sysrem 1nterconection. NCC Publications. 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INTRODUCCION SUMMARY TcI The medical record is a clasic document of essential importance in the medical praxis. The modern system of storage and management of information by compu ter offers a wide range of perspectives to a medical doc tor. However, a minimun knoledge is required of these systems, its possibilities and actual limitations. pública tiene también un interés tangen cial para él por cuanto que está orienta La informática aplicada al ámbito mé da a los administradores de salud y epi dico y sanitario tiene dos vertientes cla demiólogos; la inteligencia artificial y ramente diferenciadas. La vertiente ad diagnóstico automatizado todavía está ministrativa o de gestión, y la vertiente en fase experimental, y aún no ha entra clínica. La primera es de interés a los es do en la fase de explotación en los hos tamentos rectores de la Sanidad y de los pitales. Lo que sí está al alcance de la hospitales, la segunda es de interés pre mano del médico es la utilización del or ferencial del médico. En la actualidad la denador para el almacenamiento y pos informática de gestión se encuentra con terior tratamiento de la información clí siderablemente más desarrollada que la nica de «sus» pacientes. informática clínica, entre otras razones La información clínica es extraordina porque ha sido más potenciada desde los riamente rica en matices. Cuando el mé centros de decisión de la Sanidad dado dico le pregunta a un paciente sobre su que está enfocada hacia los problemas dolencia, lo que el paciente cuenta es di económico-administrativos, y el dinero fícil resumirlo en respuestas cerradas. siempre es una buena razón para hacer De siempre el médico ha elegido el tex las cosas. La informática clínica, y en to libre, que es capaz de describir, con tiéndase por tal la aplicación del orde la sola limitación de la capacidad litera nador al tratamiento de la información ria del médico, lo que le sucede al contenida en la historia clínica, está en paciente. Aun así, la tendencia a sistematizar la sus comienzos. Quizá sea este problema el que des historia clínica es algo que viene de pierte en la actualidad más interés en el antiguo. médico. En informática sanitaria, el Manteniendo el concepto de historia área dé la gestión hospitalaria tiene un clínica tradicional, son de uso común interés tangencial para el clínico, por una serie de documentos que se cumpli cuanto está más orientada hacia los pro mentan bajo un determinado orden; la cesos administrativos que hacia los clíni anamnesis, la exploración física, lás pe cos; la informática aplicada a la salud ticiones de análisis, pruebas funcionales 166 medicinamilitar y radiológicas, las hojas de tratamiento, las de enfermería, los resultados, las in terconsultas y el informe de alta, amén de otros documentos eGpeciales tales como partes de intervención quirúrgica, etc., constituyen normas de documenta ción clínica estándares en cualquier hos pital moderno. En suma, la información clínica de los pacientes la constituye un conjunto de documentos que básica mente son de dos tipos: textos e imá genes/gráficos. La tecnología informática permite procesar tanto los textos como las imá genes. Pero ello conlleva la necesidad de conocer las características de estos re cursos, sus posibilidades y también sus limitaciones. Vamos a comenzar expli cando de qué forma se puede tratar in formáticamente la documentación tex tual, para abordar el tratamiento de las imágenes médicas en el artículo de esta revista dedicado al tema. TECNICAS DE ALMACENAMIENTO Y RECUPERACIONDE LA DOCUMENTACION CLINICA Tradicionalmente, el método más co mún de almacenamiento de datos se ha basado en los archivos o ficheros. Sin embargo, la organización de los datos ha sufrido una evolución histórica conside rable pasando de datos y programas fir memente unidos (organización median te ficheros) y por tanto con dificultades en la modificación de los mismos, a Sis temas Gestores de Bases de Datos en los cuales se trata de conseguir que los da tos y programas estén totalmente sepa rados, con el beneficio que ello supone. Es interesante hacer una breve revi sión de los ficheros y sus diferentes or ganizaciones. Asimismo se examinará sucintamente las diferentes arquitectu ras de Bases de Datos, con sus ventajas e inconvenientes. FICHEROS Este tipo de herramientas informáti cas son las más adecuadas para el trata miento de la información médica. Pero conviene conocer su estructura y funcio namiento, para comprender las posibili dades que pueden ofrecer. Para poder almacenar los datos clíni cos de una forma ordenada, los sistemas informáticos hacen uso de una estructu ra de datos llamada ficheros. Estos son un conjunto organizado de datos que tienen entre sí una relación lógica y es tán memorizados en un soporte adecua do para la comunicación con el ordena dor. Los ficheros están formados por una colección de registros, los cuales contienen todos los valores que toman los atributos de cada una de las entida des a la que se refieren los ficheros. Fi nalmente los registros están formados por campos, que son los elementos mí nimos de información y en donde se al macena el valor de un atributo. Todo fichero se caracteriza por su or ganización y por el método de acceso. La organización de un fichero es la de finición de correspondencia entre el con junto de posiciones del soporte físico donde éste va a estar o está almacena do. Se distinguen tres tipos básicos de organizaciones: 1. Organización consecutiva o se cuencial. 2. Organización secuencial indexa da. 3. Organización directa (de acceso aleatorio). En la organización secuencial los re gistros se van creando uno a continua ción de otro. Es una organización muy rígida que presenta numerosos inconve nientes, v.gr: la actualización de estos fi cheros obliga a leerlos y escribirlos de nuevo totalmente. Sin embargo, son una ventaja en lo que se refiere a conseguir la máxima utilización del soporte y la fa cilidad de manejo. El fichero secuencial indexado es uno secuencial en el que existen índices que permiten un acceso rápido a los regis tros individuales, pero además, por ser. también secuencial, el rendimiento es bueno asimismo en este tipo de pro cesos. En esta organización existen además de los registros de datos un registro de índices y también dos áreas de almace namiento; la primera para datos e índi ces y la segunda, llamada «overflow», de excedentes a donde irán a parar aque llos registros que no han podido ser si tuados en el lugar del área primera, que le correspondería, por falta de espacio. Finalmente, la organización directa o de acceso aleatorio es tal que cada clave del fichero se convierte en una dirección que nos permite, bien ubicar el registro (cuando se crea o actualiza), o bien lo calizarle en el caso de procesos de bús queda. En los ficheros aleatorios, lo más importante es lograr crear una buena función aleatoria que pase de la clave del fichero a la dirección de la memoria. Otra de las características de los fiche ros es el método de acceso. Existen dos métodos básicos: A) Acceso a un regis tro a partir del anterior. B) Acceso selectivo. En el primer método se distinguen dos casos: A) Porque es el que le sigue físicamen te.- acceso secuencial. B) Porque en el anterior existe un pun tero que señala a la dirección del siguien te: acceso encadenado. En el acceso selectivo se llega direc tamente a un campo sin haber pasado por los anteriores: A) Porque se calcula la dirección a partir de uno o varios campos. B) Porque por medio de índices obte nemos la dirección del registro. BASES DE DATOS Una Base de datos aplicada a la Me dicina está constituida por datos que de ben almacenarse en un Sistema Informá tico y los cuales deben ser accesibles des de varias aplicaciones y para el conjun to de servicios de un hospital. (Fig. 1.) El conjunto de programas que permi ten el acceso a los datos, tanto para ac tualizarlos como para su consulta por parte de los usuarios, es lo que se deno mina Sistema Gestor de la Base de Da tos (SGBD). Está compuesto por un Diccionario de Datos, que define la es tructura de información, un lenguaje de manipulación de datos que facilita la in troducción, modificación y borrado de los datos y un lenguaje de interrogación que facilita a los usuarios la recupera ción de la información. Entre las características de un SGBD están la seguridad, integridad y sincro nización. La seguridad se refiere a que solamente usuarios autorizados puedan acceder a usar cada tipo de datos. La in tegridad trata de que los datos almace nados estén de acuerdo con ciertas re glas o restricciones impuesta sobre ellos, los cuales han de cumplirse en todo mo mento. La sincronización impide el ac ceso simultáneo de más de un usuario sobre el mismo subconjunto de datos y está relacionado con la integridad. El SGBD debe poder recuperar el estado de los datos en caso de avería en los equipos informáticos. Los Sistemas Gestores de Bases de Datos trabajan según unos modelos de datos. Esto es, unas determinadas for mas de organizar los datos, de relacio narlos, dentro de un SGBD. También incluyen la forma de acceder a ellos y las reglas de integridad. A lo largo de los veinticinco últimos años se han ido destacando tres mode los de datos: el Jerárquico, el de Red y el Relacional. El modelo Jerárquico fue el primer modelo utilizado en la práctica. Respon de a una estructura arborescente a va rios niveles, cada uno de ellos compues to por uno o varios grupos de datos (lla mados nodos), los cuales pueden des componerse a su vez en otros grupos de datos. Así pues, un registro es subordi nado directo de como máximo otro re gistro. La estructura de arborescente tiene una capacidad para expresar relaciones complejas en una matriz de datos. Aun que de este modelo es muy apropiado y da buenos resultados cuando la estructura del mundo real es jerárquica, surgen di ficultades cuando se intenta mediante este modelo representan estructuras en red o cuando se hacen cierto tipo de pre guntas al sistema, para las cuales no está preparado; en este caso los tiempos de respuesta se pueden alargar excesiva mente y la labor del usuario no informá tico se complica. También las actualiza ciones pueden sufrir los mismos incon venientes. Su gran ventaja es la simpli cidad conceptual de un árbol que contri buye a un ordenamiento conveniente de los conceptos. En el hospital podemos encontrar es tructuras jerarquizadas como el registro medicina militar 167 Tratamiento informático de la Historia Clínica — de farmacia y otros con una estructura no perfectamente jerarquizada como es aquella en la cual un documento perte nece a dos departamentos. de un hos pital. Las combinaciones de varias jerar quías arborescentes da lugar a un tipo de estructuras llamadas plex o red. Se caracterizan porque existe una relación superior subordinada entre registros pero ordenar un registro arbitrario pue de ser subordinado de más de un regis tro. Si bien, posee una flexibilidad ma yor que el modelo jerárquico, precisa to davía del usuario que defina, de una for ma predeterminada, la red de caminos de acceso, para organizar según ella los registros. Esto hace que el modelo no esté adaptado para responder de forma eficiente a formas generales de acceso distintas de la recogida en la red. Los mayores problemas que presentan los modelos en red son los de mantenimien to de la base, que llega a ser muy cos tosa, sobre todo cuando las relaciones son numerosas. Una base de datos relacional es un conjunto de tablas de dos dimensiones interrelacionadas, en que las filas son los registros de datos y las columnas los cuerpos. En este modelo no hay relación alguna de dependencia superior o subor dinada entre registros. Los usuarios no necesitan conocer cómo se accede a los datos almacenados, las relaciones entre los registros se manifiestan mediante la cooperación de los valores de campos comunes. Los archivos son lógicamente interdependientes pero físicamente pue den ser independientes y pueden crecer sin requerir cambios en los archivos relacionados. Con el uso de una base de datos rela cional el registro del paciente puede ser expendido de un modo ordenado. Con la base de datos relacional se evitan la inflexibilidad del modelo jerárquico y la complejidad del modelo en red, y se re duce el costo del desarrollo del softwa re. Finalmente el uso de estructuras re lacionadas facilita el almacenamiento de los datos sobre bases de datos en dife rentes ordenadores, es decir, la base de datos distribuida. El mayor problema respecto a la base de datos relacional es que el proceso de búsqueda exige la existencia de memo ria de tipo asociativo, esto es, directa mente de los datos en función de su con tenido. Dicha memoria no ha podido construirse hasta la fecha a un precio asequible por lo que la organización fí sica de la base de datos relacional se consigue mediante el software, con el consiguiente retardo que ello conileva. La proliferación del acceso a distancia a una Base de Datos centralizada, por parte de numerosos terminales remotos, GESTION IlE PACIE]?ffES Y IiODULOSCLINICOS ASIGNACION DE ENFE RME RAS FARMACIA ENTRADA DE PETICIONES LABORATORIO CONSULTAS EXTERNAS Y URGENCIAS RADIOLOG lA PLAN1EICACION GUI ROFANO REGISTRO Y CONTROL DE DE PACIENTES DEL ÍNDICE PRINCIPAL DE PACIENTES BASE DE CONTROL ALIMENTICIAS DIETAS DE VÍVERES Y DATOS DRG LIBRO Y ESTADÍSTICAS MAYOR FACTURAC ION DE PACIENTES PRIVADOS A CUENTAS AL MACEN NOMINA FIJOS CONTABI L IDAD PRESUPUESTARIA PERSONAL GESTION FINANCIERA Figura ¡ 168 medicina militar PAGAR A COBRAR Tratamiento informático de la Historia Clínica — ha dado lugar a la posibilidad de replan tear el diseño de los SGBD. dotando a aquéllos de mayor inteligencia (capaci dad de proceso y de almacenamiento) que permita distribuir los datos entre va rios ordenadores conectados en forma de red. Esta nueva arquitectura todavía en fase de investigación necesita nuevas aportaciones en el área del procesamien to paralelo y en los protocolos de co municaciones. Entre las ventajas que se espera obte ner de los SGBD distribuidos cabe re saltar las siguientes: a) El acceso local a los datospuede mejorar el tiempo de respuesta, ya que se eliminan los retrasos debidos a la trans misión remota de los datos. b) Disminución de costes de las co municaciones como consecuencia de la ubicación local de los datos. c) El almacenamiento local de los datos permite a los usuarios un mayor control sobre sus datos. d) Mayor disponibilidad de los da tos, ya que un fallo de un nodo compor ta la no disponibilidad temporal de parte de los datos solamente. e) Mayor facilidad de crecimiento de la Base de Datos, pues los nuevos datos pueden, generalmente, añadirse a un nuevo nodo de la red. Los puntos vulnerables de un SGBD distribuido se concretan en los siguien tes: a) La seguridad de los datos es más problemática debido a su distribución. b) Al coexistir múltiples copias de los datos distribuidos en los nodos de la red, el mantenimiento de su coherencia en el momento de cambiar éstos, introduce re tardos que pueden ser excesivos. Finalmente, queda por hacer referen cia a una nueva perspectiva de los SGBD, que apunta hacia las conexiones que la inteligencia artificial en general, y los sistemas expertos en particular, es- tán comenzando a tener con aquéllos. Aunque son escasas las realizaciones, todo apunta a que se impondrá en el fu turo. Entre las aportaciones que se es peran cabe enunciar tres (fig. 2): a) Se podrá deducir nuevos hechos a partir de los ya existentes en la BD. b) No será necesario leer ni realizar grandes informes de la BD para poder tomar una decisión sobre una acción determinada. c) Se podrá detectar ciertas tenden cias viciadas en la BD que arranquen programas para tratarlas y corregirlas. ACOPLAMIENTO DE LOS DATOS CLINICOS A LOS FICHEROS INFORMATICOS Explicada la organización de los fiche ros y sus diferentes relaciones según los distintos tipos de Sistemas Gestores de Bases de Datos, al médico se le plantea la pregunta de cómo sintetizar la infor mación del enfermo dentro de estos ti pos de estructuras de datos. Pensemos que los ficheros se subdividen en cam pos. Y cada campo constituye la unidad elemental de dato. Y los campos no sue len exceder en longitud más de 120 ca racteres, a lo sumo 256. Cada campo SISTEMA DEINFORMACION HOSPITALARIA ModeloConceptual delosochenta —— Unidades de Enfermería Departamentos Consultas médicas — Unidades deVigilancia Inlensiva — GESTION DEPACIENTES ASISTENCIA DE CALIDAD SANITARIA SISTEMA CENTRAL DE COMUNICACIONES ANALISIS BASE DATOS Pacientes actuales BASEDEDATOS CENTRAL _— __________ _________ PROGRAMAS DE .RECOGUJA.DE DATOS • 1 DE INTERPRETE DE DATOS Eitraclodepacientes de hospitalizacion prolongada 1 DICCIONARIO DE DATOS Expertos — SISTEMA Literatura Científica — GESTION HOSPITALARIA: — — — Figura 2 170 medicina militar Facturación Contabilidad Personal Almacenes 1 BASE 1• EDITOR DE 1 LABASEDE 1 CONOCIMIENTO 1 EFICIENCIA DE ASISTENCIA SANITARIA contiene pues un mensaje muy concre to, tal como el nombre, domicilio, telé fono, lugar de residencia, diagnóstico, fecha de la última consulta, etc. Trabajar con bases de datos requiere definir inteligentemente el tipo de infor mación que se pretende almacenar. Ahí es donde reside el problema de la infor matización de la historia clínica, en po der definir los datos que van a constituir los registros. Ha de ser posible poder definir un re gistro de tal forma que la información al macenada no pierda excesivamente la ri queza de matices que permite el texto li bre, pero que a su vez permita su pos terior tratamiento mediante los potentes dispositivos que ios SGBD poseen. Este es un dilema de muy difícil solu ción, pero que sí admite diversas solu ciones de compromiso. En principio la respuesta viene dada por el hecho de sa ber qué se pretende hacer con la infor mación almacenada en el disco de cada paciente. Esto sólo lo puede decir el médico. No menos importante es conocer el tipo de ordenador con el que se va a tra bajar. Las posibilidades de un ordena dor personal no tienen nada que ver con las que posibilita un ordenador central de un hospital. Si al médico sólo le interesa acceder rápidamente a la historia del paciente y trabaja con un ordenador personal, con sólo teclear el nombre o un número de identificación, y nada más, un simple procesador de texto valdría, pero no se ría demasiado útil porque en poco tiem po se saturaría la memoria de los discos, y a la larga en vez de trabajar con mul titud de fichas de cartón lo haríamos con multitud de diskettes. Otra solución es trabajar con el Ges tor de Base de Datos, definiendo un re gistro con una serie de campos de texto libre. La información está restringida a las dimensiones de los campos, pero al menos el acceso a los registros es más rá pido, y los discos tardarán más tiempo en saturarse, a no ser que se disponga de disco duro de alta capacidad. Pero si la información recogida en los registros es textual, sólo servirá para trabajar in dividualmente con cada paciente, ya que hoy en día aún son muy escasos los ges tores que trabajan con texto libre. Exis te un cierto tipo de sistemas denomina dos «thesauros» (Currás, 1985), que po sibilitan una búsqueda por palabras cla ves y sinónimos, muy utilizados en el terreno de las Bases de Datos Documen tales, del tipo de las utilizadas para los bancos de datos de bibliografía interna cionales en los que se puede buscar la li teratura sobre un tema a través de di versas palabras clave. Hay sistemas que permiten lo que se denomina una bús queda fonética (por palabras de estruc tura parecida). Existen en el mercado diversos productos orientados hacia el tratamiento de la documentación clínica con este tipo de filosofía, la cual precisa de una síntesis de los datos más allá del texto libre (Blm, 1985). No cabe la menor duda que si el mé dico quiere sacarle más rendimiento a la información clínica de sus pacientes aparte de la historia clínica individual, debe sistematizar la información y, aun perdiendo riqueza de matices, sacrificar ésta por un mejor tratamiento informá tico. En este sentido hay que tener en cuenta que lo mejor que sabe manejar el ordenador son los números. La forma de convertir un concepto, una idea, un dato en fin, de literal a numérico es me diante la codificación. CODIFICACION DE DATOS Cualquier intento de informatizar las historias clínicas pasa por el penoso de ber de codificar todo lo codificable. En este punto el problema ya no es infor mático, sino de elaboración de los códi gos; de forma que éstos permitan reco ger los datos con el mínimo de pérdida de información. La codificación es un proceso final, resultado de una clasificación previa de los elementos que integran un conjunto homogéneo de conceptos científicos. El lenguaje común permite un cierto nivel de clasificación. Alto, bajo, claro, más claro, más oscuro, etc. Pero la ri queza de matices de los conceptos cien tíficos desborda frecuentemente las ca pacidades del lenguaje normal, por lo que hay que proceder a una clasificación sistemática y regida por una serie de normas que hay que tener presentes. Si se consigue una buena clasificación, la codificación no es más que asignarle un código numérico o alfanumérico a cada elemento de esa clasificación. Criterios de clasificación Para que una clasificación sea acepta ble necesita por una parte condiciones formales de adecuación, comunes a to das las cienciás, y por otra, ciertas con diciones materiales, peculiares al área de conocimiento de que se trate. Es preciso una perfecta delimitación del ámbito de dominio de los elementos a clasificar. Por ejemplo, si vamos a cla sificar las enfermedades, hay que definir si acometemos la clasificación de todas, o sólo las de un aparato, o las que se ma nifiestan por un tipo común de síntomas, etc. A cada elemento clasificatorio le ha de corresponder al menos un elemento real correspondiente. Y viceversa, cual quier elemento real debe caer en un ele mento clasificatorio, y sólo en uno. Esto es, la clasificación debe constituir una PARTICION en el sentido matemático de la palabra: la intersección de los sub conjuntos que componen el conjunto de la clasificación ha de ser necesariamen te el conjunto vacío. Existe toda una teoría de las clasificaciones basadas en la teoría de conjuntos (Mosterin 1978), que especifica con detalle los criterios a seguir para obtener una clasificación correcta. Cualquier clasificación que no se ajuste a los criterios de partición y re laciones de equivalencia (tal y como se entiende en la teoría de conjuntos), no se puede considerar correcta. Conseguir estos mínimos no es senci llo, y menos en Medicina, donde un mis mo concepto patológico puede ser sus ceptible de ser clasificado según diferen tes criterios. Aun así, la clínica está pla gada de clasificaciones de muy diversos tipos, orientadas precisamente a dotar al médico de un instrumento estándar de clasificación de los procesos clínicos que ve en la práctica diaria. Las diferentes sociedades nacionales e internacionales de los diferentes campos de la Medicina continuamente proceden a establecer clasificaciones de las entidades nosológi cas con el fin de que la comunidad cien tífica de todo el mundo hable según una misma terminología. Lo más razonable es optar por las cla sificaciones que internacionalmente es tán adoptadas, aunque se les encuentre errores de formalización. La OMS tiene elaboradas diversas cla sificaciones que son utilizadas en todos los países del mundo. Entre ellas, la más importante es la Clasificación Interna cional de Enfermedades (CIE) (OMS, 1978). La CJE se concibió en sus oríge nes como un sistema para clasificar las causas de muerte. Por esa razón desde el comienzo ha arrastrado el grave de fecto de carecer de la sutileza necesaria para analizar la actividad clínica, que no es necesaria para definir la causa de la muerte. La última revisión CIE-9 care ce, por ejemplo, de procedimientos qui rúrgicos y en ocasiones una misma enti dad nosológica entra en dos códigos atendiendo a su etiología o a su mani medicinamilitar 171 Tratamiento informático de la Historia Clínica ACTUALIZACION DEFICHERO: C:HCLIN.BDT REGISTRO:1 1. Primer apellido2 3. Nombre4 6. Domicilio7 8. Provincia 9. Fecha deingreso10 11. Motivo deingreso?.. 12. Diagnóstico prev.?.. 13. Servicio?.. 14. Comentarios Segundo apellido Edad5. Sexo Teléfono Hora NUMERODEREGISTROPORDEFECTO2(PULSEEcs.PARAS festación clínica. Luego desde el punto de vista formal, la CEE no obedece a los criterios de partición y relación de equi valencia, por lo que formalmente es in correcta. Esto da una idea de la dificul tad que entraña codificar algo tan variopinto como es la patología humana. Pues aun así, la CIE se adopta en todos los países como clasificación de enfer medades, dado que es de uso internacio nal. Recientemente la «Commision of Professional Hospital Activities» (CPHA) ha elaborado una modificación al CIE-9, denominada CIE-9/MC, Mo dificación Clínica, que incorpora a los cuatro dígitos de la novena revisión un quinto dígito, y un código actualizado de procedimientos quirúrgicos, todo lo cual supone un total de 18.559 códigos (Huertas, 1986). Otra clasificación internacional es la Clasificación Internacional de Proble mas de Salud en Asistencia Primaria (ICHPPC: International Classification of Health Problems in Primary Care), elaborada por la Organización de Cole gios y Academias Nacionales, y Asocia ciones de Médicos Generales y de Fami ha, más conocida como WONCA (WONCA, 1986). Esta clasificación está orientada hacia los diagnósticos de pre sunción que suponen el resultado de una primera consulta. La utilidad de esta cla sificación, que está cruzada con la CIE-9, estriba en que desde la primera consulta se puede codificar algo tan di fuso como es un diagnóstico de presun ción. Y todo ello cara a la utilización de un sistema informático. Descendiendo a casos más particula res, dentro de una especialidad, las co sas no tienen la problemática de la mag nitud de la CIE, sino que al tratarse de un campo más reducido es posible hacer una clasificación de los signos, síntomas y hallazgos clínicos, aun introduciendo la posibilidad de la matización. Un ejemplo es la codificación radiológica, donde existen clasificaciones como la de la Sociedad Americana de Radiología que permite llegar mediante una bús queda de código de tipo árbol hasta la imagen radiológica con algún matiz. Ló 172 medicina militar ENTRY 2 ACuiJALIZACION DEFICHERO: C:HCLIN.BDT REGISTRO:1 1. Primer apellido: Fernández Segundo 2. apellido:Pérez 3. Nombre: José Edad: 57 4. 5. Sexo: M 6. Domicilio: CalleC Núm.N PisoP 7. Tel.:000-000000 8. Provincia: 2 Alicante 10. Hora: 12:45 9. Fecha deingreso: 02-04-87 11. Motivodelingreso: 2 PROGRAMADO 12. Diagnóstico prev.: 1645693Rectorragia 13. Servicio: 18Cirugía General Tel.: 000-000000 deAlicante 14. Comentarios: Parientes: TODO CORRECTO (S/NUM) MAX:2 ENTRY Figura 3: modelo de registro de datos clínicos al ingreso. gicamente, el código obtenido no con tiene en ningún caso la riqueza semán tica de la descripción de la placa hecha por un especialista con texto libre, pero, a cambio de sacrificar dicha riqueza li teraria, es capaz de ser procesado por el ordenador, y con ello someterse al ade cuado tratamiento estadístico. CONJUNTO DE DATOS QUE INTEGRAN UNA HISTORIA CLINICA INFORMATIZADA Esta cuestión ofrece múltiples res puestas. En principio, los que el médico defina. Depende de para qué se vaya a utilizar dicho formato de historia sobre soporte magnético. Si nos movemos en el entorno hospitalario la historia clíni ca informatizada ha de plantearse en va rios niveles. En un primer nivel, y para alimentar el denominado Fichero Maestro de Pa cientes, los datos clínicos han de ser ne cesariamente escuetos y en un número lo más reducido posible, pero que con- tengan la información fundamental de cada proceso. Básicamente: 1. Datos de identificación del pacien te: Nombre, domicilio, fecha de naci miento, sexo, profesión. 2. Datos del ingreso: Fecha del ingre so, motivo, procedencia, diagnóstico previo (WONCA), servicio en el que in greso (Fig. 3). 3. Datos del alta: Fecha del alta, diagnóstico definitivo, motivo, estado clí nico, intervenciones quirúrgicas, trata mientos especiales a los que ha sido so metido (Fig. 4). 4. Datos críticos: Factores de riesgo significativos, alergias, reacciones adver sas a medicamentos, contrastes, etc. Estos datos se están estandarizando con el tiempo, y ya reciben una denomi nación normalizada: Minimum Basic Data Set (Roger, 1986). En un segundo nivel, el sistema infor mático del hospital, desde cada una de las aplicaciones de gestión de los servi cios asistenciales genera información clí nica que se acumula en la Base de Da- ACTUALIZACION DEFICHERO: C:HCLIN2.BDT REGISTRO: 1 1. Primerapellido: Fernández José 3. Nombre: 6. Cama:231-2 8. Servicio: 18 Cirugía General 9. Diagnost. dealta:?.. 10. Trat.quirúrgico:?.. 11. Motivodealta?.. 12. Fechadealta:.. 13. AIergias 14. Reacc. a medicame. 15. Comentarios t 16. Comentarios 2 tos. El SGBD es capaz de efectuar una búsqueda selectiva para extraer de cada paciente todos los datos clínicos que per tenezcan a él y obtener así un documen to muy parecido a un informe de alta, con todos los datos que sobre el pacien te residan en la Base de Datos. En un tercer nivel, cada servicio clíni co puede diseñarse el modelo de histo ria que más le convenga para el segui miento de sus pacientes, con protocolos «ad hoc». Esta arquitectura de historia clínica multinivel es la que se ha concebido en el sistema informático del Hospital Gó mez Ulla. :ENTRY Segundo 2 apellido: Pérez Edad: 57 4 Sexo: 5. M Núm.Hist.Clinic.: 7 123318 MAX: 1 ACTUALIZACION DEFICHERO: C:HCLIN2. BDTREGISTRO: 1 1. Primerapellido: Fernández Segundo 2. apellido: Pérez 3. Nombre: José Edad: 57 4. 5. Sexo: M 6. Cama:231-2 Núm.Hist.Clinic.: 7. 123318 8. Servicio: 18 Cirugía General 9. Diagnost. dealta:32151Neoplas. malig.deltubodig. 10. Trat.quirúrgico: 44 Exresis decolon 11. Motivodealta:3 MEJORIA 12. Fechadelalta:23-04-87 13.Alergias: 14. Reacc.a medicame.: Contrastes yodados 15. Comentarios 1:Citaa consulta ambulatoria 20-05-87 16. Comentarios 2: — BENEFICIOS DE LA INFORMATIZACIONDE LA HISTORIA CLINICA Después de esta exposición, puede quedar en el aire la pregunta de para qué sirve la informatización de la histo ria clínica, máxime si precisa de una se rie de servidumbres hacia la máquina. Se puede dar, en primera aproxima ción, una serie de respuestas fáciles y su gestivas que pueden convencer, o dejar escéptico al lector, según esté predis puesto hacia una u otra postura. Estas respuestas son fundamentalmente las re lativas a la rapidez de acceso desde cual quier punto del hospital, tanto a la his toria clínica del paciente como a los da tos relativos a un conjunto de enfermos, orientados a trabajos estadísticos. Si analizamos más detenidamente la cuestión, la respuesta va más allá de es tos planteamientos tan simplistas. Por una parte, los beneficios de este proceso de mecanización comienzan ya antes de que ésta comience a funcionar. Efectivamente, como vimos al tratar el tema de las clasificaciones, la adaptación de la Historia Clínica a soporte magné tico obliga a definir protocolos y utilizar clasificaciones de uso común. Ello con duce a establecer unidades de criterio donde antes reinaba la anarquía de los puntos de vista particulares de cada mé dico. Ello obliga, además, a la discipli — ENTRY MAX:1 Figura 4: Modelo de registro para el alta del enfermo. El sistema posee los datos de identificación, por lo que no hay que volver a introducirlos. Los campos con el signo «?» están codificados. Al introducir el código la interpretación es automática y aparece en pantalla. na de introducir en la historia clínica, modernos de documentación. Sólo se UNICA para cada paciente en el hospi constata el hecho de que la unificación tal, al menos una serie de datos básicos documental de la historia clínica es una por cada hospitalización, que acaso no fase previa a la informatización. Lo que se cumplimentaban con anterioridad a la sí es consecuencia directa de la voluntad informatización. En una palabra, la in de informatizar la historia clínica es la formación clínica comienza a ser un bien unificación de clasificaciones y conse común a todo el hospital. cuentemente de los datos que ha de con Si un hospital posee Archivo Central tener. Y ello supone un grado más de de Historias Clínicas, este concepto ya unificación, directamente relacionado se consolidó a la creación del mismo, con el proceso informático. pero si no, la informatización supone el Ya en fase de explotación, el primer esfuerzo de unificación previo de la do beneficiado es el paciente, ya que toda cumentación clínica dispersa hasta en la información de sus dife tonces por los servicios (López Cubero, rentes procesos importante clínicos por los que ha 1969). sido asistido en el hospital, tanto en ré Así pues, la informatización de la in gimen ambulatorio como en hospitaliza formación clínica pasa necesariamente ción, constan en la Base de Datos. Si el por la fase de unificación de procedi hospital tiene Historia Clínica única, mientos y de documentación. Bien es esto está conseguido. Efectivamente, verdad que la unificación documental de pero la Historia Clínica en Base de Da la historia clínica no es consecuencia ne tos tiene varias ventajas puntuales sobre cesaria de la voluntad de instalar un sis el documento en papel (lo cual no signi tema informático, sino la derivada de la fica que lo sustituya), que radican fun evolución de un hospital con criterios damentalmente en la rapidez de acceso - medicina militar 173 Tratamiento informático de la Historia Clínica desde cualquier terminal del hospital, con la clave de acceso de autorización. Ello posibilita obtener datos clínicos de un paciente sin necesidad de tener que acudir forzosamente a la historia clínica sobre papel. Esta respuesta probable mente no convenza a más de un médi co, ya que da la impresión de que al me nos una de las dos sobra. Y hoy por hoy son abrumadora mayoría los defensores de la historia clínica sobre papel que so bre base de datos, aunque sólo sea por los escasos usuarios actuales de este tipo de soporte. Sin embargo, es obligado hacer cons tar que estamos asistiendo a un fenóme no que es paulatino, razón por la cual puede pasar inadvertido. En términos generales, se está abandonando progre sivamente el soporte en papel para pa sar al soporte magnético. El papel co mienza a utilizarse como mero vehículo momentáneo de impresión de datos para consultar, pero la información base que da guardada en Base de Datos de modo inalterable (salvo modificaciones volun tarias) y sin posibilidad de pérdida. Es cuestión de tiempo, quizá diez, a lo sumo veinte años, que la historia clínica de los hospitales resida en su totalidad en soporte magnético (datos e imáge nes), y que el papel quede reducido a mero vehículo de consulta momentánea. El paso del tiempo convertirá en flor- mal lo que ahora pueden parecer postu ras futuristas mal comprendidas. En el otro extremo de la utilización de la información clínica está el médico. Cualquiera que haya intentado hacer un estudio clínico sobre un tema determi nado habrá experimentado la pesadez del trabajo de extraer los datos de las historias clínicas. Si el trabajo es mode radamente ambicioso ello puede supo ner meses enteros de examen de docu mentos. La información residente en Bases de Datos es de utilización inme diata. Cualquier Sistema Gestor de Base de Datos dispone de utilidades capaces de extraer mediante consulta la informa ción selectiva que al médico le hace fal ta. Por ejemplo: número de pacientes mayores de treinta años y menores de cincuenta, varones, casados que han su frido infarto agudo de miocardio de cara posterior y han fallecido a consecuencia del mismo a lo largo de los últimos cin co años. Esta inocente pregunta puede suponer meses de trabajo, a no ser que se esté llevando a cabo un seguimiento de esta patología en concreto por algu na razón concreta desde al menos cinco años atrás. La misma pregunta hecha a la Base de Datos (si ésta contiene infor mación de cinco años) puede demorar su respuesta diez, a lo sumo veinte segundos. La utilización de códigos permite la aplicación de paquetes estadísticos tipo BMDP (Biomedical Data Process: Pro cesamiento de datos Biomedicos), SPSS (Statistical Package for Social Sciences: Paquete estadístico para Ciencias Socia les), o análogos, lo que facilita extraor dinariamente el análisis estadístico de los datos (Carrasco, 1982). INTEGRACION DE DATOS Como último punto, es obligatorio re ferirse al alto valor que reporta la inte gración de todos los datos residentes en una Base de Datos Hospitalaria. El SGBD permite integrar los datos clíni cos con los administrativos, de modo que con una adecuada interacción entre las aplicaciones de Historia Clínica, Fac turación y Contabilidad es posible deter minar el coste de un paciente hospitali zado individualizadamente de otro con un proceso clínico distinto. Este aspecto ha sido de vital importancia en el pro grama norteamericano de definición de los Grupos de Diagnósticos Relaciona dos (Fetter, 1986). (Consultar artículo sobre informática hospitalaria de este mismo número.) La interacción de los datos clínicos con los farmacéuticos es capaz de detec tar peligros de interacciones, reacciones adversas, alérgicas, etcétera. Antes de que le sea suministrada la medicación. La integración de la información clí nica en la Base de Datos del Hospital está desembocando hacia una serie de nuevos conceptos aún demasiado futu ristas para encontrarles aplicación inme diata, Los Sistemas integrados de Ges tión Documental, donde se interrelacio na la información contenida en la Base de Datos del Hospital, con los sistemas de almacenamiento de las Historias Clí nicas en soporte de papel (microfichas, microfilms, discos ópticos, etcétera). al macenamiento de imágenes digitaliza das, conexión con bases de datos inter nacionales de documentación médica. Y un largo etcétera de posibles aplicacio nes cara al tratamiento de la informa ción sobre soporte magnético (Fuentes Crespo, 1985). Y finalmente, la posibilidad de que los Sistemas Expertos sean capaces de de tectar factores de riesgo y otra informa ción de interés, a partir de los datos clí nicos residentes en la Base de Datos del Hospital, abre un nuevo horizonte e in cluso un nuevo concepto de la utiliza ción del ordenador por parte del médi co, que acaso no acertemos a compren der aún, pero que de un modo u Otro acabará siendo una realidad en un plazo de tiempo no muy largo. BIBLIOGRAFIA ULLM.4N. Systems». 1983. D.4TE. C. Systems». 1981. J. D. Principles of Database Cotnputer Scier,ces Press. 2,id. Ed. J.:» An introduction fo Database Vol. 1!. Adison Wesley N. York, MENDES. A. M. ci alA Frame oriented querv len guage for a Medical Relational Da- tabase. 4th. World Con gress o,? Medical lo formatics. 1983. WHUAYARD. M. et al.:»A Natura lenguage interface to a Clinical Database Managernent Svstems. Comp uter and Biomedical Re search 14: ¡981.41-62. CURRAS, E. Nuevo método de clasificación (Teoría de Thesauros)». 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Toda esta información existe normal mente dentro del hospital y generalmen te repetida y elaborada por distintos ni veles operativos y de administración, pero a pesar de ello resulta material mente imposible acopiarla en su conjun to con un esfuerzo razonable y en un tiempo corto. Esta dificultad adquiere su grado máximo en el caso del Hospi tal Gómez Ulla, debido a su gran tama ño y complejidad. Aparece entonces el ordenador como el medio más adecuado para contener y elaborar dicha información, evidencia que ya se hizo patente en la redacción de la memoria para la construcción del Nuevo Hospital, en el cual ya se contem plaba la necesidad de contar con la In formática en el nuevo centro. Se recurre así a la Informática, consi derada como una herramienta mediante la cual todas las personas, cuya misión les hace estar en contacto íntimo y di recto con la realidad hospitalaria, depo sitan en el ordenador la información del hospital que conocen y todos a su vez obtienen del mismo la información que necesitan. El objetivo final que se persigue con la utilización de los medios informáticos se manifiesta en la doble vertiente de lograr una mejor gestión y una mejor relación coste/eficacia en la operativa diana. Desde el punto de vista de la gestión hospitalaria deberá proporcionar, hasta los últimos niveles de dirección, la infor mación necesaria para una decisión correcta en cada momento. En cuanto a la optimización de la re lación coste/eficacia, deberá facilitar la operativa diaria, haciéndola más eficaz, más barata y más segura, lo que redun dará en la mejor atención del enfermo. PROYECTO INFORMATICO Con vistas a cubrir los objetivos ante riores, el Plan Informático del Hospital contempla el desarrollo de un proyecto por fases, la última de las cuales sería la implantación de un sistema hospitalario integrado del modelo que se muestra en la figura nl y en el cual toda informa ción que se produce en una actividad cualquiera del hospital es recogida inme diatamente, actualiza de manera auto mática la información anterior y queda a disposición de cualquier usuario que la necesite. Se trata pues de construir un sistema informático compuesto de apli caciones interactivas. Entre tanto se alcanza dicha fase, en etapas precedentes se pretende: Desarrollar sistemas informáticos parciales que permitan resolver proble mas urgentes específicos de determina das actividades hospitalarias. — Ir adecuando dichos tratamientos parciales a la futura integración. — Recoger en soporte informático toda la información que sea posible. tan to para ponerla a disposición de los ór ganos directivos como para que sirva de base a futuras aplicaciones. Las aplicaciones a desarrollar en el marco del proyecto informático abarcan todas las actividades del hospital, confi gurando las tres áreas o zonas de actua ción en el mismo: área administrativa, área médico-administrativa y área médi co-científica (figura n. 2). Para llevar a cabo el proyecto. el Ser vicio de Informática del Hospital cuenta con un ordenador SPERRY 1100/70, cuya configuración está esquematizada en la figura n.” 3. REALIZACIONES HASTA LA FECHA A la llegada del ordenador en noviem bre de 1981. la primera tarea que se afrontó fue la conversión de los progra mas de la Nómina y Liquidación Seguros Socialesdel Personal Civil no funcionario, que hasta entonces se había obtenido en otro ordenador distinto al del hospital. Al mismo tiempo se comenzó el estu dio, diseño y programación de las apli caciones de Admisión de Pacientes y Gestión de Material y Medicamentos, consideradas de urgente mecanización por ser su buen funcionamiento básico para la gestión global del Centro. La de Admisión es la aplicación base de la gestión de enfermos, núcleo del que parten todas las que tienen que ver con aquéllos. Así, la puesta en explotación, en abril de 1982, de la aplicación de Admisión permitió: Realizar ingresos, traslados y altas en tiempo real. El control inmediato de los datos de hospitalizados. La gestión de camas. — — — medicina militar 175 La informática en el Hospital - _____________________________________________ Militar Central «GómezUlla» GESTOR COMEJNIO.;0];1] lNmOEDC ION DEtESTADA A ?A’tcwtts INFO.actON ODI!IDTADA A RE E DESDE;0];1] aSTtDE It DECID CEDTIOII It LISTA SE EDELEA PEEflCACEEA DE aDIISL%TAS DEDIl DE DA PDISOIDAI. DESTI (SI ADIIIYISTRAT IVA EDuCIDA DE IEEICASEIflO5 DETECtEN IlE MAL ISIS Y titos - DEYICIONED DIDENflS • TIIAJA2OS EIPEDI FIlDi ETC;0] • • • - ORDENADOR CON S/W BASICO;0];1] Figura 1 — A iç’n ar número de historia cli,nca ten tra/iza do. La En!orrnacion al público. Bús— queda inmediata del enfrnno. La infúrniación a lo, diferentes ni— telex de direccion. Realizar la facturación de manera tutroitiatica, obtener estadísticas. La obtención (le ,/ituifwantes de Revista de hospitalizados. Por lo que respecta a la Cieslión de Ma terial. al no estar codificado en aquella época la totalidad del ru ateria 1 tanto sa nitario corno administrativo, hubo de Ii mitarse a la Gestión de Farmacia, apli cación que comenzó a funcionar por la wiw - L]SJ:I L 2i = Ipcjr misma época. Una vez puestas en marcha las aplica ciones anteriores se prosiguio la cons truccion del sistema infornliitico previs it - mediante el desarrollo de nuevas aplicaciones y la integracion entre ellas hahiéndose alcanzado en los cuatro anos transcurridos el siguiente nivel de in forni at 12’ación Aplicaciones que se encuentran en explotación: — .1DMISION DE ENELR,SiO)S: • /?11’t’.srv. • Asignación ‘Ií,?,era Historia (‘II— • Gestión Lista de Espera. EA O‘ILRACION DE ESTÁ .s CIAS. PRUEBAS DE L.1 HORA TO kIO Y RAD/OLOGL4. — ILo)RMA O/QN DE LA A CTIVI DAD HOSP/TAL.4RIA A LA DIREC ClON Y OTROS SER VICIOS. BUSQLEDA DE l’ACIE,ViLS O)N-L/NE PARA IJVFORM.4 ClON A L PUBLICO. — GES TI QN DE ENFERMER/A: • Información de pacientes • Traslados.;1] —‘E — 176 medicina militar = = - rL Figura • • Altas. Gestión de camas. • Pedidos a otros servicios. • En Ñ de mensajes y correo electrónico. 2 DE HOSPITAL VISITA DE LOS CUERPOS. EDICION — DE JUSTIFlC4 NTES DE REVlSTA DEL PERSONAL MILI HOSPITALIZADO. TAR H.M.C. GOMEZULLA SISTEMA1100/70 U-20 ij-34 U-34) u• «rs — Ff3 * — ÍSdG GES TIONDE PERSONAL CIVIL Y MILITAR ON-LINE. NOMINA Y SS DE PERSONAL CIVIL, MEDICOS CONTRA lA DOS Y HERMANAS DE LA CARIDAD. GES TION DE FARMACIA. GESTION DE LABORATO RIOS. GESTION DE MATER1AL 1NVEN TARIABLE. TRABAJOS BIOESTADÍSTI COS DE INVESTIGA ClON. nEMA TOLOGIA Y HEMOTE RA PÍA: Figura 3 — — — — — — — • • — • • — • Control ctereactivos. Seguimiento del SIDA. MEDIC1NA PREVENTIVA: Proceso de medicina laboral. Procesos de microbiología. ALIMENTACION: Dietética (Valoración nutritiva de me- • Control de comidas y aten tas de títeres. — GES TIO,A D1IINISTR.1 TIL’A flg. frhl08K$ f(;f.frk’dLIcilkcio VtH Y Lk)Á. REGISJRO DE: • Consultas externas. • Exploraciones funcionales. Aplicaciones desarrolladas y pendien tes de puesta en marcha: — REGISTRO Y TRATAMIENTO DE LAS H!STORL4S CLINICAS (I NIVEL). — ESTADISTICA _____ En la medida en que se han ido po niendo en marcha nuevas aplicaciones. se han ido dotando a los servicios afec tados con los correspondientes termina les, alcanzando su número en la actuali dad los 69. distribuidos por todo el Hos pital y trabajando en tiempo real con el ordenador central. HOSPITALA RIA. CONCLUSIONES A EXTRAER Aplicaciones en preparación: — AYUDA AL DIAGNOSTICO PARA URGENCIAS: La inforniatización de la Gestión de • Tratamiento del coma. Pacientes, extendida a todas las plantas — REHABILITACION: de hospitalización, y muy especialmente • Procesos de tratamiento de pacien del Servicio de Admisión, ha supuesto tes. un gran avance en el proyecto informá — GESTION DE ENFERMERIA: tico y el aporte de una experiencia que (2. FASE) (peticiones de comidas, de nos permite analizar las consecuencias farmacia, de material y de H. C.). de diversa índole que de ella se derivan. 3.—Satode ordenadordel HospitalMilitar Centrat«Gómezti/a-. Fig. 5.—Subsistemade discosmagnéticosdel ordenador del Hospital Militar Central «GómezUlla». medicina militar 177 — La informática en el Hospital Militar Central «Gómez Ulla» Al mejorar la facturación, que el ordenador realiza a partir de los datos generados por las otras aplicaciones, se han eliminado casi en su totalidad las pérdidas por cargos incobrables, que an teriormente suponían cantidades impor tantes. La duración de la estancia media ha bajado de 21,16 días en 1981a 17,47 en 1982, 16.94 en 1983. 16,85en 1984 y 17.96 en 1985, lo que representa un des censo medio del 18.22 por 100. Si bien en este descenso de la dura ción de la estancia media han influido la mayor dotación de personal, la mejor dotación de instalaciones sanitarias y la concentración de enfermos que antes es taban dispersos en pabellones, también ha influido la informatización de la acti vidad hospitalaria y como consecuencia el mayor control de la misma. Es difícil valorar que parte de ese descenso de la estancia media corresponde a cada uno de los factores mencionados anterior mente no obstante, a título orientativo, si suponemos el ahorro obtenido en un 11)por 100. representaría un menor gas to de 32.000 x 14.191 ptas.. es decir de algo más de 454 millones de pesetas al a ño. El mejor control en cocina ha per mitido ahorrar del orden de 40 a 50 co midas o cenas por día, que suponen un coste superior a 5 millones de pese tas/año. En el aspecto funcional, la utilización de la Informática ha supuesto, además de la disposición de un mayor volumen de información, una mejora sustancial del funcionamiento de los diferentes ser vicios, habiéndose eliminado en gran parte el importante trasiego de papeles entre los mismos. — — En primer término y como aspecto de carácter general. se ha logrado disponer de manera inmediata de todos los datos referentes a enfermos y a la hospitaliza ción. lo que permite un seguimiento completo y al día del desarrollo de la ac tividad hospitalaria, permitiendo igual mente la confección de todo tipo de estadísticas. En el aspecto psicológico se ha mejo rado ostensiblemente la imagen del Hos pital cara al exterior, mediante la infor mación puntual y exacta que se propor ciona a los visitantes para la localización de enfermos, así como por la mejora ex perimentada en los trámites de ingreso y en las citaciones para consultas ex ternas. En el aspecto económico, aunque es de difícil cuantificación, se pueden seña lar los siguientes beneficios: 178 medicina militar — Especial incidencia tiene en la Ges tión de Personal, donde se trata infor mación de alrededor de 2.000 personas. en la Gestión de Laboratorios, Radiolo gía, etc., en la Gestión de Material y Farmacia y en Consultas. con más de 1.000 citaciones diarias. Por otro lado, el coste adicional que ha supuesto el contar con el Servicio de informática, por todos conceptos. se mantiene por debajo del 1 por 100 del coste total de funcionamiento del Hopi tal, situándose en los años transurridos entre el 0,66 por 100 y el 0,90 por 100. porcentaje muy bajo si se tiene en cuen ta que, para este tipo de centros, el gas to en Informática se cifra entre un 2.5 por 100 y 3 por 100 de los gastos tota les. En todo caso, este gasto queda am pliamente compensado con el ahorro obtenido por los conceptos que hemos examinado anteriormente. Por último, hay que señalar que todo este sistema informático, que comienza a rendir inestimables beneficios. sería totalmente inútil de no contar con la co laboración ilusionada de los usuarios. Un sistema de este tipo requiere la par ticipación de todas las personas que con su trabajo generan la información que se maneja en los diferentes servicios del Hospital. Por ello es de vital importancia la in formación al usuario, en todos los nive les de desarrollo del proyecto. hacién dole participar de una forma activa, lle vándole al convencimiento de que la In formática es una herramienta que le va a permitir realizar su labor de una for ma más fácil, más segura y más eficaz. con el objetivo siempre de mejorar la atención al paciente, fin último y razón de ser de todo centro hopitalario. Informática hospitalaria: razón de ser José Alfonso Delgado Gutiérrez * José Manuel de la Riva Grandal ** Ricardo Salazar Andújar SUMMARY D1I11itL’I El hospital, a lo largo de su historia, ha pasado de ser un simple lugar de hospedaje de peregrinos a con vertirse en una empresa destinada a prestar un bien so cial, la atención a la salud. Ello comporta en la actua lidad un alto consumo de recursos económicos que es imprescindible gestionar adecuadamente. El presente artículo aborda estas cuestiones, las cuales han desem bocado en los modernos sistemas automatizados de ges tión hospitalaria. Como valor añadido, la moderna tec nología informática permite ya abordar la problemáti ca asistencial y clínica del hospital. The hospital throughout ¡ts history has changed from a pilgrim place of rest to a highly sophisticated enter prise devoted to provide social benefits: health care. This implies today a high need of economic resouces which must be adequately managed. The present paper deals with these type of problems, origin of the modern systems of automation of hospital management. As ad ded value, the modern informatic technology allows, as well, to aproach problems of clinic and assistance nature. a la población una asistencia médicosanitaria completa, tanto preventiva La informática ha entrado en los como curativa, y cuyos servicios exter nos irradian hasta el ámbito familiar; hospitales por dos puertas de entrada, la clínica, mediante los aparatos de el Hospital es también un centro de formación de personal médico-sanita diagnóstico y tratamiento (procesado res de imágenes, autoanalizadores, re rio y de investigación biosocial» (Trin cado, 1975). gistros gráficos, etcétera) y la adminis Llegar a este concepto ha costado tración. A la informática que este ar tículo presta atención es a esta última. siglos de andadura y evolución de la Vamos a analizar la problemática ac Sanidad, con no pocas dificultades. tual del hospital, la cual es tal que ha Desde su origen monástico medieval obligado a introducir las técnicas de en que el hospital tenía una estructu gestión de empresas en los hospitales. ra de enfermería de organización reli giosa, y que disponía de algo parecido Veremos cómo una herramienta a una farmacia en el «Hortus Medici orientada a la gestión, el ordenador, nalis», para dar hospitalidad al pere está extendiendo su campo de aplica ción al terreno asistencial y médico. grino, el hospital ha pasado por tina serie de etapas en las que ha ido de sarrollando su personalidad como cen tro asistencial. Así, en su etapa rena CONCEPTO Y PROBLEMATICA centista se le añadió una sala de au ACTUALES DEL HOSPITAL topsias y un incipiente quirófano. Has El Comité de Expertos de la OMS ta la tercera década del siglo XIX no define el Hospital como «La parte in se introdujo la siguiente gran innova tegrante de una organización médica ción, el Laboratorio de Análisis Clíni cos, por iniciativa de Bright para el esy social cuya función es proporcionar INTRODUCCION tudio de las enfermedades renales. Poco después se introdujeron los la boratorios de Anatomía Patológica, Microbiología y Patología Experimen tal. Ya en el siglo XX se instituciona liza la conexión funcional entre el hos pital y el enfermo. Se crean los servi cios de Urgencias y se establece el área de la Asistencia Social. Y ya, a partir de 1940, se establece el tránsito del concepto de enfermo de benefi cencia a enfermo con derecho a reci bir asistencia. Con este concepto, la Sanidad se convierte en un derecho social que requiere una organización amparada por las administraciones de los países (Laín Entralgo, 1986). Ha sido este concepto social del hospital el que le ha catapultado como eje fundamental del dispositivo sanita rio de un país, de modo que hoy día el hospital constituye el último esca lón de los servicios sanitarios, aquel que es, o debe ser, capaz de ofrecer los medios más adecuados para el diagnóstico y tratamiento de las enfer medades. Para ello necesita disponer medicina militar 179 Informática hospitalaria: razón de ser de una gran cantidad de recursos hu manos y materiales. Esto hace que el hospital se convier ta en una entidad tremendamente compleja, donde se dan cita profesio nales de diferentes procedencias. Aunque la actividad fundamental del hospital es la asistencia a enfer mos, para que ello sea posible hace falta una complicada cobertura logís tica. Dicha cobertura es la que permi te que el enfermo reciba las atencio nes necesarias no sólo desde el punto de vista médico, sino de cuidados de enfermería, restauración, servicio ho telero, farmacia, asistencia social y re ligiosa, etcétera. Paulatinamente, la institución hos pitalaria se ha venido sumiendo en un grave problema, endémico ya en to dos los centros sanitarios de cualquier país del mundo: el problema económi co. Con un poco de suerte, la mitad de la población se convertirá en los en fermeros de la otra mitad, o lo que es lo mismo, la mitad de los seres huma nos tendrán que sostener con sus im puestos las enfermedades de la otra mitad. Es un hecho patente que ya ningún país, al menos del entorno oc cidental, puede sostener sus servicios sanitarios con un presupuesto inferior al 4 por 100 de su PIB. Este crecimien to del gasto se debe a cinco factores fundamentales: 1) Desplazamiento de las enfermedades infecciosas y caren ciales por las degenerativas y crónicas; 2) el avance tecnológico que, salvo honrosas excepciones como los anti bióticos, no han supuesto grándes avances en la productividad por per sona empleada en el sector sanitario; Mucho tiempoha transcurrido entre las épocas en las que se sitúan ambostipos de asistencia sanitaria. Desdeentonceshasta la actualidad, el hospital ha sufrido una profunda transformación que le ha llevadoa su actual configuración y problemática,para la cual, la informática se presentacomo uno de los medios que puedenfacilitar su desarrolloy adecuadagestión. 180 medicinamilitar 3) el envejecimiento de la población; 4) aumento de la renta per capita, y 5) la protección del consumo sanitario por parte del Estado, liberándolo de las condiciones de poder adquisitivo individuales (Ortún Rubio, 1987). Guste o no al estamento médico, el factor económico de la asistenciaes un nubarrón que tenemos irremisible mente encima, y hay que comenzar a pensar que aunque la salud no tiene precio, sin embargo tiene un coste que se materializa en muchos miles de mi llones de pesetas. Y esto, necesaria mente, ha de tener algún tipo de control. Así queda introducido en los hospi tales el concepto de gestión. Efectiva mente, si nos damos cuenta, toda la actividad hospitalaria mueve una in gente cantidad de dinero. Cuando las cifras de gastos de un hospital no es raro que superen los mil millones de pesetas anuales, nos podemos imagi nar que la gestión de un hospital no puede ser algo superfluo o sencillo. Muy al contrario, esta actividad, cuyo buen tratamiento permite la supervi vencia del centro, supone un alto ni vel de complejidad. Este enfoque es distinto, según se esté tratando al Hospital como centro aislado y autónomo, de aquel que for ma parte de una Red de AsistenciaSa nitaria (Moreno, 1980). Efectivamen te, para un hospital privado, la gestión adecuada de sus finanzas supone la su- pervivencia del centro, como sucede en la mayoría de los hospitales nortea mericanos. Sin embargo, para las ins tituciones hospitalarias públicas este problema no parece ser tan grave dado que funcionan por presupuestos; pero ello no quiere decir que el pro blema no esté ahí, sino que se mini miza falsamente al proceder los fon dos de unas fuentes mucho más poten tes que la que puede originar un cen tro privado. Nos encontramos, pues, con que el hospital es una institución que tenien do su razón de existir en la asistencia médica, necesita cada vez más de una adecuada gestión económica y de re cursos. Por tanto, el estudio del hos pital y de su problemática se puede abordar desde dos enfoques distintos. El primero, desde la vertiente clínica, y el segundo, desde el prisma de la gestión. Los dos enfoques mencionados son distintos, y afectan a profesionales dis tintos, aunque siempre hay que tener presente que todo lo que se haga en gestión hospitalaria, y en concreto en informática de gestión, no tiene razón en sí mismo, sino como apoyo logísti co a la función primordial del hospi tal, que es la asistencia médica. Este enfoque dual, clínico/económi co, suele ser difícil de entender por los médicos, debido a que casi nunca el tema de costes ha sido de especial preocupación para el médico que está elementos de gestión en los hospita les. Si un hospital hay que gestionar lo, la primera alternativa es utilizar en ellos los modelos de gestión de las em presas. Vamos a ver cómo este inten to de hacer una «analogía» del hospi tal con una empresa convencional está induciendo a errores. Porque no hay un auténtico «isomorfismo» entre ellos. Toda empresa utiliza una serie de sentado en la cabecera del enfermo. recursos con los que obtiene una línea Sin embargo, al ser La asistencia mé de productos elaborados, de cuya ven dica una actividad tan exorbitante mente costosa, este enfoque mixto ta o explotación consigue los bienes debe ser tenido en cuenta si se quiere económicos necesarios para mante comprender en toda su magnitud la nerse Y crecer, económica y técni problemática de la asistencia médica camente. En el hospital está claro que se uti en los hospitales. liza gran cantidad de recursos econó Planteado bajo estos términos el problema, la informática hospitalaria micos. Lo que no está tan claro es el tiene su origen como una herramienta producto elaborado que obtiene. El de gestión. Esto no es una afirmación no tener este concepto esclarecido gratuita, sino consecuencia del estudio comporta no saber bien si los recursos de su evolución histórica, como vere se utilizan adecuadamente o no. De siempre se ha estimado el coste mos a continuación. La tecnología in formática está permitiendo que ade de los hospitales como el coste de la más de ser un instrumento de gestión. estancia, es decir, lo que cuesta una sus servicios y posibilidades se estén cama al día, o el coste por ingreso. Da extendiendo al área clínica, como útil la impresión de que éstos podrían ser muy valioso para el tratamiento de la unos indicadores equivalentes a lo que cuesta producir un coche en una fábri información médica. ca de automóviles. y no es verdad, va que un hospital puede tener un coste bajo de estancia y sin embargo un cos EL HOSPITAL COMO EMPRESA te por ingreso muy elevado debido a Este concepto es lógica consecuen que en este centro la estancia media cia de la reciente introducción de los sea muy prolongada frente a un núme ro de ingresos bajo de modo tal que la ocupación de camas sea ficticiamen te buena. Decir que el hospital es una empre sa y gestionarlo como tal lleva consi go definir claramente el umbral de ac tividad del hospital. El enfoque actual es el de tomar como producto elabo rado el enfermo tratado y puesto en la calle, o lo que es lo mismo, el proceso clínico. COSTE POR PROCESO Este enfoque. de origen norteame ricano, viene a concebir el proceso clí nico como el producto final del centro sanitario. Sin embargo, el asunto no es tan sencillo. El primer problema gravita en agrupar las enfermedades humanas en clasificaciones que sean clínica y económicamente homólogas al mismo tiempo: es decir, que los cos tes de cada grupo estén amparados por una dispersión estadística que sea significativa respecto de los grupos más próximos. Este concepto dio ori gen en Estados Unidos a los Grupos de Diagnósticos Relacionados (Ingle hart. 1981. 1982. Ernst Whinney. 1986. Casas.1984). Este conceptoha derivado en toda una nueva forma de gestionar el hos pital. De momento, en Estados Uni dos ha dado luz verde al Sistema de Pagos Prospectivo, por el cual las compañías de seguro pagan a los hos pitales según unas tarifas establecidas para cada GDR. no según los gastos resultantes de la asiste ncia al enfermo. Este sistema de pagos., que en EE.UU. funciona desde 1983. no es directamente aplicable a otros países. pero el concepto GDR como forma de determinar el producto final en rela ción a su coste, si, al menos en un in tento de asimilar el hospital a una em presa. dado que hoy por hoy parece ser la mejor forma de atacar la gestión de un hospital. hasta que se logre en contrar otra mejor. Aunque con los GDR’s se haya en contrado un definidor de producto fi nal, aun así, su aplicación no es tan di recta a cualquier hospital. En Estados Unidos se han definido 470 GDR’s. Este agrupamiento no tiene por qué ser aplicable a otros países, cosa de hecho cierta. Para que cada país pue da aplicar estos marcadores de coste por proceso, necesita validar previa mente el sistema en los hospitales de su territorio. Y ello precisa tener en adecuado funcionamiento en los hos pitales piloto un correcto proceso de contabilidad analítica y de control de medicina militar 181 Informática hospitalaria: razón— de ser la gestión. Por esta razón, a los inten tos de implantar alegremente este sis tema en nuestro país, la realidad se nos impone implacablemente, exigién donos una mejora previa de nuestras cuentas. La misión no es imposible, pero sí considerablemente difícil. Intentar trasladar las técnicas de gestión de em presas a los hospitales, tal cual, resul ta especialmente difícil por cuanto en el hospital no es tan fácil la elabora ción de indicadores económicos y de rendimiento de la productividad. El concepto de Gestión Hospitalaria está comenzando a ser aplicado en nues tros hospitales, y a duras penas se está consiguiendo la elaboración de los pri meros cuadros de mando que contie nen los principales indicadores de ges tión, que han tenido que ser diseña dos «ad hoc» para el hospital. Surge así el concepto de Modelo Integrado de Gestión Hospitalaria, en un inten to de elaborar para el hospital técni cas de gestión adecuadas (Moreno 1980). tiene unas características muy defi nidas. Una organización es un orden per manente que establecen las personas y las instituciones cuando tienen que realizar tareas. Una organización es tanto más necesaria cuanto más ta reas hay que realizar, más se repitan determinado tipo de éstas y más per sonas participen en la ejecución de las mismas. Un hospital es un centro laboral lo suficientemente complicado como para precisar una organización ade cuada. Como tal organización tiene dos aspectos, uno estructural y otro funcional. La organización estructural signifi ca, por una parte, la asignación de ta reas a cada puesto de trabajo, lo que conlieva las responsabilidades inhe rentes a las tareas asignadas y la asig nación de competencias. La organiza ción estructural se representa de for ma simplificada mediante un esquema denominado organigrama. Un organi grama está compuesto de casillas, que denominán los puestos de trabajo, unidos por unas líneas que indican la dependencia de unos respecto de otros superiores. Pero el organigrama no re fleja ni la tarea, ni la responsabilidad ni las competencias. Por ello, no es más que una representación gráfica simplificada (Weitzel, 1984). La organización funcional indica la dinámica de la organización, es decir, las etapas por las que pasan los deter minados procesos, significando: Las etapas de trabajo. Los puestos de trabajo que la de ben ejecutar. La secuencia en que debe rea lizarse. En un hospital tipo, la organización estructural suele estar configurada, acorde con las grandes áreas de ges tión, de la siguiente forma: Un director gerente. Un director médico. Un director de servicios gene rales. Un director de enfermería. Tres divisiones: División administrativa. División médico administrativa. División médico quirúrgica. Vemos que el hospital posee una es tructura jerárquica, que en conjunto funciona como un sistema de produc ción que como tal posee recursos hu manos, financieros, materiales, «ma teria prima» (los pacientes) y procedi mientos. Ningún elemento dentro del hospital está aislado; su actividad re percute directa o indirectamente en la — — ORGANIZACION DEL HOSPITAL El hospital está estructurado según una organización, que de forma están dar contempla las siguientes áreas de gestión: 1. Gestión administrativa. 2. Gestión de personal. 3. Gestión de almacenes. 4. Gestión hotelera. 5. Gestión médica. Estas cinco áreas se pueden resu mir, a efectos prácticos, en tres: 1. Area administrativa: engloba las tres primeras. 2. Area médico administrativa: comprende la cuarta y la quinta. 3. Area médico científica: trata la información contenida en la historia clínicade los pacientes, así como la de carácter eminentemente científico. Coordinar todas estas áreas de ges tión y actividad requiere un alto gra do de organización, que en el hospital 182 medicina militar — — — — — — actividad del resto del sistema. El ca rácter jerárquico del hospital, como de cualquier otra organización, dife rencia a los diferentes elementos del sistema en centros de decisión y cen tros de producción. Los centros de decisión son los coordinadores del sistema, los respon sables de los centros de producción a su cargo, y de coordinar la actividad de éstos con las del resto del sistema, y del exterior. Los centros de producción constitu yen la base de actividad del sistema, que gobernados y coordinados por sus respectivos centros de decisión man tienen la actividad normal del centro. Los diferentes jefes de servicio y di visión son centros de decisión jerar quizados que permiten una mayor ma nejabilidad del sistema. Todas estas consideraciones nos lle van al nudo gordiano de este tema: lii información. Los diferentes centros de producción generan actividad, del tipo que sea. Al llevarse a cabo un acto cualquiera se origina en ese mismo momento una serie de datos que cons tituyen la información acerca de ese acto. Al ser cada centro de producción (cada servicio hospitalario) un ele mento del conjunto del sistema, gran parte de la actividad generada por éste transciende a Otros centros de opera ción (otros servicios del hospital), como información relativa a la activi dad llevada a cabo. Por ejemplo, cuando un adjunto del servicio de Cirugía (centro de produc ción) ordena extraer sangre a un pa ciente para hacerle las pruebas de un preoperatorio, la enfermera al tomar sangre del enfermo y verterla en el tubo de ensayo le enviará al laborato rio de Hematología. Pero si acompa ñando a la muestra no va el volante de petición de pruebas, el personal de Hematología no sabrá nada acerca de esa muestra; ni a quién corresponde, ni qué quieren en Cirugía que se haga con ella. Es un ejemplo simple, pero suficiente para comprender que la in formación es una realidad que acom paña siempre a la actividad humana, y que sin datos respecto a lo que se hace, no es posible trabajar en equipo. Por otra parte, los diferentes cen tíos de decisión, responsables de sus respectivos servicios, tienen necesidad de conocer la actividad que ellos ge neran, para poder llevar un control tal que permita mejorar la calidad de di cha actividad. Dotar a la organización estructural del hospital de procedimientos diná micos de trabajo adecuados, es la con- C todo en los centros que se aproximan al millar de camas, puede llegar a ser agobiante, tanto más cuanto que en muchas ocasiones los mismos datos se escriben repetidamente. La tendencia de todo esto lleva a la degradación, a no ser que los procedi mientos sean lo suficientemente bue nos como para impedirla. De no ser así, se producirían los siguientes efec tos: DTD5 GLOBLE5 a a O $ — dición básica para que un hospital fun cione correctamente. Pero aun si esto se cumple, cuando el sistema hospita lario entra en funcionamiento, la ten dencia natural de éste es hacia su de gradación. Esta es un interpretación termodinámica del problema, que contempla la Teoría General de Siste mas: todo sistema tiende a ganar en tropía, es decir, tiende a desorganizarse con el funcionamiento (Bertalanffy, 1976). Por ello, además del problema de concebir una buena organización estructural y dinámica, es necesario dotarla con los medios y procedimien tos necesarios que le permita no de gradarse con el paso del tiempo. — tico. Gas tos Pérdida de información (traspa pelación). Pérdida en la fiabilidad de los datos. Descontento del personal y de los pacientes. — — — PCD-i C NO CIRLiGIFI a Una mala organización, aparte de funcionar mal y no cubrir adecuada mente sus objetivos, es más cara que una bien concebida, ya que la activi dad no se desarrolla en base a cubrir unos objetivos, sino en base a una ru tina desprovista de incentivos que im pulsen la mejora del servicio. CIRUGIR 5 O De estas consideraciones se des prende la conveniencia de disponer en los hospitales de métodos de trabajo que permitan canalizar adecuadamen te la información que el centro genera en su actividad diaria, para evitar que el hospital se convierta en un caos organizativo. Gastos INFORMACION HOSPITALARIA Visto esto, y haciendo un intento por comprender la magnitud del pro blema, vamos a centrarnos en la infor mación que genera un hospital. Dependiendo de la división a que nos refiramos, la información puede ser de tres tipos: 1. Administrativa. Es la relaciona da con la gestión de recursos del hos pital, tanto humanos como materiales o monetarios. 2. Médico-administrativa. Está re lacionada con la gestión de pacientes, es decir, consiste en los datos que ge nera un paciente como usuario de unos servicios hoteleros, hosteleros y de cui dados asistenciales en un hospital. 3. Clínica. Está relacionada con la actividad estrictamente médica del cen tro sanitario, y se refleja en la historia clínica del paciente. El trasiego de estos tres tipos de in formaciones, y sus interconexiones, han de canalizarse mediante procedi mientos de generación y transmisión de datos, que en principio deben ser manuales. Ello significa una conside rable carga de trabajo para el perso nal del hospital, y supone lo que, con un cierto aire despectivo, denomina mos burocracia. La burocracia hospitalaria, sobre Redundancia de la información. Incremento del trabajo burocrá ROO-ls C TRR5TORNO5 5 o $ Edad<7O No C/PP a CORGULRCION SISTEMAS AUTOMATIZADOS DE INFORMACION HOSPITALARIA Edad>7O Si O/PP A1 1,sto C=Cornp 5 Li ca c iones PP=PatoLogia Previa Estas distribuciones muestran la forma de llegar a definir un Grupo de Diagnóstico Relacionado. En la primera distribución el conjunto de procesos que integran el PDC-16 (Enfermedades hemafológicas) no se ajustan a una distribución suficientemente significativa. En la segunda distribución, las diferencias entre los casos que precisan cirugía de los que no la precisan son lo suficientemente sign 4ficativas para separarlas en doe grupos. No ocurre así en la tercera distribución, por lo que los criterios de complicaciones y patología previa no son factores que generen costes significativamente distintos. Tomado de E. and W. ¡986. Un Sistema Automatizado de Infor mación Hospitalaria («Hospital Infor mation System») o HIS es básicamen te la automatización de los procedi mientos de información de un hospi tal. Más explícitamente, un HIS es un sistema basado en ordenadores que recibe datos, normalmente referente a pacientes, los mantiene en un banco de datos centralizado, haciendo dispo nible esta información para el trata miento de los pacientes, administra ción del hospital para la investigación científica y planificación sanitaria (Shaffert, 1978). Concluyendo, un HIS es un sistema informático diseñado para tratar auto máticamente la información que se ge nera en un hospital. Es, pues, la solu ción de la tecnología informática al problema organizativo de la informa ción que cada día más tienen plantea do los hospitales. medicinamilitar 183 Informática hospitalaria: de ser EVOLUCION HISTORICA Los Sistemas Automatizados de In formación Hospitalaria surgieron no por razones de «snobismo tecnológi co», como alguien podría pensar, sino por una serie de factores que se hicie ron patentes ya en la década de los se senta. La informática hospitalaria ha sido una de las primeras aplicaciones de la informática de gestión. En Esta dos Unidos, los ordenadores se co menzaron a utilizar en los hospitales como herramientas contables, para llevar la gestión económica del centro. Mucho antes de que a nadie se le ocurriera pensar que el ordenador po dría gestionar las admisiones de un hospital, éste ya se encargaba de lan zar la nómina y de llevar las facturas y los almacenes. Fue, pues, el factor económico el que instó a la utilización de los ordenadores, dado que, como hemos visto, en un hospital es impres cindible abordar adecuadamente la vertiente de la gestión, máxime si éste se autofinancia con sus ingresos, como es el caso de los hospitales americanos (Brady, 1978). La primera utilización que tuvieron los ordenadores en el área hospitala ria fue para atender a la administra ción de los centros.. En 1958 se llevó a cabo el primer estudio, en Estados Unidos, por la American Hospital As sociation con el fin de comprobar la viabilidad de la aplicación de los orde nadores de la primera generación a los hospitales. Cuatro años más tarde un sondeo a nivel nacional contabilizó so lamente a 39 hospitales de un total de 6.000 en todo el territorio estadouni dense que tuviesen algún tipo de re curso informático. La tecnología esta ba disponible, pero durante la década de los sesenta no existieron razones de peso que indujeran al desarrollo de la informática hospitalaria (Shaffert, op. cit). Escaseaban los especialistas, y no existía cuerpo de doctrina sobre cómo acometer la empresa de informatizar un hospital. El único campo que ex perimentó cierto desarrollo fue el fi184 medicinamilitar nanciero. Un acontecimiento, empe ro, vino a forzar la situación; el adve nimiento de Medicare a mediados de los sesenta. Este organismo estatal obligó a los hospitales a conocer el coste de la asistencia, ya que, en base a ello, Medicare pagaba a los hospita les los gastos de sus afiliados. Ello in dujo necesariamente el desarrollo de técnicas contables y administrativas que permitieran conocer el coste de la asistencia hospitalaria. Al amparo de esta demanda real del mercado surgie ron varias empresas especializadas, que desarrollaron los primeros siste mas informáticos hospitalarios como tales. Estas empresas prestaban servicios informáticos a los hospitales a través de una red de teleproceso que conec taba el ordenador central de la com pañía a los hospitales usuarios. Estos hospitales utilizaban este servicio para su gestión administrativa. Entrados en la década de los seten ta se comenzó a estudiar las aplicacio nes informáticas orientadas a la ges tión de los pacientes además de las aplicaciones administrativas ya exis tentes. Los sistemas informáticos de los hospitales que tenían ordenador propio comenzaron a crecer en com plejidad. Dicha complejidad se co menzó a materializar en cada vez más intentos fracasados de ir a un sistema en tiempo real. Comenzaban a surgir ideas de cómo atacar la administración integral del hospital. La literatura es pecializada comenzó a llenarse de ar tículos al respecto. La respuesta de las empresas infor máticas no se hizo esperar, y comen zaron a desarrollarse sistemas infor máticos estándares, adaptables. La idea que más éxito tuvo fue la que de sarrolló el sistema «shared», de infor mática compartida (SMS, 1984). Estos eran sistemas que parcialmente dispo nían de procesos «in house», con un miniordenador en el hospital que atendía las aplicaciones en tiempo real de admisión, consultas externas, en fermería etcétera; y procesos remotos, contra el «host» de la empresa, que atendía las aplicaciones administrati vas y financieras. Independiente de estas soluciones, seguían proliferando los equipos infor máticos propios con aplicaciones de sarrolladas para el hospital. Esta aven tura ha deparado en ocasiones éxitos y en ocasiones fracasos. Como se hace referencia en el artículo sobre Infor mática y Salud Pública, de esta revis ta, la falta de planificación en infor mática conduce obligatoriamente al caos. En más de un hospital la falta de planificación ha permitido la compra de equipos para cada departamento o servicio. Una vez que los centros dis ponían de más de una docena de sis temas diferentes, o ha sido imposible su integración, o se ha tenido que acu dir a una solución exorbitantemente cara. En la actualidad los sistemas infor máticos han alcanzado un nivel de ma durez importante. Siguen existiendo las dos posibilidades: el «hágaselo us ted mismo» y la contratación de servi cios a una empresa especializada. Nin guna de las dos alternativas es total mente satisfactoria. La primera ame naza de tener que inventar una y otra vez la rueda, con el riesgo de fracaso. La segunda amenaza de altos costes y gran dependencia del hospital ante la empresa que suministra los servicios informáticos. El dilema de qué opción seguir todavía está sin resolver satis factoriamente, aunque la tendencia es hacia la segunda alternativa, en la me dida que el hospital tenga las suficien tes garantías de servicio. PROBLEMA CRITICO: LA IMPLANTACION Hoy día la tecnología informática permite multitud de alternativas cara a la informatización de un hospital. Parece haber pasado a la historia el concepto de hospital con un servicio de informática voluminoso, con una plantilla de veinte a cincuenta perso nas (aunque pueda parecer excesivo hay hospitales que cuentan con este personal), al cargo de un ordenador «main frame». Este tipo de aparatos tan sólo es admisible en las grandes re sidencias sanitarias. La tendencia ac tual es al empleo de los miniordena dores, que precisan un reducido nú mero de personas para su funciona miento pero que poseen la misma o superior capacidad que los antiguos «main frames». Y todavía más, las nuevas tendencias son hacia el «orde nador nevera»; un aparato que funcio na con el mismo automatismo que una nevera, y que nadie se ocupa especial mente de él, salvo para hacer copias de seguridad, y que ocupan el espacio de un radiador de pared. Por último, las Redes de Area Local apuntan ha cia el concepto de informática distri buida pero con el empleo de ficheros comunes. Queda claro, pues, que el problema no radica en la máquina. Tampoco ra dica especialmente en las aplicaciones, Informática hospitalaria: de ser mente perfecto, pero si no se adapta a la dinámica del hóspital en que se va a implantar, los usuarios lo van a re chazar sin contemplaciones. Así pues, es condición «sine qua non» que un sistema informático, para que funcio ne, tiene que estar dirigido a los usua rios finales (Salazar, 1985). Un siste ma estándar, diseñado por una casa comercial, es útil en tanto sea adapta ble, y esto quiere decir que en su pro ceso de implantación tiene que permi tir que cara al usuario final parezca dado que en Informática de Gestión como si hubiese sido hecho a la medi Hospitalaria poco queda por descubrir da de sus necesidades. ya. Pues si esto ya no es problema, Es, pues, el proceso de implanta uno se puede hacer la legítima pregun ción el punto crítico, supuesto que las ta de por qué es tan difícil que un sis fases de análisis y programación sean tema informático funcione en un hos correctas. Las aplicaciones hospitala pital. La respuesta está en el factor hu rias se mantienen gracias a que cente mano. Una máquina puede ser muy nares de personas introducen adecua buena, y un sistema puede ser lógica- damente la información, y obtienen del sistema la información que necesi tan. Si la información que han de in troducir les supone un sobreesfuerzo, o la que obtienen no les soluciona su problema, ni el mejor sistema del mundo corriendo sobre el mejor orde nador impedirá el fracaso. En el otro extremo, otro problema que se presenta cara a la informatiza ción es la organización deficiente. Un sistema informático en un hospital de ficientemente organizado probable mente vendrá a complicar las cosas si el personal no está dispuesto a cola borar para salir del subdesarrollo or ganizativo. De manera que la informá tica puede ser la gota que colme el vaso del desastre hospitalario, o el re vulsivo para sacar al centro de los pro blemas de organización y gestión. Todo depende, en último extremo, del ser humano, no de la máquina. BIBLIOGRAFIA TRINCADO. P.. Piédrola Gil G. Hospitales. Evolución del concepto... En Pumarola A. Piédrola G. y otros. Medicina Preventivay Social. Higiene y SanidadAmbiental. Tomo 1131-148 Public. Amaro. Madrid, 1975. LAIN ENTRA LGO. P.: Significación actual del hospitaI. Conferencia de apertura del VI Congreso Nacional de Hospitales. Madrid, 27-31 octubre 1986. ORTUN RUBIO, yEconomía y Medicinad. Medicina Clínica ¡O.88. 1987; 411-413. MORENO RUIZ, A .: Modelo integrado de gestión hospitalaria.. Escuela de Gerencia Hospitalaria. Madrid, 1980. 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La patolo gía de los seres vivos presenta un ili mitado número de matices, que hacen difícil su sistematización. La Medicina, a lo largo de su evo lución. ha conseguido formar criterios de clasificación de enfermedades, agrupándolas de manera racional y sis tematizando, en la medida en que ello ha sido posible, los criterios diagnós ticos. El modo de razonar de un mé dico tiene este carácter sistemático cuando aplica criterios, protocolos y árboles de dicisión concretos y metó dicos; pero en el otro extremo tiene un marcado carácter intuitivo y abs tracto cuando, aplicando su experien cia, intuye el diagnóstico mediante un complicado proceso intelectual difícil de explicar, pero que en la práctica le permite resolver el problema, y que desde ahora denominaremos heurís tica. La heurística se puede definir como un método de exploración de un pro- The possibilities of a computer being capable to make a diagnosis of a certain disease is being considered from the begining of Ihe informatic technology. First by means of mathematical and probabilistic procedures and today by simulation analysis of the medical doctor own reasoning, these technics are rapidly becoming a reality. mas de dicisión, el ordenador haría ya blema, en la que la solución se obtie ne a través de evaluaciones sucesivas mucho tiempo que habría superado al médico en su trabajo. Sin embargo, la sobre hipótesis provisionales, y com parándolas con la meta perseguida. Es cosa no es tan sencilla. Rara vez hay una correspondencia biunívoca entre opuesto al método algorítmico. Cuando un estudiante de Medicina síntoma, su resultado y su asociación a un cierto tipo de enfermedad. Por el se enfrenta con la Patología Humana, contrario, es habitual que frente a una todo su esfuerzo se encamina en for enfermedad, un síntoma pueda darse jarse esquemas mentales, que en últi mo extremo son árboles de dicisión, o no, ser frecuente o raro al mismo tiempo, según los grupos humanos en con el objeto de no perderse en diva que se estudie. En fin, en semiología gaciones y seguir una ruta segura ha clínica la lógica no es en muchas oca cia el posible diagnóstico. Si uno plasma en papel la ruta lógi siones concreta (positivo o negativo), ca hacia el posible diagnóstico verá sino difusa y borrosa (moderadamen que está plagado de pasos y de pautas te positivo, dudosamente positivo). De todo esto, a la pregunta puede donde hay que seguir uno de, al me el ordenador superar al médico en el nos, dos caminos posibles. dependien proceso diagnóstico, la respuesta es do de que se cumpla o no una condi también borrosa: en ocasiones sí, en ción. Por ejemplo, ante la investiga ción del cáncer de colon, en sujetos de ocasiones no; depende. Depende si la sistemática de diag riesgo, es conveniente descartar anualmente la presencia de sangre nóstico de un cierto tipo de enferme dades está perfectamente definida, o oculta en heces. Ahora viene la deci por el contrario, los criterios son con sión: SI es positivo, ENTONCES tradictorios, o poco definidos. efectuar tacto rectal y recto sigmiodos Si la sistemática está claramente de copia; SI NO, sólo tacto rectal (Light terminada, si los síntomas que se ba dale, 1983). Si el diagnóstico médico se pudiese rajan como relevantes son bien cono cidos y se conoce la frecuencia de aparesumir todo él en este tipo de diagra medicina militar 187 Técnicas de ayuda a la decisión en el diagnóstico médico — rición en las enfermedades sometidas a estudio, así como la prevalencia de estas en la población, el ordenador puede darnos una potencia de diag nóstico difícilmente superada por los médicos. Si estamos ante un problema en el que el buen hacer y la experiencia del médico, iluminada con su «ojo clíni co», es decisorio, difícilmente se pue de sistematizar nada. En este caso, el ordenador está aún lejos de alcanzar al hombre. Conclusión a la pregunta podrá el ordenador superar al médico; hones tamente se puede afirmar que aún no, y que falta bastante para que ello pue da ser cierto, si es que ese alcance lle ga a producirse, hecho que podemos calificar no de imposible, pero sí de dudoso. MODO DE RAZONAR DEL MEDICO Cuando un médico examina a un enfermo, en principio ejecuta una se rie de pasos rutinarios que, como nor ma general, se concretan en los si guientes: Primero recoge los síntomas por la anamnesis, y los signos clínicos por la exploración clínica. Con los primeros datos de la clínica del enfermo, y en la medida en que és tos sean esclarecedores, evoca una se rie de hipótesis de diagnósticos o diag nósticos de presunción, tanto más plausibles cuanto más asociación de forma exista entre el cuadro clínico que tiene ante sus ojos, y el patrón es tándar que posee de las enfermedades que ha estudiado. Este proceso se plantea como problema inverso: de las observaciones, buscar la causa (Fagot, 1985). En este punto, la capacidad asocia tiva del médico le hace considerar una serie de patrones diagnósticos como posibles candidatos, que son aquellos que comparten la sintomatología que en principio presenta el paciente. 188 medicinamilitar Ahora, el siguiente paso es el del proceso del problema directo, en el que la pregunta se plantea en los tér minos qué posibles diagnósticos son consecuentes con los síntomas que presenta el enfermo. Para confirmar o descartar dichas hipótesis, el médico investiga una serie de signos clínicos mediante nuevas preguntas intencio nadas al enfermo, o exploraciones complementarias o pruebas analíticas, etcétera, que le ayuden a delimitar el patrón para eliminar el conjunto inter sección de hipótesis alternativas, a fin de que sólo una cumpla con el cuadro clínico del enfermo. Si esto se consi gue, se habrá conseguido averiguar el diagnóstico de certeza. En todo este proceso de razona miento, el médico utiliza protocolos, pautas de exploración del problema, esquemas y reglas de decisión. Estos protocolos estándares son útiles en primera aproximación. Pero si el cua dro clínico es ambiguo, difuso, poco específico, se puede desencadenar una explosión de posibles alternativas de diagnóstico, que conduce a interpreta ciones subjetivas y diferentes según la opinión de cada médico. Así, cuando las pautas de razonamiento se estre llan ante el muro de lo difuso, entra en acción la experiencia del especialis ta, que, gracias a sus muchos años de actividad profesional y a su considera ble «background», puede asociar mu cho mejor los hechos con su conoci miento, lo cual se puede resumir en el clásico ojo clínico del médico avezado. Pero sea como sea, el modo de ra zonar del médico consiste en compa rar lo que ve, que son los hechos, con lo que sabe, que son sus conocimien tos, y seleccionar de las muchas alter nativas de estrategias, aquella o aque llas que sean adecuadas para aclarar el problema. De alguna forma, esta base de co nocimientos del médico está configu rada en patrones de enfermedad, en los que se memorizan aquellos perfi les clínicos (conjunto de signos y sín tomas), que caracterizan la historia natural de las enfermedades. Durante los años de aprendizaje, los patrones clínicos están muy este reotipados y son rígidos. Son patrones de libro de texto, que difícilmente se ven en la clínica tal cuales, y si se ven, se dice que el paciente presenta un cuadro clínico «de libro». El problema radica en dos aspectos que hacen difusos los patrones clíni cos, que son la sensibilidad y la espe cificidad de los signos y exploraciones clínicos (Armijo 1978). Decir que un signo o prueba es altamente sensible comporta decir que todas las personas que lo presentan están enfermas o sa nas, pero aquellas que no lo presen tan es seguro que no están enfermas. Es decir, se pueden dar falsos positi vos en aquellas que estando sanas pre senten positividad a la prueba o mani fiesten el signo clínico, pero los falsos negativos han de quedar reducidos al mínimo. Decir que un signo o prueba es es pecífico comporta decir que todas las personas que lo presentan están enfer mas, pero aquellas que no, pueden es tar sanas o enfermas. Es decir, se pue den dar falsos negativos, pero difícil mente falsos positivos. El ejemplo clá sico de todo esto lo tenemos en las pruebas de diagnóstico de la tubercu losis pulmonar. La radiología es con siderada como altamente sensible, y la baciloscopia, como altamente especí fica. Sin embargo, una prueba como el Matoux, considerada como sensi ble, se está viendo que no lo es tanto, en base al significativo porcentaje de falsos negativos derivados de estados de inmunidad deprimida (Youmans 1982). En conclusión, tanto más sensible es un signo o prueba cuanto menos fal sos negativos provoca, y tanto más es pecífica cuanto menos falsos positivos. Obviamente, lo ideal sería que una prueba no diese falsos resultados, ni negativos, ni positivos. Ello significa ría que al dar positiva, el paciente su friría la enfermedad, y al dar negati va, la enfermedad estaría descartada. A este tipo de signos o pruebas tan maravillosas, pero desgraciadamente tan raras, las denominamos «patog nomónicas». Encontrar este tipo de signos no es demasiado frecuente. Más factible es conseguir la asociación de pruebas y signos, uno sensible y otro específico, que investigados secuencialmente dis criminen la población sana de la en ferma. Si se pudiese hacer el diagnóstico mediante la búsqueda de signos o pruebas patognomónicas, o altamente sensibles y específicas, se podría utili zar entonces la lógica formal de pre dicados, con enunciados tipo SI... EN TONCES..., con completa seguridad. Esto significa estar «algoritmizando» el diagnóstico. Reducir las pautas de investigación diagnóstica a algoritmos de decisión es un intento legítimo en Medicina, ya que induce una mayor seguridad en la Técnicas de ayuda a la decisión en el diagnóstico médico — toma de decisiones. Por esta razón, los laboratorios de todo el mundo buscan afanosamente el descubrimiento de pruebas y test diagnósticos categórica mente patognomónicos, que permitan discernir entre el paciente enfermo o no de una dolencia clínica. En la medida en que esto no es po sible, emplear protocolos rígidos basa dos en la lógica formal de predicados, es decir, en algoritmos, es peligroso, ya que si por desgracia el médico se topa con un falso resultado, positivo o negativo, y no se percata de la tram pa, a partir de ahí una decisión tipo SI,., ENTONCES..., le conducirá a error con toda seguridad. Debido a todo esto, no son frecuen tes las ocasiones en que se puede lle gar al diagnóstico categóricamente cierto, sino que se intenta una aproxi mación a la verdad, pero asumiendo siempre cierto nivel de incertidumbre, aunque éste sea prácticamente despre ciable. Aun así, hay que reconocer que las técnicas de diagnóstico médi co actuales permiten una aproxima ción al diagnóstico de certeza franca mente buena. Pues bien, si el diagnóstico médico suele moverse en la nebulosa de la in certidumbre, cualquier técnica de diagnóstico automatizado mediante el empleo de ordenadores digitales debe contemplar esta molesta realidad. Ha de transferir la incertidumbre de las premisas a la conclusión a la que lle gue y asociar a dicha conclusión un factor de certeza o verosimilitud (Ló pez de Mántaras, 1985). Si no se pro cede de esta forma, estas técnicas sen cillamente no servirán para nada. • TECNICAS DE DIAGNOSTICO POR ORDENADOR Todas las técnicas de diagnóstico automático se basan de un modo o de otro en el reconocimiento de patrones «pattern recognition» (Fagot, op. cit.). Este es el proceso de discrimina ción que permite ordenar todos los 190 medicinamilitar cuadros semiológicos posibles que pueden presentar los pacientes en cierto número de enfermedades. Según el modo de utilización de los datos y los términos en los que se ex prese el resultado se estará utilizando una técnica u otra. Se pueden resumir en tres grupos principales las técnicas de diagnóstico automático, dependiendo de la meto dología que emplee. Estas son las siguientes: 1. Probabilidad bayesiana. 2. Análisis discriminante. 3. Técnicasheurísticas. 1. PROBABILIDAD BAYESIA NA. Si el resultado se expresa en tér minos de cuáles la probabilidad, a partir de una serie de síntomas y sig nos de que estos sean atribuibles a una serie de enfermedades, y en base a es tos datos, qué seguridad se posee al afirmar el diagnóstico, o lo que es lo mismo, qué error se comete al elegir una enfermedad y descartar las de más. La técnica empleada es el Teo rema de Bayes, en honor a Thomas Bayes (1702-1761) (Ríos, 1972). 2. ANALISIS DISCRIMINANTE. El resultado se expresa en términos de a qué distancia (matemática) se en cuentra el conjunto de síntomas a los diversos tipos de patología más proba ble. Este análisis toma en cuenta la re lación de dependencia entre síntomas y signos, cosa que no hace Bayes. Se basa en una compleja técnica matemá tica, que es una de las diversas que in tegran el análisis multivariante (Cua dras, 1981). 3. TECNICAS HEURISTICAS. Son técnicas que entran de lleno en la esfera de la Inteligencia Artificial, y expresan el resultado en grado de cer teza de una conclusión a partir de una serie de premisas. El desarrollo de es tas técnicas constituye los llamados sistemas expertos (Lenat, 1984). Además de estas tres técnicas fun damentales existen métodos basados en la Teoría de la Decisión (White, 1979). Estos sistemas se asocian a pro cesos de selección fundados en estruc turas arborescentes que permiten lle gar a una conclusión partiendo de de cisiones elementales que se toman a partir de la detección de cada conjun to de síntomas. Son de elevada com plejidad y poco ágiles, dada la rigida sistemática de los árboles de decisión (Galván, 1984). Básicamente todas las técnicas vie nen a intentar resolver el mismo pro blema, dar mayor seguridad al diag nóstico. Partiendo de teorías distintas, el objetivo final en todas ellas es eli minar en la medida de lo posible la «incertidumbre», para proceder a la «elección» del diagnóstico más proba ble, y «decidir» la actitud clínica más adecuada. DISCUSION El diagnóstico por ordenador ha sido un tema controvertido, ya desde sus comienzos. Primero porque ningu na de las técnicas empleadas hasta la actualidad ha sido de auténtica aplica ción práctica, habiéndose movido siempre en el terreno puramente aca démico, debido a que su aplicación ha estado siempre limitada a un reducido grupo de enfermedades, y las técnicas matemáticas de cálculo y razonamien to se han mostrado demasiado rígidas frente al poco concreto modo de razo nar en Patología Humana. Por otra parte, estas técnicas no han sido bien recibidas por los médicos, en general. En esta crítica hemos de diferenciar cláramente dos tipos de procedimien tos, los probabilísticos, por un lado, y los heurísticos, por otro. Técnicas probabilísticas Por norma las técnicas bayesiana y discriminante obligan a tener una ca suistica de las enfermedades bajo es tudio perfectamente documentada con cifras sólidamente fiables. Por lo ge neral, es obligado conocer las tasas de incidencia y prevalencia de las enfer medades en la población donde se vaya a aplicar el programa de diagnós tico automático. Es necesario conocer la frecuencia de aparición de todos y cada uno de los síntomas y signos que se van a valorar como diagnósticos en esa población, en general, y segrega da por sexo, grupos etanos, etc. Se mejante cúmulo de datos se puede ob tener de un grupo concreto de proce sos clínicos, y en una población muy delimitada, ya que en el momento que demos por supuesto alguna cifra, el error de la predicción ya no se puede calcular correctamente. A pesar de todo, Bayes ha dado buenos resultados como primera aproximación al diagnóstico automáti co. Los primeros intentos históricos se hicieron basandose en esta técnica. En 1961, Warner en Estados Uni dos ensayó un sistema que diagnosti caba 33 enfermedades cardíacas con génitas basándose en la presencia o ausencia de 50 signos y aplicando Ba yes. En Gran Bretaña, Dombal de- TECNICA DE BAYES Ejemplo de aplicacióna la identificaciónde Enterobacterias Un métodoconvencionalde identificarlas Enterobacterias consisteen realizar una seriede pruebasbioquímicasmediantecultivode las colonias aisladas en mediosselectivos. Una serienormalla constituyenlas siguientespruebas: — Citrato,Motilidad,TSI(Glucosa,Lactosa,Gas,SH2),Indol,Urea,APP, Malonatoy Arabinosa. Una formade expresarlos resultadoses del siguientemodo: Tipaciónprimaria (+) (—) CITRATO 1 0 sarrolló por esa época un sistema para MOTILIDAD 2 0 el diagnóstico de urgencias abdomina les (8 cuadros) con 50 signos. LACTOSA 1 0 Que se sepa, este tipo de programas GAS 2 0 se ha desarrollado abundantemente, SH2 4 0 pero siempre para analizar la esperan za matemática o la probabilidad de INDOL 1 0 error ante un espectro diferencial de: UREA 2 0 enfermedades considerablemente re ducido, ybasándose en la aparición o ipación secundaria . no de una serie de signos y no otros. APP En 1978 aparecieron 827 publicacio 1 0 nes (Fagot,op. cit.). MALONATO 1 0 Una de las aplicaciones más agrade ARABINOSA 2 0 cidas del teorema de Bayes es el diag nóstico bacteriológico basado en prue Las pruebasprimariasse efectúanel primerdía de la tipacióny a la vista bas bioquímicas. El caso es perfecto: de sus resultadosse procedea efectuarel segundogrupo de pruebas. un número limitado de especies a las Si despuésde efectuarlas pruebasprimariasobtenemoscomoresulta que se les hace un número limitado de dos, por ejemplo: pruebas cuyo resultado es positivo o Citrato (—), Motilidad(+), Glucosa(+), Lactosa(—), Gas (—), SH2 (—), negativo. Los autoanalizadores para Indol (+), Urea (+). bacterias utilizan muchos de ellos este Esto se puedereducira la secuencianuméricasiguiente:2-0-3,si agru procedimiento (Holmes, 1978). pamos los resultadossegúnla tabla. Los resultados de esta técnica son Aplicando el teoremade Bayes, el ordenadornos dice lo siguiente: buenos, si se aplica a un campo res tringido donde se conocen todos los Tipaciónprimaria:. (2) (0) (3) . % cepas Seguridad datos de partida. La precisión puede P. vulgaris. . 0,2327 ser asombrosa. Aun así, no han teni 3,4202 2,9842 do, salvo excepciones, gran difusión P. rettgerii 16,2094 entre el colectivo médico. Ello puede P morgagriti 13 1712 80,3704 haberse debido a dos factores. El pri Un 13,17por 100de cepasde Proteusmorgagniidan esteresultado.Si mero. la hasta ahora no utilización del no avanzamosen la tipación,podemostenerun 80 por 100de seguridadal ordenador personal para estos de afirmar que la coloniaaisladapertenecea la especieP. morgagni. sarrollos. sino, por el contrario, orde Si se efectúan las pruebas secundarias,un resultadoposible es el nadores grandes, con comandos com siguiente: plejos para su utilización. El segundo, APP (+), Malonato(—), Arabinosa(+). la animadversión del médico a adop Este resultadoes equivalentea a secuencia:(1) (2), que sumadaa la de tar una tecnología que ni entiende ni do la tipaciónprimariada la siguiente:2-0-3-1-2. mina, y que incluso le dice casi, casi, Aplicando el teoremade Bayes,el ordenadornos dice lo siguiente: lo que tiene que hacer, sin saber cómo llega a esa conclusión. Bajo estas cir cunstancias el rechazo es legítimo, ya Tipacionsecundaria 12)(0)(3)(1 )(2) % cepas Segundad que se está atentando contra lo que P. ‘rettgerii .: 0,0351 5,5205 para el médico es la máxima represen P morgagnii 0 6006 tación de su profesión, el proceso de 94,4795 diagnóstico. Este resultadoes comprometido. ElP. morgagniies muyimprobableque No obstante, hay intentos de acer dé estatipación(0,6 por 100).Enel supuestode que esteresultadobioquí car el ordenador al médico de forma mico fueseincuestionable, se tieneunaseguridadde 94,47por 100de que tal que sin restarle el protagonismo este resultadoes atribuibleal P. morgagnii.Lo másaconsejable es volvera que incuestionablemente tiene éste en reaislar la coloniay repetirla tipación,paraconfirmaresteresultadoteórica el proceso diagnóstico, no se tire por mente improbable. la borda la posibilidad que el ordenamedicina militar 191 Técnicas de ayuda a la di en el diagnóstico médico dor ofrece de cuantificar el error en el diagnóstico. Así, Carrasco (Carrasco, 1986) desarrolló un sistema de Diag nóstico Diferencial Automátizado para los Ordenadores PC compatibles, por el cual, una vez que el médico in troduce en el ordenador los posibles procesos clínicos con los que va a pro ceder a efectuar el diagnóstico dife rencial de un enfermo, el ordenador, en base a los síntomas y signos que presenta el enfermo, cuantifica la pro babilidad de cada una de las enferme dades alternativas, previamente selec cionadas por el médico. Independientemente de que estas razones sean de peso o no, el hecho cierto es que hasta ahora esta técnica se ha ensayado en los laboratorios de En suma, puede ser que se choque, las universidades y, salvo aplicaciones concretas, como las bacteriológicas y no tanto con la Informática como con algunas más, han tenido poca repercu la Matemática. Lo que no se entien sión fuera del ambiente académico. de, difícilmente se acepta. Podemos concluir que estas técnicas son aceptables, pero demasiado rígi das, que precisan muchos conocimien tos puntuales de partida, y que se ajus tan mal a la incertidumbre propia del proceso diagnóstico, es decir, y quizá sea esta la auténtica razón de su poca aceptación por el médico, no sintoni za con el modo de razonar de éste, ya que le obliga a acomodarse a las con diciones impuestas por el programa, y no al revés. Aun así, no toda la culpa del relativo fracaso de estas técnicas se debe a estas razones; también de pende en gran parte de la formación académica del médico, poco orienta do, por lo general, al empleo de las herramientas matemáticas en su acti vidad clínica diaria. A fin de cuentas, todas estas técnicas se basan en pro cedimientos matemáticos. En tanto que el médico esté predispuesto a su uso, y comprenda los fundamentos de estas técnicas, manejando con soltura el cálculo de probabilidades y estadís tica, del rechazo se puede pasar al en tusiamo, casi desmedido. Técnicas heurísticas Estas técnicas se basan en el proce samiento simbólico en vez del proce samiento numérico como en las técni cas anteriores. La Inteligencia Artifi cial aplicada a la Medicina trata de im plementar, a través de los Sistemas Expertos, el procesamiento lógico del médico, tanto durante el diagnósticoy tratamiento, así como en el pronósti co de la enfermedad. Este pensamien to lógico se ha intentado formalizar mediante la lógica proposicional, de predicados e incluso de la lógica difu sa. La natural incertidumbre del pro ceso médico ha sido estudiada por los diseñadores de los Sistemas Basados en el Conocimiento, mediante mode los probabilísticos y posibilísticos. Este gran salto está ofreciendo ya re sultados prácticos muy superiores a los obtenidos con las técnicas bayesianas, y se espera que su implantación en los hospitales se comience a llevar a cabo en breve plazo. BIBLIOGRAFIA LIGHTDA LE, C. 1.: Sherlock E. Tumores del intestino delgado y del intestino gruesos. 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Finalmente, se examina en amplitud el modo de operar del Sistema Experto «Digital Therapy Ad visor». In this paper we examine the foundamental basis of the Knowledge Based Systems. The Programming lan guages and development tools in order to create an Ex pert System are reviewed. Finnaly, «Digital Therapy Advisor» Expert System are described. NECESIDAD ACTUAL DE LOS SiSTEMAS EXPERTOS dumbre en los procedimientos es bajo. no existen algoritmos tradicionales o si existen, no es viable operar con ellos por existir una excesiva combinatoria, que nos supondría un tiempo de proceso y de respuesta, extremadamente eleva dos. Para imitar el razonamiento humano es necesario construir un tipo de siste mas de información, donde la estructu ra tenga conocimiento variable, es de cir. donde a la lógica se la trata también como un dato. Son pocos. hoy en día, los que dudan del efecto beneficioso del ordenador en cualquier actividad científica y profesio nal, en general, y en aplicaciones médi cas, en particular. Sin embargo. la infor mática tradicional impone fuertes limi taciones a la hora de tratar problemas médicos. Las técnicas de Inteligencia Artificial que se están desarrollando van a permitir resolver, si no en todo, al me nos en gran parte. estos problemas. En efecto, el proceso de datos tradi cional se caracteriza por la resolución de EVOLUCION HISTORICADE LA problemas en donde la lógica del proce ARQUITECTURA DE LOS so es perfectamente conocida: es decir, SISTEMAS DE INFORMACION existe una teoría bien consolidada y un método de resolución conocido que con Es interesante recoger la idea de Sowa ducen a la solución a través de un pro (1984) referente a la distinta forma evo ceso sistemático; automatiza una par lutiva en que se estructuran los sistemas te de nuestro proceso del conocimien de información y que finalizan en los Sis to mediante programas secundarios, temas Basados en el Conocimiento. en su mayor parte salpicados por pro En los primeros tiempos de la Infor cedimientos iteractivos. mática. los sistemas se caracterizaban Esta técnica tradicional durante déca por una estructura como la que se indica das ha tenido cierto éxito en la resolu en la fig. 1. El programa contenía no ción de problemas específicos. pero ha sólo el conocimiento y los procedimien fracasado cuando se la ha intentado apli tos que hacen uso de él, sino también las car a la automatización del razonamien informaciones sobre la forma de comu to humano. nicación con el usuario y la forma de ac Los seres humanos están bien dotados ceder a los datos. Esta concepción es para resolver problemas en ambientes tructural plantea doble problema: las inciertos, en los que el grado de certi modificaciones en la estructura de datos y en el protocolo de comunicación con el usuario exigen la corrección en el pro grama, que repercute en la totalidad del sistema. Para evitar este problema se concibió un nuevo nivel estructural en los siste mas de formación, que consistió en in troducir dos módulos: Entrada/Salida (E/S) y Sistema Gestor de Base de Da tos (SGBD), como se indica en la fig. 1. El módulo E/S quedaba definido a través de la descripción de fórmulas e in dependizaba al programa del usuario. El módulo SGBD independiza a la Estructura de Datos del Programa. Con esta configuración se podía mo dificar la Estructura de Datos y la Co municación con el usuario sin modificar el Programa. No obstante, este sistema todavía mantenía una debilidad: las mo dificaciones del conocimiento implicaba un cambio en el programa. Para dar respuesta a este inconvenien te, surge la actual arquitectura de los sis temas expertos, en la que se independi za el conocimiento del procedimiento tal como indica la fig. 1. En esta estructura podemos distinguir tres conjuntos básicos: a) La Base de Hechos o base de da tos, que contiene el conocimiento decla rativo a nivel de datos sobre el estado del sistema en cada instante. b) La Base de Conocimientos, for mada por conocimientos específico y medicina militar 193 Sistemas expertos en ARQUITECTURADE LOS SISTEMAS EXPERTOS Un sistema experto es un sistema in formático cuya arquitectura responde a la representada en la fig. 2, y mediante la que alcanza los siguientes objetivos: procedimental acerca de los problemas en el que el sistema es experto. c) El Motor de Inferencia, que es el sistema (le control de sistemas de in formación. — Representar el con oci,niento de una persona experta sobre un tema de forma accesible y modificable. — Utilizar esta representación me diante un proceso general para: • Producir respLestas sobre los temas objeto del sistema. • Explicar esta respuesta a demanda del usuario. mente los formalismos para la represen tación de muchas clases de información en muy diferentes áreas temáticas. sin embargo, actualmente es un hecho acep tado que están consolidadas tres líneas de representación del conocimiento. 1. Sistema basado en Regla de pro ducción. 2. 3. Sistema basado enMarcos. Sistema basado en Redes mónticas. Por razones de espacio sólo vamos a tratar la primera. SISTEMA BASADO EN REGLA DE PRODUCCION La Representación del Conocimiento La arquitectura de un Sistema Exper es hoy en día la principal preocupación que subyace en la programación del co to basado en reglas de producción se in nocimiento. Se han estudiado amplia- dica en la fig. 2. SISTEMA ELEMENTAL FICHERO - USUARIO PROGRAMA . SISTEMA CON SUBSISTEMA DE ENTRADA/SALIDA (E/S) Y BASE DE DATOS (BD) — USUARIO T 1• —9- PROGRAMA E/S ‘ 1. Descriptores de la Base de Datos Descriptores de formato SISTEMA CON BASE DE CONOCIMIENTOS — —. MOTOR DE INFERENCIA USUARIO — - - Base de Conocimiento FIGURA 1. 194 EVOLUCION DE LAS ESTRUCTURAS DE LOS SISTEMAS DE INFORMACION medicina militar Se blema particular que en un momento dado se intenta resolver y sobreel esta do del sistemaen cadainstante. Módulo de explicaciones:Tiene como misión dar explicacionesal usuario de cómo se han logrado los resultadosob tenidos. Una vez que se ha conseguido una conclusión aceptable. el usuario puede demandardel sistemael procedi miento lógico que ha seguidopara lle gar a la soluciónpresentada. No todos los sistemasexpertosactua les disponen de un módulo de adquisi ción del conocimiento, cuya misión es Base de Conocimientos:Incorpora una mediante un trabajo interactivo con el representación de los hechos conocidos usuario, adquirir nuevosconocimientos y deducibles,descriptivossobre el tema a través de su experiencia cotidiana. a estudiar. En este sistema la base de conoci miento contieneel saberdel experto en Dinámica de un Sistema Experto forma de regla de produccióndel tipo: basado en reglas de producción SI (Condición) (Acción) ENTONCES En donde la Condición describela si tuación en la que puedeaplicarsela re gla y la Acción el efecto a que dará lugar. El motor de Inferencia:Es el mecanis mo de control del sistemabasadoen el conocimiento, está encargadode selec cionar. interpretar y. finalmente, aplicar las reglas a los objetos presentesen la memoria de trabajo (para que una regla pueda aplicarse es necesarioque parte de la memoria de trabajo coincida con parte de la regla). La selecciónde una regla puede ser una operación conflictiva, pues puede darse el caso que varias reglasseansus ceptibles de seraplicadasen un momen to dado. Por ello, los motores de infe rencia debenestar dotadosde una estra tegia de selecciónde reglas. Los crite rios máscomunesque se utilizan son los siguientes: a) Ejecutar la primera regla que se satisfaga. b) Considerar la regla más reciente mente utilizada. c) Seleccionar las reglas más espe cíficas. d) Aplicar todas las reglas. La interpretación de las reglas puede hacersede dos modos: 1. Encadenamiento hacia atrás. 2. Encadenamiento hacia delante. En el encadenamientohacia atrás u orientado por objetivos, el sistema co mienza estableciendouna hipótesis(ob jetivo a demostrar) y busca reglas que permitan concluirlas. El encadenamientohaciadelante con siste en partir de los hechosiniciales e ir aplicando las reglas hasta tratar de de ducir la conclusión. La memoria de trabajo: Contiene los datos o conclusionesinferidas hasta el momento. Es decir, el conocimientode clarativo a nivel de datos sobre un pro- reglas de producción, tales que el estado en curso de la memoria de trabajo satis face el patrón antecedente de la regla. Esta operación la realiza mediante el me canismo de matching o cooperación del contenido de la memoria de trabajo con la regla de producción. 2. El motor de inferencia o Intérpre te selecciona una regla del conjunto de re glas obtenidas anteriormente aplicando una estrategia de resolución de conflic tos. 3. El motor de inferencia dispara la regla seleccionada, aplicando la acción del consecuente de la regla elegida a la memoria de trabajo, generando un nue vo estado en la Base de hechos. 4. Si el nuevo estado de la memoria de trabajo satisface la condición, “FIN”, y si no vuelta a la etapa 1. CONSTRUCCION DE UN SISTEMA La dinámicade funcionamientode un EXPERTO SE tiene las siguientesetapas: 1. El motor de inferencia obtiene de Es bastante arriesgado proyectar la la Base de Conocimiento el conjunto de construcción de un SistemaExperto, en — 1 —-—— 1 Peticiones de explicación MOTOR DE INFERENCIA 1 L FIGURA 2. / :::1z ARQUITECTURA DE UN SISTEMA EXPERTO medicina militar 195 Sistemas expertos en un área concreta. sin haber calculado previamente la viabilidad del mismo. No todas las tareas del conocimiento son susceptiblesde poder ser implementadas en un SistemaExperto. Las característicasbásicasque debe reunir el área-problema son: a) En el problema a estudio debe de concebidos con la ayuda de expertos muy cualificados y de alto nivel en el tema en cuestión. Una vez que el especialistahumano haya aceptado el desafío, el ingeniero del Conocimientodeberásumergirseen su campo a través de libros universita rios, artículosy otro contenidocon el fin de adquirir un conocimientobásicoy un conocer el lenguajeo argotdel experto. En la siguientefase, a través de con versaciones entre el experto humano y el ingeniero del Conocimiento,se esta blece un lenguajede comunicaciónque facilita a ambosel intercambio de cono cimiento. Más tarde se seleccionaun problema no trivial para construir un prototipo. Posteriormente,el ingeniero de Conocimientodebe de seleccionarla Herramienta de Desarrollo másadecua da y el sistema de Representacióndel Conocimiento. Una vez construido el prototipo se le somete a la crítica de otros expertos humanosajenos al pro yecto. Realizadaslas críticaspor los ex pertos humanos,se incorporan las mis mas al prototipo. En la fasesiguientese incrementa la Basede Conocimiento y finalmente se obtieneun prototipo bási co listo para ser utilizado por los usua rios. primar el componente (le razonamiento sobre el (le cálculo. h) El nivel (le complejidad (le! pro blema debera ser de tipo medio, con el fin de que el dominio (le! discurso sea limitado. c) Si existe un método algorítmico que pueda resolver e! problemna.su apli cación nos debe llevar a una explosión combinatoria. d) El Sistema Experto estará basado LENGUAJES DE PROGRAMACION en un conocimiento que sea su.s-ceptible Y ENTORNOS DE PROGRAMACIION de poderse añadir (le un modo mereDE SISTEMAS EXPERTOS mental. Además de estas limitaciones técni cas, existen otras de índole económico que imponen restriccionesa la elección del área de aplicación del Sistema Ex perto. estasson: a) Aplicaciones con fuerte dependen cia de personal especializado o experto. b) Elevado coste dada la escasezde personal. c) Fuertes inversiones. Una vez que se ha seleccionadoel área-problema. hay que elegir el exper to humano, el cual debe cumplir los si guientes requisitos: 1 Ser una autoridad en la materia. . 2. Tenerconocimientos informáticos básicos. 3. Tenerfacilidad (le expresión. 4. Disponer de tiempo. Finalmente, estála figura del Ingenie ro del Conocimiento, el cual tiene dos misiones fundamentales. a) Extraer el conocimiento empírico del experto. b) Instrumentar o implementar el co nocimiento. Antes de extraer el conocimientodel Ya hemosdichoanteriormenteque una de las misionesmásimportantesdel In geniero del Conocimientoes la elección del lenguajey Herramientade Desarro llo del SistemaExperto. Entre los lenguajesde lA destacan: LISP, Prolog y OPS. El LISP (List Programing)es un len guaje de programación creado por J. McCarthy a finales de los cincuenta. Como su nombreindica, trabaja con es tructura de datos de tipo lista. Durante muchos años el LISP fue soportadoúni camente por la comunidad científica americana, lo cual dio lugar a numero sos dialectos,propiciadopor la facilidad que ofrece el LISP para extenderse a través de la definición de Funciones.To dos estosdialectosse fueron asentando en torno a dos: a) INTERLISP, desarro llado en la costa Oeste de EE.UU. y apoyado por XEROX, que permite tra bajar de modo interactivo; b) MAC LISP, desarrollado en la costa Este y soportado por MIT y Carnegie-Mellon con orientación a cálculo científico. Con la incorporacióndel LISP en el desarrollo de sistemasde Inteligencia Artificial, seprodujo en 1977doshechos significativos: a) El MIT desarrolló un chip con las experto, es necesariodar un paso pre vio. cual es disponer del experto. Esta fase es de una importancia capital para la existenciafutura del proyecto. Sepue de afirmar que sólo han sido operativos aquellos SistemasExpertos que fueron funciones básicas de LISP, que dio lugar 196 medicinamilitar a una línea específica de ordenadores, conocida como «Máquinas LISP». b) A finales de los 70, el Departa memo de Defensa de EE. UU. promueve la estandarización del lenguaje, definien do un conjunto de normas en torno a un lenguaje único COMMONLISP. que fue adoptado por todas las firmas importan tes, fabrican les de ordenadores. Hoy en día, nos hayamosen la quinta generación de máquinas LISP y Texas Instruments y MIT están tratando de de sarrollar un chip que incluya todas las funciones LISP. EL Prolog (Programing Logic), a di ferencia del LISP, fue concebidoexpre samente como lenguaje de programa ción lógica aplicadaa técnicasde Inteli gencia Artificial. La primera versión de Prolog se produjo en 1970como conse cuencia de los trabajos de Colmerauer, Roussel y Kowalsky. Estosautoresesta ban tratando de diseñar un lenguaje de programación que, basadoen el cálculo de predicados, facilitase los problemas que generabanla comprensióndel len guaje natural. Posteriormente,en 1977, Warren, de la Universidad de Edimbur go, desarrolló el primer compilador de Prolog. En 1979el SZKI (Instituto Hún garo para la coordinación de Ordenado res) implementa una versión nueva de Prolog, llamada MPROLOG (Moduler Prolog). En 1982.los japonesesanuncia ron al mundo su proyecto de sistemasde ordenadores de la quinta generación. eligiendo como lenguaje de programa ción una versión de MPROLOG. El lenguajeOPS fue creado por Char les L. Forsy, de la Universidad Carne gie-Mellon, a finales de 1970, para laL construcción de sistemasexpertos basa dos en reglas y cuyo motor de supera ción tuviera razonamientohaciadelante y hacia atrás. Es por esto por lo que a OPS no se le consideracomo un lengua je de propósito general. como sucede con LISP o Prolog. Las versiones. de OPSestán escritasen dialecto LISP. En estostres lenguajesse basanla ma yoría de las Herramientasde Desarrollo que existen en el mercado. Mediante ellas se facilita extraordinariamente la construcción de un sistemabasadoen el conocimiento. Las herramientasque in tegran los entornosde programacióntie nen como objetivo ayudar a la produc ción industrial del SistemaExperto, en el sentido de obtener productos eficien tes, robustosy fiables, elaboradoscon el menor coste posible y en el tiempo más corto. El conjunto de utilidades que componen un Entorno de Programación tienen como objetivo básico asistir al programador a lo largo del ciclo de de sarrollo de un programa. El impacto industrial de los Sistemas Expertos ha sido una de las causasde terminantes para el desarrollo de entor nos específicosorientados a la construc ción de dichos sistemas. Las herramien tas que los integran no difieren sustan cialmente de las existentes en los entor nos clásicos de Inteligencia Artificial (editores, trazadores, depuradores), aunque algunas de ellas han sido simpli ficadas y adaptadas especialmente (edi tores de reglas. editores guiados por comparación. etcétera), pero otras son de nueva creación (sistemas de vigilan cia de aplicación de reglas, sistemas de explicación, trazadores de inferencias, etcétera). Los diferentes entornos se diferencian entre sí por dos características funda mentales: la forma de representación del conocimiento y el modo de realizar el proceso de inferencia. Estos dos facto res determinan las herramientas que in tegran los entornos correspondientes. Se distinguen dos categorías de entornos: la clásica y la de propósito general, según I-IIEllAMllENTAS DE DESARROLLO DE SISTEMAS EXPERTOS Si: Fue desarrollado por Teknowlegde Inc. Es un paquete com pleto de softwarepara desarrollar aplicacionesprácticas de gran versidad de Ruggers,a partir del CASNET. Es un sistemade in escala. La Base de Conocimientosposee editores de reglas. El ferencia básica con razonamiento hacia atrás. La Base de Co motor de inferenciatiene razonamientohacia adelante. El módu nocimientos posee editores de reglas. El interfaz con el Sistema lo de validación es mediante trazos y con consistencia parcial. Operativo está hecho con procedimientos.Se utiliza para aplica ciones médicas y en la exploraciónpetrolífera. Fue desarrollado en 1979 por Weiss y Kulikowski, de la Uni INTERLISP: Fue desarrolladoen 1980 por Von Helle, de la Universidadde Standford, a partir del MYCIN. Es un sistema de inferencia bá sica con razonamientohacia atrás y dispone de metarreglas.La Base de Conocimientosposee editores de regla. Está dotado de un módulo de depuración parcial. Es apropiado para sistemas que analizan o interpretan.Se utilizaen la construcciónde PUFF y SACON. Desarrollado por ISI en la Universidad de Suthern California. Está escrito en LISP. Es un programa integrado que soporta ex tensiones sintácticas,manejo uniformede errores, correcciónau tomática de errores, editores estructurados,depuradores sofisti cados y compiladores. LOOPS: Desarrollado por Xerox. Es una extensión del entorno de pro gramación INTERLISP-D.Es un sistemaexperimental de repre sentación del saber. La Base de Conocimientoadmite la estruc Fue desarrolladopor Rand Corporation.Es un sistema de in turación de objetosy posee editores de reglas. El motor de infe ferencia básica de propósitogeneral. La Base de Conocimientos rencia tiene razonamiento hacia adelante y hacia atrás, y me permite la estructuraciónde objetos y posee editores de reglas. tarregla. El interfaz con el Sistema Operativotiene procedimien El motorde inferenciatiene razonamientohacia atrás. El interfaz tos y gráficos. La validación es mediante trazas y tiene consis con el Sistema Operativoa través de procedimientos. tencia parcial. OS: KEE: Fue desarrollado por SAI International.Es un sistema experi mental de adquisición del saber que crea, modifica o borra va rios tipos de redes de reglas que estarán representadasen el sis tema PROSPECTOR.La Base de Conocimientosadmite estruc turación de objeto y posee editores de reglas. El motor de infe rencia tiene razonamientohacia adelante y hacia atrás. El inter faz con el Sistema Operativo,a través de procedimientos.La va lidación por trazos tiene una consistencia parcial. Es apropiada para desarrollarsistemas de diagnóstico y explicación. Desarrollado por INTELLICORP.Es un entorno de programa ción en Ingenieríadel Conocimiento.La Base de Conocimiento admite estructuraciónde objetos(marcos)y posee editoresde re gla. El motorde inferenciatiene posibilidadde metarreglay tiene razonamiento hacia adelantey hacia atrás. El interfaz con el Sis tema Operativo admite procedimientoy tiene gráficos interacti vos. La validación se hace mediantetrazos y la consistenciaes parcial. ART: Desarrollado por Inference Co. La Base de Conocimientoad Fue desarrolladoen la Universidadde Standford.Es un siste ma que guía el desarrollo de sistemas especializadosen la for mite la estructuraciónde objetosy posee editores de regla. Está mación de hipótesis y la fusión de la información.Esta construi escrito en LISP. do bajo LISP. La Base de Conocimientosadmite la estructura ción de objetos y posee editores de reglas. El motor de inferen K. CRAFT: cia tiene razonamientoshacia adelante y hacia atrás. El interfaz Desarrollado por Carneige Group. Inc. Entorno de programa con el Sistema Operativo,a través de procedimientos.El módulo de validación, mediante trazas. ción de Ingenieríade Conocimiento.Incluye OPS5 y Prolog. Tie ne editoresbasadosen el conocimientoy facilidades gráficas po derosas y un sistema gestor de Base de Datos. Fue desarrolladoen la UniversidadCarnegie-Mellon.Es un sis KS-300: tema de inferenciabásica con razonamiento hacia adelante. El interfaz con el Sistema Operativo, a través de procedimientos. Desarrollado por Teknowledge Inc. Es un sistema comercial La validación, mediante trazos. Ha sido utilizado, entre otros, de inferenciabásica para el diagnósticoindustrialy de aplicacio para la construcción de (X CON) y AIRPLAN. nes de asesoramiento. TABLA ¡ medicina militar 197 Sistemas expertos en el tipo de conocimiento, y la de facilida des de control que el entorno proporcio na al usuario. Los entornos clásicos per miten al usuario la construcción de un Sistema Experto concreto, definiendo el conjunto de reglas y hechos que confi guran el dominio de conocimiento del experto. Los entornos de propósito ge neral provienen de herramientas más ge nerales. que han sido adaptadas para la construcción de Sistemas Expertos: per mite al usuario una mayor flexibilidad en la expresión del control del sistema, pero su utilización en la construcción de un Sistema Experto concreto es más laboriosa. LIMITACIONES DE LOS SISTEMAS EXPERTOS Según B. Buchanan. miembro del Proyecto de Programación Heurística de la Universidad de Standford, las limita ciones más corrientes que sufren los sis temas expertos son las siguientes: a) Dominio estrecho del sistema ex perto. Esto es debido a que el manteni miento de una gran base de conocimien tos es difícil. Solamente muy pocos Sis temas Expertos (por ejemplo ÍNTER NIST 1) cubren un rango significativo de conocimiento. b) Representación del conocimiento limitado. Cierta clase de conocimiento, en particular aquel que se haya fuera del sistema SI-ENTONCES, puede ser bas tante difícil de representar. c) Utilización de un lenguaje relati vam ente estilizado para la descripción de problemas por parte del usuario. d) Limitadas y estilizadas explicacio nes sobre el modo de razonar del Siste ma Experto. e) Construcción laboriosa. Hasta ahora, el ingeniero del Conocimiento debe extraer el conocimiento del experto humano y construir de un modo laborio so la Base de Conocimientos. Sólo en muy pocos SistemasExpertos (Teiresias) existe un módulo de adquisición del co nocimiento. mediante el cual el experto humano puede añadir directamente in formación a la Base de Conocimientos. f) Necesidad de un experto humano 198 medicinamilitar principal. Aunque varios expertos huma nos pueden contribuir a la construcción de un Sistema Experto, debe existir uno que mantenga el control, para evitar in consistencias y conocimientos solapados, y de esta forma asegurar la calidad de la Base de Conocimientos. g) Problema en los límites de cono cimiento. Muchos Sistemas Expertos no tratan bien problemas que se encuentran en los límites de su conocimiento. Esto es debido a que carecende conocimiento para conocer cuándo su problema está más allá de sus capacidades y fuera de su campo; como resultado de esto se obtie mien respuestasequivocadas. h) Necesidad que el Sistema Experto lo maneje el ingeniero del Conocimiento. A menudo sólo los que construyen el Sis tema Experto están capacitados para operar con el Sistema Experto con éxito y sólo es posible extraer alguna solución. La gran mayoría de los sistemas desarro llados no tiene inter faces «amigables con el usuario. SISTEMAS EXPERTOS EN MEDICINA Dos técnicas de control están actual mente conmocionando el mundo hospi talario: los Sistemas Expertos y los Gru pos de Diagnóstico Relacionados. Am bas técnicas tienen en común el forma lizar y racionalizar el diagnóstico médi co. La primera tiene como objetivo la salud del paciente a través de la buena práctica (diagnóstico y tratamiento): la segunda técnica, a través de la conten ción del gasto sanitario. Aquí nos vamos a centrar en la aplicación de los Siste mas Expertos en la Ciencia de la Salud. Es curioso comprobar que ya en los albores del desarrollo de los Sistemas Expertos. los investigadores en Inteli gencia Artificial ya tenían una especial preferencia por los temas médicos, inte rés que se ha mantenido hasta nuestros días. (Como se demuestra en la tabla 2.) Entre las razones que se nos ocurren para explicar dicho fenómeno, están la creciente especialización de los médicos y la multiplicación de las técnicas de análisis, diagnóstico y tratamiento. Todo ello ha hecho que profesionales de la medicina se sientan abrumados por el cúmulo de datos que tienen que mane jar para realizar su tarea con éxito. Con el fin de ayudar en la toma de de cisiones y facilitar la labor del médico, se han ido introduciendo en los hospita les sistemas de información especializa dos en tareas concretas. Lógicamente, se han alzado algunas críticas a esta nueva tecnología por par te de algún sector del estamento médi co. temerosos de posibles desplazamien tos en sus puestos de trabajo por parte de estos sistemas. Sin embargo. convie ne aclarar que los Sistemas Expertos, ya en su concepción, fueron diseñados ex clusivamente con el fin de eliminar al médico la tarea tediosa y rutinaria, per mitiéndole de este inodo tener más tiem po para realizar actividades realmente intelectuales. Por otra parte. los Sistemas Expertos aparecen como una herramienta de pro moción para el médico, no sólo en la etapa de desarrollo del prototipo, sino en las sucesivas etapas de incremento del conocimiento del sistema. Además, nadie discute la utilidad de los Sistemas Expertos en la enseñanza médica, que permite tanto al estudiante como al médico no especialista adquirir o reciclar conocimientos. También está fuera de toda duda las ventajas que prestan los Sistemas Exper tos en regiones geográficas deprimidas o remotas, que carecen tanto de médicos especialistas o de Medicina Primaria. Con el fin de conocer mejor el funcio namiento y utilidad de los Sistemas Ex pertos en Medicina, vamos a analizar con cierta atención el Sistema Experto «Digital Therapy Advisor». DIGITAL THERAPY ADVISOR El empleo de glucósidos cardíacos en el tratamiento de la insuficiencia cardía ca congestiva y en arritmias cardíacas conlleva un riesgo sustancial. Entre to dos los enfermos que reciben este fár maco se registra una toxicidad digitálica en el 20 por 100; entre estos enfermos con toxicidad digitálica la mortalidad se aproxima al 30 por 100.Aunque los car diólogos experimentados suelen poder alcanzar una incidencia muy inferior de episodios tóxicos, los médicos con me nor experiencia se pueden encontrar con esta incidencia elevada, en especial cuando tratan a enfermos hospitalizados con cardiopatías graves. En un esfuerzo por resolver este problema, los médicos han comenzado a utilizar cada vez con mayor frecuencia las determinaciones de los niveles séricos de distintos fármacos. Puesto que la respuesta del enfermo a la digital es extremadamente variable, se ha puesto en duda la utilidad de la de terminación de los niveles séricos a pe sar de que existen estudios que han de mostrado una menor incidencia de toxi cidad digitálica cuando se puede dispo ner de la determinación de dichos ni veles. Un segundo enfoque del problema de la reducción de la toxicidad digitálica ha sido el planear programas de ordenador con procedimientos de tomas de deci sión para ayudar al médico. El primer programa de ordenador empleaba un modelo cuantitativo de farmacocinética de la digital para formular una recomen dación de las dosis, basada en el peso del enfermo, función renal, día de ad ministración y depósitos corporales del fármaco (estimación de la cantidad de fármaco presente en el organismo), cal culada a partir de la cantidad adminis trada antes de la «consulta’>.El progra ma se planeó originariamente para ser empleado en enfermos sin una sensibili dad aumentada a los efectos tóxicos de la digital, pero posteriormente se ha ex tendido para incluir en él a los pacien tes con hipopotasemia. El programa proporciona al médico información acerca de la relación general entre los ni veles de los depósitos corporales del fár maco y la incidencia de toxicidad. El médico debe seleccionar una cifra a con seguir. en cuanto a depósitos corporales se refiere, basada en dicha información. así como debe expresar sus sospechas sobre cualquier sensibilidad no habitual que pueda tener el enfermo a los glucó sidos digitálicos. El programa propor ciona un cálculo inicial de la dosis de di gitalización y de mantenimiento y va modificando el plan a medida que se van produciendo variaciones en los paráme tros de su modelo farmacocinético (por ejemplo, dependiendo de la función re nal). Desgraciadamente, el programa no monitoriza los efectos clínicos tóxicos y terapéuticos del fármaco ni modifica sus sugerencias basándose en los mismos. Un paso importante hacia la elimina ción de estos problemas se dio cuando otros investigadores planearon un pro grama que empleaba el control retroac tivo para calcular las necesidades de ad ministración del fármaco. Este progra ma utilizaba los niveles séricos de di goxina conseguidos con la dosis inicial para calcular las siguientes dosis del mis mo. Repetía el proceso de cálculo y rea juste; es decir, el asa de control retroac tivo, hasta que los niveles séricos se es tabilizaban a unos valores especificados por el médico. Aunque las pruebas pre liminares indicaban que el empleo de la retroactividad mejoraba el rendimiento del programa, esto tenía también sus li mitaciones que dificultaban su utilidad clínica. Ambos programas proporcionan al médico un modelo farmacocinético, y se ha demostrado que su empleo disminu ye la incidencia de toxicidad digitálica. Sin embargo, otros estudios han demos trado que muchos casos de toxicidad di gitálica no están relacionados con una función renal deteriorada, y que, por consiguiente, este problema no se solu ciona mediante el empleo de dicho mo delo. Los principios centrales en los que se fundamenta el programa «Digital The rapy Advisor» se obtuvieron de cardió logos expertos, tanto de sus reflexiones sobre las estrategias terapéuticas como de la observación de su forma de actuar al tratar a sus propios enfermos o cuan do se les pedía consulta por parte de otros médicos. El dato más importante en este sentido fue que cuando emplea ban un modelo farmacocinético siempre estaba inmerso dentro de un sistema de conocimientos relacionados con las ca racterísticas clínicas, que hacían necesa rio introducir una serie de ajustes para conseguir dicho modelo. La valoración de la sensibilidad del enfermo a la digi tal incluye los índices metabólicos (por ejemplo, el potasio sérico), la situación del miocardio (por ejemplo, la presen cia de isquemia), la función renal, la su perficie corporal y la edad. dro clínico del paciente. Si se vuelve a consultar posteriormente sobre el mis mo enfermo, consulta los datos anterio res en sus registros y pide únicamente los datos adicionales que puedan haber se modificado o que puedan haberse vis to influidos por el tratamiento. Solicita datos de laboratorio para responder a preguntas con múltiples elecciones (para datos cuantitativos). Si no se le pueden suministrar dichos datos, se supone que los valores en cuestión son normales, a menos que alguna otra de las informa ciones suministradas haga probable lo contrario. Creación del modelo inicial específico de enfermo Propósito. El programa pide en primer lugar que el médico especifique el fin del tratamiento con digital. Ritmo. El programa solicita enton ces información sobre el ritmo cardíaco. Estos datos sirven para caracterizar el modelo y forma la base con la que pos teriormente se compararán los ritmos inferiores. Insuficiencia cardíaca congestiva. El programa, a continuación, pide datos sobre las manifestaciones de la insufi ciencia cardíaca. Esta información se en cuadra en tres categorías: 1), síntomas subjetivos (por ejemplo, disnea. ortop Funcionamiento del programa nea); 2), signos físicos objetivos (por prototipo: Digital Therapy Advisor ejemplo, peso corporal, estertores), y 3), datos objetivos de laboratorio (por El modelo farmacocinético empleado ejemplo, alteraciones radiográficas, ca por el programa es de un solo compar pacidad vital). Estos datos clínicos for timento de cinética de primer orden, en man la base a partir de la cual el pro el que están especificadas las vías de ex grama planeará la respuesta terapéutica del enfermo al efecto inotrópico de la creción renales y no renales. El programa se utiliza en general en digital. Empleo anterior de la digital. El una serie de «secciones», que permiten al médico describir la situación clínica programa también solicita información evolutiva, lo cual a su vez hace que el sobre el tratamiento previo del enfermo programa pueda establecer una serie de con glucósidos cardíacos. Esta informa recomendaciones ante estos cambios de ción se utiliza para valorar los depósitos corporales actuales del enfermo. situación. El programa puede propor cionar consejos al médico, sobre aque Sensibilidadesespecíficas del enfer llos enfermos que ya se les haya ad mo. A continuación, el programa trata ministrado anteriormente el fármaco. de identificar la presencia de alguna ca racterística clínica que pueda influir so La sesión inicial permite que el progra ma trace un modelo específico de enfer bre la respuesta del enfermo ante unos mo sobre las respuestas que cabe espe depósitos corporales especiales del digi rar del paciente, problema ante la digi tal (por ejemplo, un infarto de miocar tal y sobre la farmacocinética del mis dio, hipoxemia). mo. A medida que se va clasificando la Función renal. Si es necesario con situación clínica, este modelo permite seguir la digitalización de una forma rá que el programa establezca predicciones pida, la función renal tiene una influen sobre las respuestas clínicas del enfer cia escasa sobre el esquema a emplear, mo. Si la situación clínica sufre variacio pero sí influye sobre el cálculo de las do nes importantes, se puede modificar el sis de mantenimiento. modelo (en sesiones de consulta subsi Ritmo de digitalización.El médico guientes sobre el mismo enfermo) para especifica el ritmo de digitalización, reflejar el nuevo cuadro clínico. pero el sistema le puede aconsejar un El médico inicialmente proporciona al ritmo diferente como preferible para un programa la información sobre el cua enfermo determinado. En general, el — — — — — — — medicina militar 199 Sistemas expertos en medicina programa intenta digitalizar al enfermo lentamente, dando tiempo para la detec ción y corrección de las respuestas tóxi cas. — Plan inicial. Basándose en el pro pósito del tratamiento, el ritmo cardía co y las sensibilidades específicas del en- fermo, el programa establece unos fines en cuanto a depósitos corporales, ajus tados para la masa corporal magra cal culada a partir de los datos actuales de peso y talla del paciente. Recomienda entonces las dosis de digitalización y mantenimiento calculadas para conse SISTEMAS EXPERTOS EN MEDICINA Al/COAG: Desarrolladopor la Facultadde Medicinade la Universidad de Mis souri. Diagnosticael gradode hemostasia. Al/MM: Desarrolladoen la Universidadde Standford.Es un programade demostraciónque analizay explicala conductade la fisiologíarenal. Al/RHEUN: Desarrolladoporla Facultadde Medicinade la Universidadde Mis souri. Realizadiagnosisde enfermedades del tejido conectivoen la clínica reumatológica. ANGY: Desarrolladoen la Universidadde Pensylvania.Realizala esteno sis de los vasos coronariosa través de angiogramas. ANNA: Desarrolladoen el MIT. Realizael análisisde la dosificaciónde Di gital en pacientescon problemascardíacos. ARAMIS: Desarrolladopor la AsociaciónAmericanade Reumatología. Es un prototipo que valora la primeraconsultade pacientescon enferme dades reumáticas. ATTENDING: Desarrollado por la Facultad de Medicinade la Universidadde Vale. Instruyea estudiantesen medicinay en anestesia. BABY: Desarrolladopor la Universidadde Illinois.Realizadala monitori zación de recién nacidos en la unidad de cuidados intensivos. BLUE BOX: Desarrolladoen la Universidadde Standford.Aconsejasobrela se lección de la terapia más adecuadapara pacientescon depresión. CASNET/GLAUCOMA: Desarrolladopor la Universidadde Standforden 1976por Storflif fe. Realizael diagnósticoy tratamientodel glaucoma. CENTAUR: Desarrolladopor la Universidadde Standford.Interpretalos diag nósticos de la pruebasde funciónpulmonar. CLOT: Desarrolladopor Bennety Goldmanen 1980.en la Universidadde Standford.Diagnosticalos desórdenesen el sistemade coagulación sanguínea. DlAGNOSE: Desarrolladoen la Universidadde Minnesota.Diagnosticaenfer medades congénitasdel corazón, en particularla conexióntotal. DIALYSIS THERAPY ADVISOR: (Desarro llado en el MIT): Aconseja sobrela terapiaapropiadade Digitalparael tratamiento de insuficienciacardíacacongestivao trastornosen la conducción cardíaca. DRUGINTERACTIONCLINIC: Desarrolladopor el PolytechnicInstitute.Aconsejasobre la admi nistraciónde fármacosen presenciade otras drogas. EEG ANALYSISSYSTEM: Desarrolladopor la Universidadde Vanderbilt.Realizaanálisisde encefalogramaspreviamenteregistradosa enfermosrenales. EMERGE: Desarrolladoen UCLA.Es unprototipoque realizadiágnosisde do lores de pecho. EXAMINER: Desarrolladopor la Universidadde Pittsburgh.Analizael compor tamiento de los facultativosen el diagnósticode casos de medicina interna. GALEN: Desarrolladopor la Universidadde Minnesota Realizadiagnósti cos de enfermedades congénitasde corazónen niños. GUIDON: Desarrolladoen la Universidadde Standford.Instruyeparaselec cionar la terapiaantibacteriana en infeccioneshospitalarias. HDDSS: Desarrolladoen el MIT.Seleccionala terapiaadecuadaparaelmal de Hodgkin. HEADMED: Desarrolladoen la Universidadde California.Realizadiagnósticos y tratamientosparadesórdenespsiquiátricos. HEARTIMAGEINTERPRETER: Desarrolladopor la Universidadde Erlangen.Diagnosticael movi miento del corazón. HEME: Desarrolladoen la Universidadde Cornell. Es un prototipoque diagnosticaenfermedades en hematología. HT-ATTENDING: Desarrolladoen la Universidadde Vale. Realizala gestiónfarma cológica en la hipertensiónesencial. INTERNIST-l/CADUCEUS: Desarrolladoen la Universidadde Pittsbur9hen 1977 por Pople. Es un prototipoen diagnósticosen medicinainterna. TABL4 JI 200 medicina militar guir y mantener las cifras prefijadas. Va]oracióu de ilsirespuesta de eu Yermo. El programa clasifica la respues ta terapéutica del enfermo en tres gra dos: nula, parcial y completa; clasifica la respuesta tóxica en otras tres categorías: nula, posible y clara. Así pues, existen — nueve posibles situaciones «toxicotera péuticas» y el programa asocia una serie particular de acciones en cada una de ellas. Establece nuevas recomendacio nes terapéuticas determinando en pri mer lugar la situación actual del enfer mo y sugiriendo posteriormente los pa- IRIS: Desarrollado por la Universidadde Rutgers.Explora el entorno Desarrolladoen la Universidadde Standford.lnterpretamuestras para hacerdecisionesmédicasconocidala sistomatología. patológicasa través del microscopio. MAX: Desarrolladoen la Universidad del EstadodeOhio. Diagnosisy de terminacióndel síndromede colestasisen las vías biliares. M ECS-AI: Universidadde Tokio(Japón).Realizadiagnosisy recomendacio nes terapéuticasen enfermedadescardiovascularesy tiroideas. MEDICO: Desarrolladopor la Universidadde Ohio. Realizaun accesosofis ticado a registrosde pacientesen conexióncon el SistemaExperto MDX. pc Desarrolladopor la Universidadde Rutgers.Realizadiagnósticoy tratamientode enfermedadesen los ojos. Es usadoen medicinapri maria del trabajo. Desarrolladoen la Universidadde Illinois (EE.UU.).Gestionalas enfermedadesde la coroidadel ojo. MED 1: Desarrolladoen MIT.Mantienela historiaclínicaen pacientescon edemas. Desarrollado en la Universidadde Kaiserlautem(RFA). Realiza diagnosis relacionadacon dolor torácico. Desarrolladoen la Universidadde Standforden 1978por Kuntz. Es un prototipoque diagnosticaenfermedadesde pulmónseverasa Desarrolladoen la Universidadde Rutgers.Realizael diagnóstico partir de las pruebasrespiratorias. del infarto de miocardioa través del análisisde la actividaden zimátíca. MI: MODIS: Desarrolladopor la Universidaddel Estadode Ohio. Realizadiag del síndromede colestasisde las víasbiliaresa partir de in Desarrolladoen la Universidadde Tbilisi(URSS).Realizadiagnós nósticos formación radiológicay de datos provenientesdel sistemaexperto tico de hipertensiónarterial. MAX. MYCIN: Desarrolladoen la Universidadde Standforden 1976 por Sholkif fe. Realizadiagnósticoy tratamientode enfermedadesinfecciosas. NEWMYCIN: Desarrolladopor la Universidadde Standford.Asiste en estudios grandes, noaleatorios,de Basede Datosclínicos,mediantegenera ción de hipótesispor medios automáticosy análisis exploratorio. Desarrolladoen la Universidadde Standford.Diagnósticoy trata miento de meningitisbacterianay cistitis. SE: NEUREX: Desarrolladoen la Universidadde Rutgers.Distinguelas causas de un procesoinflamatoriomediantela interpretación de las proteí nas séricaspor técnicasde electroforesis. Desarrolladoen la Universidadde MaryLand.Realizadiagnósticos de enfermedades del SistemaNervioso. NEUROLOGISTI: Desarrolladoen la Universidadde New York en Buifalo.Realiza diagnósticosde enfermedades. SYSTE : Desarrolladopor la Universidadde MeryLand.Realizadiagnósti cos sobrecausasprobablesde vértigos. TYO OCULAR HERPESMOIL: Desarrolladopor la Universidadde Rutgers.Diagnosticadesórde Desarrolladoen la Universidadde Rutgers.Realizadiagnósticoy nes en el tiroides. tratamientode herpesocularescomplejos. ONCOCIN: Desarrolladoen la Universidadde Standforden 1981por Shortli fle. Realizadiagósticoy tratamientodel cáncer. Desarrolladoen la Universidadde Standford.Es un prototipoque realiza diagnósticosy tratamientos,las situacionespostquirúrgicas en unidadesde cuidadosintensivos. medicina militar 2©11 Sistemas expertos en conocidos en el momento de adoptar las decisiones por los médicos que trataban al enfermo. — Descripcióndel caso. Una mujer de 55 años de edad con estenosis mitral ingresó para ser sometida a una histerec tomía. La paciente se hallaba en fibrila ción auricular desde hacía diez años y había estado tomando 0,25 mg. de di goxina al día. Se sometió a la explora ción prequirúrgica y se encontró que te nía una frecuencia ventricular de 135. sin signos de insuficiencia cardíaca con gestiva. — Recomendaciones de la computa sos aconsejables para conducirlo a una situación mejor. — Valoración de la toxicidaddela di gital. El grado de respuesta tóxica se valora examinando los siguientes aspectos de la situación clínica del enfermo: 1). signos no cardíacos de toxicidad digitá lica (por ejemplo. náuseas, vómitos. anorexia, trastornos visuales): 2). irrita bilidad ventricular (PVC): 3). «signos blandos» (por ejemplo, bloqueo del pri mer grado. enlentecimiento excesivo): 4). signos coadyuvantes (por ejemplo. depósitos corporales calculados eleva dos. niveles séricos del fármaco eleva dos. sospecha previa de toxicidad. pre sencia de hipopotasemia y otros factores que pudieran incrementar la sensibilidad del enfermo), y 5), indicios tóxicos (por ejemplo, un aumento superior al 20 por 100 del número de CVP. aparición de CVP multifocales. bloqueo A-y). — Valoracióndela respuesta terapéu tica. La respuesta del enfermo a los glu cósidos cardíacos se mide comparando su estado clínico actual con las caracte rísticas «basales» incorporadas al mode lo específico de enfermo. Esta compara ción se traduce en la clasificación de res puesta terapéutica como «nula». «par cial» o «conipleta». — Formulacióndel siguiente paso te rapéutico. Una vez que el programa ha determinado la situación «tóxica-tera péutica», elige el siguiente paso tera péutico. — Malabsorción y niveles séricos del fármaco.El programa no necesita de la determinación de las concentraciones séricas del fármaco, pero si puede dis poner de estos datos, los utiliza como una medida de los depósitos corporales actuales. CASO ILUSTRATIVO En esta sección presentamos un caso clínico que demuestra cómo aplica el programa las estrategias que hemos de finido a un caso particular. Las reco mendaciones de la computadora se ob tuvieron de forma retrospectiva (pro porcionando al programa datos de la his toria clínica del hospital), y no fueron 202 medicina militar dora. La frecuencia inicial elevada se in terpretó como un signo de efecto tera péutico inadecuado. Se sugirió que se le administraran 0,50 mg. en dosis dividi das durante un día y que posteriomente se volviera a valorar. Se sugirió que se realizaran determinaciones de niveles séricos de digoxina y se recomendó un programa de mantenimiento inicial de 0,375 mg. al día. — Descripcióndel caso.Los niveles séricos de digoxina eran inferiores a 0,5 mg/ml. La enferma recibió 0.25 mg. de digoxina dos veces al día durante dos días y su frecuencia ventricular descen UNA MUESTRA DE LA INTERACCION, A TRAVES DE LA CUAL EL PROGRAMA ADQUIERE LA INFORMACION DEL MEDICO, LAS PREGUNTAS DEL MEDICO VAN PRECEDIDAS POR *; LAS RESPUESTAS DEL MEDICO VAN PRECEDIDAS POR MUESTRA DE DIALOGO *CUAL ES EL RITMO CARDIACO DE BASE?> FIBRILACION AURICULAR •1CUAL ES RITMO VENTRICULARACTUAL?> 135 •SE HA PRODUCIDOREGULARIZACION DE LA RESPUESTAVENTRICULAR? NO > •TIENE EL ENFERMOCVPS? NO > •ESTA EL ENFERMO EN SITUACION DE PRE-OP? >si *QUE TIPO DE CIRUGIA SE VA A REALIZAR? >HISTERECTOMIA •CUANDOSEVAAREALIZAR? >4-6-75 •LA DIURESIS DEL ENFERMO ES SUPERIOR A 400 ml AL DIA? SI > *ES ESTABLE LA FUNCION RENAL? >SI •CUAL ES EL ACLARAMlENTO DE CREATININA DEL ENFERMO? DESCONOCIDO > •CUAL ES LA CREATININA SERICA DEL ENFERMO? 1, 1 > . •ESTA RECIBIENDODIGITAL EL ENFERMO * EN EL MOMENTO ACTUAL? SI > •QUE PREPARADOESTATOMANDO? >DIGOXINA LHA VENIDO RECIBIENDOUNA DOSIS CONSTANTE DEL FARMACO DURANTE MAS DE DOS SEMANAS? >SI •CUAL ES LA DOSIS ACTUAL DE MANTENIMIENTO? mg/OlA >0,25 TABLA III - día recibir medicación por vía oral, por lo que se comenzó a administrar 0,375 mg. de digoxina por vía intravenosa al día. Persistieron los valores normales de electrolitos y no mostró signos de hi poxemia. Recomendaciones de la computa dora. La pauta de 0,375 mg. al día se consideró excesiva, puesto que el fárma co se administraba por vía intravenosa y. por consiguiente, cabía esperar que se absorbiera por completo. El programa predijo que se podía producir un efecto tóxico y sugirió que las dosis intraveno sas fueran de 0.25 mg. y de 0,125 mg. al día alternos (quizá en esta circunstancia el programa debería haber sugerido una dosis intravenosa única de 0.19 mg. al día). Descripción del caso. La enferma continuó recibiendo 0,375 mg. de di goxina intravenosa al día. Su frecuencia continuó a 80 por minuto y el ritmo co menzó a mostrar períodos de regula rización. Recomendaciones de la computa dora. Los períodos de regularización se interpretaron como taquicardia paroxís tica de la unión y se consideraron como signos de toxicidad digitálica. Se reco mendó la suspensión del fármaco, así como la determinación de los niveles sé ricos de digoxina. — dió hasta 80 por minuto sin signos de toxicidad. Recomendaciones de la computa dora. Se consultó de nuevo al programa y sugirió que debía suspenderse la di goxina 24 horas antes de la cirugía. Tam bién especificó que sus cálculos sobre unos niveles de digoxina de 1.6 ng/ml. no eran compatibles con los niveles sé ricos obtenidos en el análisis. Por consi guiente. postuló una malabsorción y ajustó el factor de absorción de un 75 a un 50 por 100. Descripción del caso. La paciente fue intervenida sin dificultad. Dos horas después de la operación su frecuencia se elevó a 120 y se le administraron 0.5 mg. de digoxina por vía intravenosa. No po— — — — MUESTRA DE LA FORMA EN QUE EL PROGRAMA DA AL MEDICO SUS RECOMENDACIONES RCOM ENDACIONES *LA INDICACION DEL EFECTOTERAPEUTICO ES: FRECUENCIAVENTRICULARINFERIOR A 100 *LAS INDICACIONESDE PROBABLE TOXICIDAD SON: CAMBIO DE: FRIBRILACIONAURICULAR A: TAQUICARDIA DE LA UN ION NO PAROXISTICA COADYUVANTE DE TOXICIDAD ES: DEPOSITOS CORPORALESELEVADOS *POR CONSIGUIENTE.EL ENFERMO MUESTRA SIGNOS CLAROS DE TOXICIDAD * CONSIDERAR LA ADMINISTRACION DE UNO DE LOS SIGUIENTES FARMACOSANTIAR RITMICOS: POTASIO, DIFENILHIDANTOINA. LIDOCAINA *LOS DEPOSITOSCORPORALESACTUALES PARA ESTE ENFERMO. SE CALCUtA QUE SON: 0,77 mg *ANTE LA RESPUESTATOXICA INDICADA. ES ACONSEJABLE REDUCIR ESTOS VALORESA UN 70 % DE LOS PREVIOS CON EL FIN DE QUE LOS DEPOSITOSCORPORALES DE DIGOXINA DESCIENDANA: 0,54 mg * SUSPENDERLA DIGOXINA DURANTE 24 HORAS • •• iviu •#% i rsA ut — Descripción del caso. La enferma recibió una dosis adicional de 0,374 mg. de digoxina IV al día siguiente, y el mis mo día se le detectaron de 15 a 20 ex trasístoles ventriculares por minuto. Recomendaciones de la computa dora. Se sugirió un tratamiento de pota sio, difenihidantoína y lidocaína para la toxicidad digitálica. Descripción del caso. Se trató la toxicidad aguda con lidocaína. Los nive les séricos de digoxina eran de 3,5 ng/ml. Se suspendió la digoxina durante dos días. La enferma comenzó a tomar me dicación por vía oral y se recomendó una dosis de 0,25 mg/día. Después de dos días con este tratamiento la frecuencia se elevó a 140. Recomendaciones de la computa dora. Sugirió una dosis oral de 0,375 mg. al día. Descripción del caso. Se adminis tró una dosis de 0.375 mg/día. Su fre cuencia descendió a 80 después de tres días de tratamiento, y la paciente fue dada de alta. Resumen del caso. Puesto que esta enferma presentaba inicialmente unos efectos terapéuticos inadecuados (fibri lación auricular rápida), el programa re comendó un aumento de los depósitos corporales con una dosis suplementaria de digitalización. seguida de una dosis superior de mantenimiento. Al progra mar la cirugía, se sugirió que el fármaco debía suspenderse durante un día, por que la sensibilidad de la enferma, a los efectos tóxicos de la digital, aumentaba. Después de la cirugía fue necesario es tablecer un tratamiento parenteral. El programa sospechó la existencia de una malabsorción (dados los niveles séricos de digoxina iniciales bajos), y, por con siguiente, sugirió que se administrara una dosis intravenosa considerablemen te inferior a la dosis oral de manteni miento. El signo inicial de toxicidad (ta quicardia no paroxística de la unión) fue detectado por el programa. Al aparecer una ectopia ventricular importante, el programa sugirió el tratamiento an tiarrítmico. Finalmente, la enferma mostró de nuevo una malabsorción de la digoxina oral y de nuevo sugirió una do sis superior de mantenimiento para con seguir un control adecuado de la fre cuencia ventricular. A continuación vamos a ver cómo me diante un diálogo interactivo entre el or denador y el médico se creó un modelo específico de enfermo. — — — — — — MODELO ESPECIFICODE PACIENTE Se presenta a continuación la «prime ra sesión» de un caso tratado por fibri lación auricular (una arritmia cardíaca medicina militar 203 Sstemns eq rtosen ATJE DL Aumento del Jigitálico Disminución de la conducción LBradcaa MOIDELO EL DOMIINTIODEL SIfS’ll’MA XllLAJ Aumento delcalcio Disminución ¡delpotasio Aumento del automatismo cardíaco —c-’ FibrilaciónVentricular 1 Sinusal con ritmo rápido e irregular). Esta trans cripción comienza después de haber re gistrado el nombre, hora, edad, peso. al tura y sexo. (Las respuestas del médico van precedidas por los signos xx.) ESQUEMA GENEIAL DEL SIfSTEMA XPLMN ¿Ctall es eBritmo cardíaco? Las posibilidades son: Ritmo si msa! normal. 2. Ritmo de marcapasos. 3. Fibrilación auricular. 4. Aleteo auricular (tiutler). 5. Taquicardia paroxística de la unión aurículo—ventricular. 6. laquicardia paroxística de la unión aurículo—ventricular con bloqueo. 7. Taquicardia de la unión aurículo ventricular, no paro vística Introducir una sola posibilidad . . . xx3. ¿Se regullarbzo e ritmo vericanDor? 1. Sí. 2. No. Introducir una sola posibilidad . . .xx2. «La regularización del ritmo significa ría que ahora el ritmo sería una taqui cardia de la unión A-y, no paroxística. que no solamente no se trata con digi tal, sino que es un signo habitual de in toxicación digitálica.» ¿Cuál es la frecuencia ventrculiar? Introducir valor numérico, ... 138. ¿Existen extrasístoles ventriculares? Las posibilidades son: 1. Sí. FIGURA 4. 2. No. Introducir una sola posibilidad xxi. Parámetros usados para hacer reco 2. No se han administrado. ¿Son re mente extrasístoles ventricula Introducir una sola posibilidad .. .xx2. mendaciones: res o corresp mden o Validossaroveári «La mayoría de los diuréticos produ Factor de reducción por hipopota cQnllores con conducción aberrante? cirán depleción del potasio. Los pacien semia = 0,8. (Complejos de Ashman.) tes con hipopotasemia desarrollan más Las posibilidades son: Factor de sensibilidad de alteración fácilmente intoxicación digitálica. Con 1. Extrasístoles ven tricu lares. total = 0,8. trole cuidadosamente este paciente, y 2. Complejos de Ashman. «El programa trabajará sobre cuatro «Si realmente existen extrasístoles adminístrele suplemento potásico.» quintos de los valores que usaría nor «El programa continúa preguntando ventriculares, hay que vigilarlos cuida malmente. debido a la hipopotasemia.» al usuario sobre posible miocardiopatía. dosamente porque su aumento es un sig Almacenamiento corporal ópti no precoz de toxicidad digitálica. A este existencia de infartos agudos de miocar mo = 0,551 mg. dio (ataques cardíacos), saturación de respecto. el programa tiene en cuenta la «Esta cifra es la cantidad ideal de di situación actual del uso de la digital. la oxígeno. función tiroidea y futuras ac gital en el cuerpo. Se determina a partir función renal y comienza a valorar la po tuaciones médicas (cardioversión, cate de las necesidades básicas de la enfer sibilidad de una sensibilidad digitálica terismo cardíaco, cirugía), no menciona aumentada.» dos aquí. En este caso, el usuario indica medad (la fibrilación auricular requiere ¿Valor de la potencia? Unidades que la cirugía cardíaca se anticipa dos más digital que la insuficiencia cardía Meq/l. Introducir valor numérico. x3.4. días, por lo que el nivel de digital en el ca), el peso del paciente y la sensibili ¿Se están adnnistrand o se [e van a momento de la operación debe ser más dad personal (y en sesiones posteriores, la respuesta) al nivel previo de digital.» administrar dinréticos? bajo. Después de estas preguntas el pro Las posibilidades son: grama imprime los parámetros que usa Cantidad promedio proyectada en la 1. Se han administrado. rá al hacer sus recomendaciones.» tabla = Omg. 2 medicina militar IFecha: 1.1-111-79; IHIoro:211,041. IFecIlta: De algunamaneraconstituyeuna tra 11fl-H-79;IHIora:9,00. za de su proceso. Sobre esta estructura Via oral: 0,25 mg.; 11V:0,1125mg. (ó se apoya el módulo que genera las ex 0,5 c.c.). Via oral: 0,25 mg.; IV: (ó 0,25 plicaciones. El esquemageneral del sis c.c.). tema respondeal siguiente: Recomendación: Mantener la digital para cirugía cardíaca. EVALUACIION DEL SIIS’II’EMA EXP’ERTO INCORPGRACIION MODULOS Cantidad actual proyectadaen la ta bla = O mg. Desviación del almacenamientocor poral = 0.637 mg. «Esta cantidaddeberíaadministrárse le ahora para que la cantidad promedio durante las próximas veinticuatro horas sea 0.551 mg.» Tiempo para alcanzarese nivel = 24 horas. Vida media = 55,8 horas, 2,3 días. Pérdida diaria en equilibrio = 0.164 «Cuando se ha alcanzadoel nivel de seado. se necesitaráesta cantidaddiaria para mantenerlo.» Factor de absorción = 0.75. «Se suponeque pasaa la sangreel 75 por 100de la dosisoral, a no ser que el programa indique otra cosa.A continua ción el programapreguntala frecuencia con que se va a administrar la digital, y al contestar“dos vecesal día”, suminis tra las siguientesrecomendacionespso lógicas.» Las recomendaciones posológicasson: Fecha: 11-1.0-79; Hora: 9,00 Va orat: 0,5 mg.; IV: 0,4375 mg. (ó 1,75 c.c.). Informe despuésde la primera dosis. Se tiene en cuenta los efectos de la primera dosispara realizarlos ajustesen el esquemaposológico. DE NUEVOS En 1977 William Swartont mejoró el programa añadiéndolela capacidad de explicación, mediante la incorporación al programa original del sistema XPLAIN. Este sistemaestá basadoen un pro gramador automático«WRITER», que construye una traza de su proceso de elaboración del consejo terapéutico: la prescripción de digitálicos. Esta traza sirve de basepara las justificacionesque el sistemaofrece al usuario. Para ello, el WRITER poseevarios tipos de cono cimiento sobre el dominio: El modelo de dominio: es un con junto de relacionescausa-efecto,impor tantes en la terapéuticadigitálica. En la figura 4 se presentauna parte del mo delo. Los principios del dominio: estos conocimientos expresancomportamien tos que conducena una buenadescrip ción. Por ejemplo, parael objetivo «An ticipar la toxicidad de la drogax’,el com portamiento tipo es expresadopor: SI: Los signos clínicos de toxicidad — — existen. ENTONCES: Reducir la dosis. SI NO: Mantener la dosis. La estructura de refinamiento: es un árbol de objetivos, descompuestos en subjetivos másespecíficos.generadopor el programaWRIITER. — En 1978el programa fue sometido a evaluaciones formales muy rigurosas, aplicándole 50 historiasde pacientesdel Veterans Administration Hospital de Houston. El resultado de esta evalua ción fue juzgado por un panel de cinco expertos. En promedio cuando hubo discrepanciasprefirieron las recomenda ciones que hicieron los médicossobrelas que hizo el programa. Sin embargo, se admitió que las recomendacionesque dio el programafueron igualeso incluso mejores en un 60 ó 70 por 100de los ca sos. Este programa incrementa poco el conocimiento de los expertos sobre el tratamiento con digital. Se trata de un intento de codificar su conocimientoen su estadoactual. Gran parte de los conocimientosac tuales en Medicina no son ni cuantitati vos ni algorítmicos. El clínico experto suele confiar en la heurísticay en la ex periencia pasada.Puestoque estosclíni cos expertos pueden proporcionar a sus enfermos unos cuidadosmásadecuados que los médicospoco experimentados. debe preocuparel problema de la com prensión y distribución de su experien cia. Empleando métodos avanzadosde técnica de computadoraspara asimilar los principios y estrategiasusadaspor los cardiólogos, se puedenpreparar progra mas de tratamiento con digital que sean aplicables a un gran espectro de en fermos. BIIBL11OGIRAFIIA ARMITAGE, P.. <Siaustical methods in medi cal research’. Blackwell Scienufic Publica(ion. Oxford, 197/. BUCHANAN. B. G.; SHORSTLIFFE, E. H.: <Rules-Based Expert Systems: The MYCIN experimen! of ¡he Standford Heuristic Pro gramming projec reading. Addison Wesley. 1984. CARBONELL. J. 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En Proceeding of (he sixth Interna tional Joint Conference mi Arificiat ¡tite/li gence. Standford University. Dept. of Com puter Science. 942-947. Standford, 1979. GORRY, G. A.; SIL VERMAN, H.; PARKER, S. G.: Computing clinical expertise: a com puter pro gram that considers clinical response to digitalis. Am. J. of Med. 64:1978.452-460. SWA TONT, W. R:: A digitalic therapy advisor with explanaiion>. Report N.U. TR -1 76 Labo ratory for Comp uter Science. Massachusetts Institute of Technology. 1973. YN, U. L.; BUCHAUM, B. G.; SHORTLIF FE, E. H.; WRAITH, S. H.; DA VIS, R.; SCOTT, A. C.; COHEN. 5. N.: Evaluating (he performance of a computer a based con sultant Computer Programs in Biomedicine. 9.95-102. 1979. SIL VERMA N. H.:A digitalis therapy advisor>. Report N.U. FR-] 43 Project MAC. Massachu setts Institute of Technology. 1975. WARTMAN, P. H. Medical diagnosis. An in formation processing approach. Computers and Biomed. Research. 5:1972:315-328. m5cna ltr Tratamientodigitalde imágenesmédicas Jose Manuel de la Riva Grandal* José Alfonso Delgado Gutiérrez** Vicente Carlos Navarro Ruiz*** RESUMEN SUMMARY El diagnóstico en Medicina esta sufriendo una autén tica revolución en los últimos años con la introducción del procesamiento de imágenes mediante ordenadores digitales. Se revisan las bases técnicas del tratamiento digital de imágenes. Se realiza una breve descripción técnica de sus aplicaciones en Radiología Digital, An giografia por Sustracción Digital, Tomografía Axial Computarizada, Resonancia Magnética Nuclear y Ul trasonidos. Methods of medical diagnosis have been dramaticaly improved by means of digital computers. Fundamental technical principies are reviewed, and image processing in different clinical applications, Digital Radiology, Digital Substraction Angiography, Computed Tomography, Magnetic Resonance and Ultrasound are presented. - INTRODUCCION HISTORICA En 1921. se inauguró el primer sistema de transmisión de fotografías periodísticas por cable submarino, utilizando técnicas digitales. Sin embargo, todos los autores coindicen que la auténtica eclosión del procesamiento digital de imágenes se pro dujo en 1963. En esa fecha, se empezó a procesar mediante ordenadores digitales con arquitectura Von Neumman (procesa miento secuencial) las imágenes de la Tierra y otros planetas. que enviaba el sa télite artificial TIROS. A partir de este momento el procesa miento digital de imágenes se extiende con rapidez a otros campos del saber como la Física, la Astronomía, la Geología, la Bio logía y la Medicina. Asimismo, comienza una carrera por construir ordenadores más rápidos, a fin de procesar el gran volumen de datos que las imágenes contienen. Muchos de estos ordenadores están provistos de varios pro cesadores, que trabajan concurrentemen te, dando lugar al nacimiento de la Arqui tectura Paralela. En el tratamiento digital de imágenes se distinguen dos líneas básicas de actuación: 206 medicina militar a) b) mas. Procesamiento digital de imágenes. Análisis y reconocimiento de for A: PROCESAMIENTO DIGITAL El procesamiento digital de imágenes se puede dividir al menos en cuatro fases: 1. Adquisición de datos por los corres pondientes sensores. II. Formación de la imagen a partir de estos datos. III. Manipulación de la imagen. IV. Extracción de la información. 1. ADQUISICIONDE LOSDATOS POR LOSCORRESPONDIENTES SENSORES La adquisición de la imagen es la prime ra etapa en el tratamiento digital de imá genes. Para ello es necesario discretizar la imagen original respecto a sus coordena das espaciales y luminancia, si se trata de imágenes en blanco y negro o los valores triestímulo si es una imagen en color. Se puede realizar de dos modos: directamen te o bien digitalizando una fotografía to mada previamente. En el primer caso la materia prima con lo que contamos es una señal eléctrica de naturaleza analógica la cual será necesario discretizarla a fin de poder ser tratada por el ordenador digital. Se logra esto introdu ciendo a la señala analógica en un conver tidor Analógico digital. el cual genera a su salida la imagen digitalizada. En el segundo caso se parte de una ima gen convencional (un dispositivo o pelícu la) en cuyo caso la transformación a digi tal se realiza superponiendo a este un re tículo cuadriculado, a lo cual se le realiza una exploración de barrido con un fotóme tro que mide la cantidad de luz que pasa a través de cada cuadrícula y mediante una escala de intensidad transforma en núme ros enteros proporcionada mediante ésta., Estos números ordenados de igual forma que la cuadrícula cuyas intensidades de luz representan, constituyen una matriz que es, precisamente la imagen en forma digital. Cada punto de una imagen digital. es de cir. cada elemento de la matriz formada que representa la intensidad de cada una, de las cuadrículas en que se ha dividido la imagen original se denomina «pixel» (pic 1 viene generar y visualizar dicha imagen de tal modo que resulten atractivas para el observador, el cual, salvo raras excepcio nes, es el destinatario final de las mismas. La visualización es, pues, un paso impor tante y está bastante bien resuelto por los sistemas de tratamiento de imágenes que existentes actualmente en el mercado. ture element). l-’or lo tanto un pixel está caracterizado por tres variables, las coor denadas geométricas y la intensidad de luz en una escala de grises en ese punto. El ta maño de la matriz obtenida se especifica de dos maneras: el tamaño del pixel que es un indicador de la resolución de la ima gen y la profundidad que es una indicación del contraste. De los modos en que se obtienen las imágenes digitales. bien operando directa mente con la señal analógica o a partir de una fotografía convencional, es evidente que la digitización conlleva una cierta pér dida de resolución. Se acepta que una ima gen de TV monocroma tiene un grado de resolución equiparable a una imagen digi talizada cuya matriz es de 512 x 512 pixels. La profundidad se suele implantar en el ordenador digital en palabras de bits (también existen sistemas de imagen de 4 y 12 bit), lo que da lugar a 256 niveles (2 = 256) en la escala de grises que de fine el rango en que se encuentra el con traste de la imagen digital. Una vez digitalizada la imagen conven cional. se la somete a un proceso de codi ficación a fin de poder aprovechar al máxi mo la posibilidad de transmisión y almacen amiento. La transmisión de la señal digital es una etapa que no suele realizarse en aplicacio nes médicas, sólo en determinadas aplica ciones en lo que el objeto a representar esté remoto del lugar del proceso (progr mas espaciales, transmisiones de fotogra fía por cable), y suelen estar fuertemente limitadas por factores económicos (coste de la comunicación), de tiempo (transmi sión serie), que obligan a reducir datos in necesarios (caracteres blancos) por lo que previamente a la transmisión se somete a la señal digital a una comprensión de los mismos a fin de compactar la información de la imagen compatible con una pérdida mínima de información. Una vez que la señal llega al ordenador se la almacena para su uso o tratamiento posterior un dispositivo de almacenamien to secundario como memoria de refresco, cintas o discos magnéticos y últimamente en discos ópticos. II. FORMACION DE LA IMAGEN A PARTIR DE LOS DATOS Una vez que la imagen convencional se ha transformado en datos numéricos, con- III. MANIPULACION DE LA IMAGEN La imagen digital formada tiene un gran volumen de información. Así, por ejem plo. una imagen monocromática de TV re presenta (1/4 millón de bytes), por lo que la capacidad de almacenamiento del siste ma informáticoa deberá ser notable. Por otra parte cualquier operación que se quie ra realizar sobre la imagen debe hacerse sobre cada uno de los píxeles por lo que es aconsejable que se trate de calcular que no consuma mucho tiempo de proceso a fin de que el sistema informático trabaje de modo on-line. Por consiguiente, el pro ceso digital requiere una gran capacidad de proceso y de almacenamiento directo. Muchas veces es conveniente manipular la imagen digital, para extraer la informa ción útil y hacerla más atractiva observa dor. para lo cual se suele aplicar todas o algunas de las siguientes técnicas: Filtrado: Es la reducción o eliminación del ruido de una imagen, suele aplicarse cuando la señal digital ha adquirido seña les espúreas como consecuencia de su transmisión. La disminución de ruido se logra apli cando a la imagen digital operadores de área. Mediante este método se sustituye la luminación de un pixel por una función que engloba los pixeles de su alrededor. Como contrapunto se produce un em borronamiento que puede superarse impo niendo un umbral para la diferencia entre el valor original y el procesador. La elimi nación de ruido también puede hacerse su perponiendo imágenes y promediándolas. El filtrado mejora en ocasiones la cali dad o apariencia de la imagen. proporcio nando detalles que de otra forma son más difíciles de detectar o facilitando la aplica ción de algoritmos, tales como los aplica dos al realce. extracción de líneas y extrac ción de contornos. Las imágenes resultantes de las aplica ciones de estos filtros especiales dependen en gran manera de la imagen sobre la cual se apliquen, pues un mismo filtro aplicado a imágenes distintas puede mejorar la in terpretabilidad de una de ellas, espesar la otra, por lo que se deben utilizar con cautela. Restauración:Es el proceso de perfec cionar una imagen degradada, ya sea por su captación en condiciones límites, ruido, errores de transmisión o por aberraciones ópticas. Para realizar una restauración de imáge nes es necesario en primer lugar caracteri zar la degradación para posteriormente ha cer un modelo de ellas que permitirá rea lizar las operaciones adecuadas para inver tir o compensar sus efectos. Cuando no se conozce el proceso de degradación se uti lizan algoritmos clásicos de filtrado me diante la aplicación de operadores dis cretos. Realce: Las imágenes poseen a veces una densidad excesiva de niveles oscuros o muy claros que enmascaran el contenido de la imagen. En dichos casos es intere sante aumentar el límite dinámico de la imagen mediante algún tipo de transfor mación. El realce tiene como objetivo aumentar el contraste de los niveles de gris de una imagen. de manera que teniendo mejor apa riencia visual podrá ser mejor interpreta da por el observador, para facilitar la ex tracción de características en las etapas posteriores. El realce se logra aplicando operadores de punto mediante el cual la luminiscencia a cada uno de los pixel indi viduales a la imagen digital que ha modi ficado. La evolución visual de la calidad de imagen es un proceso altamente subje tivo que hace que muchas veces no se ten ga un criterio claro, para resolver el pro blema. Así en el caso de que el sistema sea lineal e invariante espacial, la recupera ción puede hacerse mediante la inversión de la Función de Transferencia (que carac teriza el proceso de degradación) y poste rior aplicación de la Transformada de Fou rier (en realidad la Transformada Rápida de Fourier). El filtrado de inversión si no hubiera ruido daría aparentemente una restauración perfecta. Detecciónde líneas:Es una técnica muy utilizada en Medicina para localizar pato logías en vena y arterías. Los algoritmos utilizados se basan en el análisis de discon tinuidad de niveles de grises entre pixel ve cinos y análisis de textura. Reconstrucción: Tiene por misión re construir el objeto a partir de un conjunto de imágenes de dos dimensiones. Los al goritmos que llevan a cabo esta tarea así como su visualización tridimensional toda-. vía hoy en día siguen siendo objeto de investigación. IV. EXTRACCION DE LA INFORMACION Bajo esta denominación se incluyen nor malmente las técnicas de segmentación. análisis y reconocimiento de imágenes. Si las imágenes muestran de una mane ra nítida un objeto de interés, resulta fácil tanto para el usuario humano como para el algoritmo de seguimiento de líneas, de linear dicho objeto y medirlo. Si por el contrario el contorno no está claro y es dimedicinamilitar 207 Ttmtiieruto miéd5cus d5gall de ímdgenes clase o modelo, es decir, se trata de com parar las características extraídas de la imagen con las de los modelos previamen te memorizados. Esto se realiza mediante los algoritmos de reconocimiento, los cua les emplean técnicas complejas de compa ración y correlación. Finalmente el siguiente paso. análisis de la escena de una descripción e interpreta ción que permite generar los datos u órde nes al que esté asociado el analizador. PROCESAMIIENTO DE IIMAGENES MIED1ICAS fícil segmentar el objeto. las medidas que Siempre se ha dicho que entre las múl se realicen no serán todo lo exactas que se tiples cualidades que adornan al médico desearían. En este caso la información re levante ha de ser extraída y analizada me profesinal, existe una que sobresale de to das ellas: «el ojo clínico». Personalidades diante un trabajo iriteractivo entre el usua tan eminentes como don Santiago Ramón rio y el ordenador. y Cajal lo reconocen en sus escritos, lla El análisis y reconocimiento de in;áge nes consiste en la extracción de medidas útiles. dada la información de la imagen, mediante sistema semiautomáticos o auto máticos. Estos últimos están aún muy le jos de ser resueltos. Finalmente estaría la interpretación de la información extraída y la eventual toma de decisiones, aspecto éste que nos lleva a una nueva área de la informática: la Inteligencia Artificial. mándolo «Inteligencia visual». Por todo ello, no es extraño que mucho de los diag nósticos que realiza el facultativo en Me dicina sea mediante métodos visuales y como consecuencia, que proliferen en los hospitales y clínicas sistemas basados en la tecnología de imágenes. En efecto, se acepta que actualmente el 20 por 100 de las imágenes diagnósticas utilizadas en un hospital moderno son digitales y se estima que para el final de esta década, el por centaje será del 50 por 100. Durante los años 70 se hicieron grandes progresos en la utilización de técnicas de imagen en las aplicaciones biomédicas. Destacan la tomografía axial computariza da y el analizador de leucocitos. Esto dio lugar a que los sistemas de imagen se di vidieran en dos categorías: Sistema de Pro cesamiento de Imágenes y Analizadores de Imágenes. Sin embargo, en 1979se quiebra esta di- 5: ANAUSIIS Y RISCONOCIIMIHENTO DE FORMAS: ETAPAS 1BASCAS En el tratamiento de imágenes para aná lisis y reconocimiento de formas pueden distinguirse básicamente dos niveles: el tratamiento de bajo y el de alto nivel. El primero genera a partir de la señal de la imagen los datos que se elaboran en el se gundo nivel. (Figura 1.) A partir de la señal de video. el conver tidor Analógico-Digital, genera la imagen digitalizada, fijando el nivel de resolución. La imagen digitalizada es preprocesada. en una etapa que puede incluir operacio nes de tipo suavizamiento o realce. restau ración. detección de contornos, etcétera. La siguiente etapa elabora la informa ción de la imagen preprocesada extrayen do un conjunto de características que per mitirán en las etapas posteriores reconocer objetos y analizar la escena para su inter pretación. En este caso se ha reducido enormemente la cantidad de datos a tratar y. sin embargo, contienen la información suficiente para su ulterior proceso en una aplicación concreta. no así para recuperar la imagen incial. En efecto, la extracción de características, como última etapa en el proceso de bajo nivel, tiene como objeti vo general un vector descriptor de objetos. que permita la utilización de algoritmos de identificación y reconocimiento de objetos con la mejor relación tiempo-coste. A continuación se efectúa la clasifica ción a base de reconocer la pertenencia o no de las características recibidas a cada 2©18 maclidllnamilitar Tratamientode bajonivel. ímagenprocesada r— Vectorde características Objetosclasificados Tratamientode altonivel. Descripcióne interpretación Ordenesde control FII6URA U Etapas dell proceso en el tratamtento de tmgenes. Tratamiento digital de imágenes médicas — TEC NICA Radiografíadigital Sustracción angiográfica Tomografía computarizada Medicina nuclear Resonancia magnética nuclear Ultrasonidos RESOLUCIONÑUMERONUMEROESPACIO BITS NIVELES Mbíts ESPACIAL 2048 x 1024 x 512 x 256 x 512 X 512 2048 X 1024 512 256 512 512 8 8 12 6 8 4 256 256 4.096 64 256 16 32 8 3 4 2 1 TABLA 1 visión con la concesión del Premio Nobel de Medicina al ingeniero Hounsfield por su contribución al desarrollo de la Tomografía axial computerizada. Actualmente el procesamiento de imá genes biomédicas tiene un campo muy an cho entre lo que cabe citar la Medicina Nu clear. Resonancia Magnética Nuclear, Ul trasonidos. Angiografía por sustracción di gital y Tomografía computarizada. La Tomografía computarizada es exce lente para imágenesanatómicas estáticas. Los ultrasonidos se orientan hacia la ca racterística física de los tejidos. La Medi cina Nuclear hacia el metabolismo or gánico. Todas estas técnicastienen en común el uso del ordenador digital. el cual dispone de registros magnéticosque tienen una ca pacidad y con un coste más bajo que las ac tuales películas de emulsión de plata. por lo que el factor económico influye bastan te en la introducción de estos sistemas en la clínica.Otros factores nada desdeñables son la inalterabilidad de los datos, su fácil búsqueda y reproducción y su alta calidad de presentaciónque hace másfácil el diag nóstico del nuevo especialista. Como ya indicarnos en el capítulo ante rior. el tratamiento digital de imágenes, por el gran volumen de datos que maneja. requiere una elevada potencia de proceso y una gran capacidad de almacenamiento. El dimensionamiento del Sistema Infor mático y en particular del ordenador digi el paciente el cual absorbe parte de la ra tal debe estar en función de la resolución diación, el resto es atrapado por la super espacial y espectral exigida por cada una ficie receptora. Durante muchos años esta de las aplicaciones médicas.Se aceptanor superficie receptora estaba formada por malmente los siguientes valores. (Ver Ta una película o emisor fotográfica la cual era impresionada por la radiación que ha bla 1.) bía logrado atravesar el cuerpo humano. obteniéndose una imagen negativa de los tejidos duros del mismo. Sin embargo, RADIOLOGIADIGITAL desde el año 1985han ido apareciendo en Desde que en 1895. el alemán Wilhelm el mercado Sistemasde Radiología Digital dotados de una superficie receptora, que Koran Rontgen descubrey aplica los Ra tiene la virtud de absorber la energía y yos X a la Medicina, hasta hoy la Radiolo gía como técnica de diagnóstico ha sufrido mantenerla hasta ser leída en la forma si una constante evolución, tanto en su téc guiente del proceso digital. Esta nueva superficie receptora, consis nica como en su ubicación en el hospital (su introducción inicial fue por departa te en un compuesto a base de europio ac mentos hasta acabar centralizada en un tivado/fluoraldehido de bario, extendido único Servicio Central). Los cambios téc sobre una lámina de naturaleza orgánica. nicos también han sido muy variados y Las característicasde este compuesto quí siempre han ido mejorando con la adicción mico es que no es sensible a la luz visible, de las más avanzadastecnologías del mo sino que obedece a un fenómeno denomi mento. como ocurre actualmente con la nado «luminiscencia estimulada por rayos Radiología Digital. técnica que permite láser». Este fenómeno consiste en que en realizar cualquier estudio en radiología ese producto químico orgánico. la única convencinal mediante la aplicación de téc forma de liberar la energía latente en el re nicas digitales y con ayuda del ordenador. ceptor, es mediante la estimulación de un Los sistemas informáticos médicos que rayo láser de alta potencia. La energía fo realizan esta técnica están dotados de un tónica se libera en forma de energía lumi tubo de R-X, una superficie receptora. un nosa con intensidad proporcional a la ener lector, digitalizador. un procesador, un re gía fotónica recibida. Este nuevo plato de imagen tiene entre productor y un archivo digital. El proceso otras ventajas que permite ser reutilizado es el siguiente: El tubo de R-X y su intensificador ge de nuevo, pues el ser sometido a un haz neral R-X de alta energíaque incide sobre de luz visible e intenso borra los restos de Fig. 2a, 2b, 2c. Radiografía digital de cráneo. La primera toma es una imagen convencional. La segunda toma es una imagen digitalizada. La tercera es una imagen procesada. (Cortesía del doctor Balboa. Philips SAE.) 210 medicinamilitar Fig. 5. Arquitectura del sistema informático en angiografía por substracción digital. (Cortesía de Siemens.) la imagen contenida en el receptor. La gran limitación es el excesivo tiempo de la tencia (24 horas) de la imagen en el recep tor sin que sufra deterioro apreciable an tes de ser leída. La tercera fase es la del lector de la ima gen, la cual se hace mediante un fotomul tiplicador, que es un dispositivo electróni co que traduce la señal luminosa en una señal eléctrica de intensidad equivalente y amplificada. Esta señal eléctrica es de na turaleza analógica por lo cual será necesa rio convertirla a señal digital con el fin de poder ser tratado mediante el ordenador digital. Esto se realiza a través de un con vertidor analógico-digital. El procesamiento de la señal digital se hace mediante el ordenador, el cual la ma nipula con el fin de hacerla presentable al usuario. (Figuras 2a. 2b. 2c, 3a, 3b, 4a, 4b.) En el caso de que se desee almacenar la 1 Fig. 3a, 3b, 4a, 4b. Radiografías de tórax P.A. y lateral, convencional y digitalizadas de un dextrocardias con marcapasos endocavitono y prótesis valvular. medicina militar 211 Tratamiento médicas digital de imágen imagen. se transferirán datos sin convertir lo al sistema analógico. El sistema de al macenamiento que se está imponiendo es el disco óptico digital. el cual hoy en día soporta hasta 1.000 radiografías digitales de tórax. La principal característica del disco digital es que la información digital en el almacenamiento no se puede borrar. pues la técnica de grabación consiste en la perforación mediante un rayó láser de la superficie del disco óptico. ANGIOGRAFIA POR SUSTRACCION DIGITAL La sustracción digital convencional con siste en efectuar una sustracción punto a puntode dos imágenes del mismo área del cuerpo. tomada en tiempo distinto (una imagen tomada antes de la inyección de contraste y otra después de la administra ción) con el fin de eliminar o reducir el efecto fondo y lograr realzar el contraste. mejorando finalmente la calidad de la imagen. Esta técnica requiere para su operativi dad la presencia de un sistema informáti co (Figura 5) de cierta potencia de proce so que realizará la sustración de los distin tos grados de grises «pixel» o «pixeis». También exige de un sistema intensifica vamente menor que con los sistemas radiodo de imagen televisiva de alta resolución. una memoria semiconductora rápida para lógicos convencionales. El progreso de esta técnica en Cardiología se basa en la in el almacenamiento de la imagen en tiem vestigación de nuevos algoritmos que me po real, un convertidor analógico digital joren los ya existentes. muy rápido y un sistema de almacenamien to secundario de elevada capacidad (con un sistema como el descrito ha sido posi TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA ble visualizar las arterias principales des pués de la administración de una inyección La tomografía es una técnica diagnósti de contraste). ca que aparece al principio de los 30 y que Una vez administrada la solución de contraste a base de un compuesto yodado permite obtener sobre distintas placas la vía intravenosa, se registran las imágenes imagen radiológica de toda una serie de planos sucesión de un órgano. Se diferen en video de alta calidad y cuya señal ana cia de la radiología convencional en que lógica es transformada en digital (median te un convertidor analógico-digital), para ésta trata de representar un sujeto de tres dimensiones en una placa de dos dimen su posterior tratamiento por el ordenador. siones, por lo que toda la estructura que En el ordenador son posibles varios ti está bajo la dirección del chorro de R-X pos de manipulación con la imagen obte aparece superpuesta y por consiguiente nida, entre los que destacan la sustracción confusa. » lineal y la sustracción logarítmica. En 1973 Allan Cormark y Godfrey Finalmente se visualiza la imagen obte niéndose una de alta calidad. Esta técnica Hounsfield (seis meses más tarde Premio Nobel de Fisiología y Medicina) revolucio se ha demostrado muy útil en las enferme dades vasculares periféricas con este:losis, nan esta técnica con la introducción del or obstrucciones, émbolos, placas ulceradas y denador digital, el cual ha dotado gran po tencia de proceso y elevada capacidad de aneurismas. (Figuras 6 y 7.) almacenamiento. Sin embargo, la técnica no resulta efec La Tomografía Axial Computarizada tiva en el caso de órganos móviles como el corazón. Para resolver este problema se ha (TAC) dispone de un tubo de Rayos X que desarrollado una técnica similar en la cual al tiempo que gira, dirige un chorro de Ra la sustracción digital se realiza a distinta yos X en forma de abanico a un paciente energía. En este caso la sustracción se hace situado estáticamente. (Figura 12.) Este absorbe parte de la energía y el res de dos imágenes tomadas simultáneamen to es recogida por una matriz de detecto te pero obtenidas a distinta energía de ra res electrónicos. La señal obtenida por los diación. La primera imagen se obtiene uti lizando radiación de una energía que no es detectores alimenta ardenador digital, el absorbida por el contraste y en la segunda cual analiza el grado de intensidad o analiza el mapa de densidades y mediante la imagen se aplica una energía que sí es ab aplicación de algoritmos complejos, cons sorbida por el contraste. Hallando la dife truye una imagen de una secuencia parti rencia, se elimina el fondo y, por consi guiente. se realza el contraste. (Figuras 8. cular del interior del cuerpo humano. El TAC puede distinguir 2.000 niveles 9. 10 y 11.) de coeficiente de atenuación, muy superior En el caso concreto de la Ventriculogra a los 100 niveles de la escala de grises que fía y Coronariografía. la cantidad de con el ojo puede ver. traste radiológico necesario es significati Fig. 6. ADS de arterias renalesy carótida izquierda. 212 medicina militar Fig. 7. Evaluación densitométricade la oclusión de arteria renal. (Cortesía de Siemens.) Esta técnica en sólo unos pocos años ha mejorado de tal modo que ya existen es tándares aceptados por los diversos fabri cantes en cuanto a las características de di seño, destacando un tiempo de búsqueda inferior a 5 segundos. una presentación de imagen de alta resolución, una reconstruc ción de la imagen en pocos segundos y una capacidad para producir cortes anatómicos de pocos milímetros de espesor. La Tomografía Computerizada hoy día está acreditada como un método estándar en el diagnóstico por la posibilidad de di ferenciar entre las partes blandas y una re presentación más fina de laestructura ósea. Se presenta útil para un amplio espectro de aplicaciones diagnósticas, especialmen te en la exploración de cráneos, columna, vértebras y abdomen. (Figuras 13 y 14.) En efecto, actualmente es el principal procedimiento de imágenes para las enfer medades del SNC, y su aparición ha revo lucionado la práctica de la Neurología y Neurocirugía. Difiere de otras técnicas tal como la Neumoencefalografía y los radio nuclidos que en el mejor de los casos re sultan molesto e incluso peligrosos. MEDICINA NUCLEAR El computador es, en la actualidad, uno de los dispositivos más valiosos en Medi cina Nuclear. Gran parte de la información Fig. 8. Coronaria derecha en OAD 30’ normal. (Cortesía de Siemens.) Fig. 10. Volumetría ventricular izquierda sobre imagen digitalizada con cálculo de parámetros expulsivos. OAD 30’. (Cortesía de Siemens.) que suministran las exploraciones con isó topos sólo pueden aprovecharse gracias a la ayuda de sofisticados programas de computadores. El sistema informátivo destinado a Me dicina Nuclear, debe poseer un sistema de recepción a la radiación, memoria para el almacenamiento de los datos, programas de procesamiento de esos datos que efec túen su análisis y generen imágenes y un sistema de emisión que permita el revela do de estas imágenes. La materia prima en toda exploración en Medicina Nuclear es el radioisótopo. Este consiste en un isótopo radiactivo de una vida media relativamente corta que suele emitir en un proceso de desintegración ra diaciones alfa, beta y gamma. Es general mente esta última la más utilizada en Me dicina Nuclear por ser la menos nociva para el cuerpo humano y la que tienen ma yor poder de penetración. El sistema de detección de la radiación Fig. 9. Evaluación densitométrica de la obstrucción de la arteria coronaria derecha OAD 30’. (Cortesía de Siemens.) Fig. 11. Contractilidad segmentaría del ventrículo izquierdo, sobre ventriculografía digitalizada. OAD 30’. (Cortesía de Siemens.) medicina militar II 213 Tratamiento digital de imágenes médicas con imágenes consta de un detector, un fo tomultiplicador y varios colimadores. El detector de radiación es un instru mento diseñado para recibir y amplificar las pequeñas cantidades de radiación que emite el cuerpo tras la administración de un isótopo radiactivo. La mayor parte de los detectores utilizados se basan en un cri tal de Yoduro Sódico con impureza de Ta lio (la presencia de Talio aumenta la capa- cidad del cristal para detectar las radiacio nes). Cuando la radiación gamma emitida por el radioisótopo penetra en el cristal de Yoduro Sódico. se producen. dentro del mismo, ciertas cantidades de energía lumi nosa que dan lugar a la formación de des tellos de luz en el cristal. Esta energía lu minosa es detectada por el componente si guiente del sistema, el tubo fotomultipli cador, el cual convierte en corriente eléc SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS BOBINA DE ENFOQUE BOBINAS DEFLECTORAS CAÑON CAMILLA CHORRO DE ELECTRONES Figura 12. Escanner para rermografía computarizada cardiovascular. Fig. 13. Corte horizontal del abdomena nivel pancreático.Estructuras normales. (Cortesía del Servicio de Radiodiagnóstico.Hospital del Aire.) 214 medicinamilitar Fig. 14. Corre horizontal del abdomena nivel de hilios renales. Gran masa ganglionar prevertebralcon desplazamientoaórtico (linfoma). (Cortesía del Servicio de Medicina Nuclear. Hospital del Aire.) trica amplificando la energía electromag nética producida dentro del cristal de cen telleo (cristal de Yoduro de Sodio activa do con Talio). El análisis del impulso eléc trico (amplitud y anchura) la realiza final mente el ordenador digital. La radiación que emite el cuerpo tras la adminsitración de un radioisótopo, emer ge de él en todas las direcciones. Si se co loca simplemente un cristal de yuduro só dico encima de un órgano cuya radiación interesa conocer, se detectará no sólo la del órgano en cuestión, sino también las Fig. ¡5. Gammacamara de .4nger y su equipo informático. Hospital del Aire. (Cortesía del Servicio de Medicina Nuclear. Hospital del Aire.) áreas vecinas, produciéndose la consi guiente distorsión en las imágenes. Se so luciona este problema, añadiendo a la su perficie receptora del cristal, un colimidor. Son muchas las exploraciones que se zonas sin interés, entre las que se hallan cuya misión es absorber los fotones que si realizan en Medicina Nuclear con ayuda las estructuras que rodean el órgano a guen direcciones indebidas. del computador digital. Entre ellas las más examinar. Entre los detectores con imágenes des habituales son la gammagrafía de la per La radiación de fondo hace disminuir la taca la gammacámara de Anger (Figura fusión miocárdica, angiocardiografía de calidad de la imagen obtenida y en aque 15). que consta de un único cristal de cen primer paso, exploración sobre la funcio llos casos en que la radiación que emite el tello (cristal de yoduro de sodio con impu nalidad del riñón, examen pulmonar, ex órgano a estudio, es decir, da lugar o reza de Talio) y un determinado número ploración de la gládula tiroides, explora inexactitudes en el cálculo de diversos pa (19, 37 ó 61) de tubos fotomultiplicadores. ciones óseas, etcétera. (Figura 16.) rámetros que caracterizan a dicho órgano. La gammacámara ofrece varias ventajas Las aplicaciones en Cardiología nos va La cantidad y distribución de la radia en comparación con otros detectores pro a permitir introducirnos en dos técnicas co ción de fondo varía de un paciente a otro ductores de imágenes como son: movili nocidas del procesamiento de imágenes: la y también después de la exploración que dad, adaptabilidad, velocidad y alto grado corrección de la actividad de fondo y la se le vaya a practicar. En el caso de que de sensibilidad. También son útiles en el asociación o sincronización de imágenes. se desee calcular el volumen ventricular, la análisis de la estructura de los impulsos y (Figura 17.) técnica utilizada para corregir la actividad se pueden conectar a ordenadores digi de fondo consiste en la determinación de tales. esta actividad en la zona que rodea al ven Las funciones de los programa de pro Corrección de la actividad de fondo: trículo (excluyendo la aurícula y grandes cesamiento de datos comprenden: vasos). Este nivel de radiación se sustráe 1) Corrección de la falta de uniformi Todas las exploraciones con radioisóto de las cuentas detectadas sobre el ventrí dad de la cámara. pos presentan algún grado de actividad de culo. La corrección se basa en la acepta 2) Corrección de la radiación de los te fondo, es decir, radiaciones que llegan de ción de que la actividad que rodea al venjidos circundantes o del fondo del campo. 3) Realce del contraste. 4) Difuminado. 5) Determinación aritmética de una imagen (manipulación de la imagen por suma o sustracción de los contornos de la imagen y multiplicación, división, suma o sustracción de constrastes). 6) Producción de las curvas y manipu laciones que comprenden: la determinación del «área de interés selección de curvas y revelado de los va/ores digitales, añadir, sustraer y normalizar la curva, añadir o sustraer con trastes, diferenciar las curvas entre sí producir curvas semi/ogarítmicas, inscribir la curva para su almacenamiento, interpretar la curva para su almacenamien to. Las funcionesa de los programas de re velado de datos comprenden: la rotación de la imagen, el desplazamiento vertical y horizontal, la realización de toma con in Fig. 16. Gammagrafía de perfusión pulmonar con Tc 99. Se observa defecto segmentario en pulmón tensidad de perfil y el revelado volumétri izquierdo por embolismo pulmonar. co o de los contornos. (Cortesía del Servicio de Medicina Nuclear. Hospital del Aire.) medicina militar 215 Tratamiento médicas digital de * 4*4 4 ‘*4. * *4’ trículo es igual a la existente detrás del mismo. 47/4* Asociación de imágenes: En el tratamiento de imágenes, cuando las cuentas registradas son demasiado ba jas y no se puede obtener una buena reso lución espacial es habitual combinar imá genes. Esta práctica sobre todo es muy útil en el análisis de los datos procedentes de una exploración cardíaca. En este caso se asocian una imagen con otras procedentes de ciclos cardíacos distintos. Para ello será necesario identificar cada ciclo y aceptar que tdos los ciclos cuyos datos se sumen son idénticos, por lo que quedan excluidos aquellos casos en los que existen arritmias, si bien se ha comprobado que las extrasís toles ventriculares o las auriculares apenas modifican el resultado final. RESONANCIA MAGNETICA * *442 *2: <*4* *4 2 224 * ‘7* * <‘*‘ 4444< 4* 1 44*47 44 NUCLEAR :4’ [4 44<44*2 * * *4*’ /4* 74 4<’ 4j <4< 1 4*4 444 ‘4*44* Fundamentos y descripciones de la técnica El scanner de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es esencialmente un TAC Fig. 17. Gammagrafía de perfusión miocárdica, Ta - 201. Se observa una extensa zona de hipocaptación (infarto de miocardio residual), pre y pos esfuerzo máximo. (Cortesía del Servicio de Medicina Nuclear de la Policlínica Naval de Madrid.) Bobina Bobinade radiofrecuencia Equipo de potencia eléctrica Figura 18. Esquema de un sistema de resonancia magnética nuclear moderno. 216 medicinamilitar con la sustitución del tubo móvil de R-X por un (<túnel» magnético (Figura 16). Con los RMN, los tejidos blandos pueden ser visualizados al detectar la onda de radio emitida por núcleos de hidrógeno, previa excitación de éstos. La Resonancia Magnética es una inte racción entre el campo magnético de un núcleo atómico, normalmente hidrógeno, y una señal de radio. Cuando un protón del hidrógeno es colocado en un campo magnético realiza un movimiento de pre cesión alrededor de la dirección del cam po. (Figura 18.) Esta técnica se aplica al cuerpo humano de la siguiente manera: primero se aplica un fuerte campo magnético a lo largo del cuerpo humano, con lo que los núcleos ali nearán sus momentos magnéticos a lo lar go del cuerpo. El segundo paso es la apli cación de una señal de alta frecuencia en la direcicón perpendicular al campo mag nético, lo que produce un movimiento de precesión en algunos núcleos de hidróge no. El tercer paso es desconectar la emi sión de la fuente de radio frecuencia,lo que causa que dspués de un tiempo de re lajación los núcleos de hidrógeno emitan energía fotónica la cual será recibida por el detector. Las frecuencias, recibidas de Tratamiento médicas digital de • ‘i • 1 çi1 los diferentes tejidos excitados puede ser separadas por análisis de Fourier. Median te una rotación del campo magnético alre dedor del cuerpo humano podemos lograr una imagen de calidad del tejido explora do. (Figura 19.) Fig. 19. Basesfísicas de la RNM. Ventajas de la RMN Como ventajas esenciales comporta las siguientes: — Un alto contraste de los tejidos muy útil para una mejor diferenciación de los mismos. — Una supresión satisfactoria de artefac tos óseos, en regiones hasta ahora conside radas críticas, como la fosa craneal poste rior y la región pélvica. — Una elevada resolución que permite representar objetos y estructuras pequeñas. — Un amplio abanico en los planos de corte (sagital, axial, oblícuo), sin cambiar la posición al paciente. Con respecto a otras técnicas de explo ración, (R-X, isótopos y otras fuentes de ionización) que es menos agresiva, y que se puede utilizar a pacientes de todas las edades. Además, debido al diferente com portamiento del tejido excitado se puede utilizar como «biopsia química» no invasi va, campo de enorme interés futuro, sobre todo en Inmunología, Oncología y En docrinología. Aplicaciones en los órganos del cuerpo humano En el cerebro, la RMN ofrece un mejor contraste entre la materia gris y blanca que el logrado por el TAC. La RMN diferen cia la materia gris de la materia blanca por la respuesta de los protones de hidrógeno dentro de los tejidos (mucha agua en los; tejidos) al aplicar pulsos de radio frecuen cia. Aunque la concentración de protones en el cerebro es la misma en la materia gris Fig. 20. Esquema de la orientación de protones de hidrógeno del cuerpo humano al someterse a un campo magnético y a una señal de radiofrecuencia. 218 medicina militar Fig. 21. Corte sagital de la cabeza mediante RNM. Estructuras normales. Otros tejidos pueden ser investigados también mediante la RMN son la médula ósea, las formaciones tumorales, las es tructuras cardíacas, etcétera. (Figura 19.) ULTRASONIDOS En comparación con los Rayos X, los u! trasonidos tienen características superiores en unas circunstancias e inferiores en otras. Los ultrasonidos se aplican en: a) tructuras cardíacas. ectétera. (Figura 21.) feto. b) Estructuras estáticas, como los ór ganos abdominales y pélvicos. c) Para el cálculo de flujos a través de vasos perifé ricos, válvulas y grandes vasos cardíacos. Las técnicas diagnósticas con ultrasoni dos, aunque usadas desde hace tres déca das, han alcanzado su máxima difusión y perfeccionamiento sólo durante los últi mos diez años. En ecocadiografía clínica se utilizan on das de 2 a 3 millones de ciclos por segun do. Estas frecuencias pueden ser fácilmen te dirigidas como un rayo y pueden ceñir- que en la blanca, la materia gris contiene aproximadamente un 14 por 100más de agua. Es por esto por lo que un sistema de imágenes diseñado utilizando esta técnica diferencial puede mostrar el contraste en tre la materia gris y la blanca (Figura 20). La Escleroris Múltiple es uno de los pro cesos que mejor puede ser estudiado con esta técnica. Fig. 22. Corte horáonial del tórax mediante RNM. Estructuras normales. Fig. 23. Ictericia obstructiva. Dilatación de conductos biliares intrahepóticos. (Cortesía Servicio Radiodiagnóstico. Hospital del Aire.) Fig. 24. Tumoración intraarticular izquiera, en modo M y 2D. se estrechamente a las leyes naturales de la reverberación y refracción. El rayo de ondas se genera en un cristal piezoeléctri co que es capaz de convertir la energía me cánica en eléctrica y viceversa. El piezoe lectrodo se abre y se cierra alternativamen te cuando es activado por una corriente eléctrica intermitente, creando de esta for ma las ondas fásicas. El sonido se desplaza a una velocidad conocida y relativamente costante a través de los tejidos blandos. La distancia de cualquier interfase hasta el transductor emisor-receptor se calcula fácilmente me diante un microprocesador a partir del tiempo necesario para la transmisión y re torno de una onda de sonido hasta la es tructura en estudio. Según sea la forma del registro de la señal, se distinguen los si guientes ‘<modos» ecográficos: a) Modo M (movimiento): De uso ha bitual en Cardiología. Permite la visión del corazón localizado en un punto, en plano anteroposterior único. b) Modo B: Fue la primera tentativa de producir imágenes ultrasónicas en dos dimensiones. Presenta limitaciones impor tantes al sólo presentar algunas fases del ciclo cardíaco y necesitar un circuito elec medicinamilitar 219 Tratamiento digital de imágenes médicas tráfico complejo con transductor volu minoso. c) Ecografía bidimensional. sectorial o 20: Permite la recogida en tiempo real de estructuras bidimensionadas mediante el manejo mecánico rápido de un solo trans ductor interrelacionado con un sistema electrónico-informático capazde dar infor mación sobre su orientación especial(Eco cardiografia sectorial mecánica). La otra variedad de la ecocardiografía 2D es la electrónica fásica. basadaen el uso de múl tiples transductores que se activan simul táneamente (Phase array). Este modo 2D es el de más amplio uso en exploraciones abdominales, ginecológicas y cardíacas. Fig. 25. Evaluación de una prótesiscardíaca tipo Hanckoclc.¡tnagen en 2d (derecha)y trazado (Figuras 22, 23 y 24.) Los recientes avances en el estudio de Doppler auriculoventricular izquierdo. flujos arteriales y transvalvularescardiacos lo constituye la técnica Doppler. Se basa en el efecto del mismo nombre y presenta los resultadoscomputarizados de las varia ciones de la frecuencia de la onda ultrasó nica al impactar con el componente celu lar circulante. (Figura 23.) El Doppler color representa el último avance tecnológico en las exploraciones ecocardiográficas. Permite la representa ción en colores diferentes de los flujos que se aproximan o se alejan del transductor explorador. Las regurgitaciones valvulares aparecen como un mosaico de colores. Permite ademásdirigir el haz de Doppler. con una angulación más exacta, mejoran do notablemente su precisión. (Figura 24.) BIBLIOGRAFIA MALLE L. ANGELSEN 8. «Doppler Ultra s-o,iiid iii cardmlogv». En 5/al/e L. .4izgelsen 8. Phvsical Principle.s and (7/nicol aplicatjons. 2;,-I EJ. Philade/phia Lcd miS Fehiger EJ. 1985.32-53. M/STRATTA. CA,: CRUMMY. A. 8.; STROTHER, C..:.. Digital tingwgraphv: a perspccare «. Racliologv 139:1981:273. KRUGER. fi. A.: RIEDERER. S. J.:» Basic coiicept of Digital Substractio,,». .4ngiograpln’. Boston G. k. Hall. /984. BUD/NGER. T. E.: ROLLO. F. O.: «Phvsics and iilstruine,lU non», Prog. Cadioi’asc. bis. 20. /9/972. BL•”DINGER. T. F: GULLBERG. G. T.: « reconsirttclion iii tiuclear medicine epr,i.çsionimaging». IEEE. Trans. Nuel. Sri. N.Ç-21.2:/977. BUDINGER. T. F.: Phvsiologr and plus/es of nuclear cardiolcgs’ ja Nuclear (‘s,rilirsloys’». i. T. Willerson (ES). Philadelpliiu. F. A. 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P.: «Digital image processing reading.. Addison- Wesley. Massachusetts. /977. CARTAS AL DIRECTORAPLICACIONESDEL INCIDENCIA DE LA PRUEBA OXIGENO HIPERBARICO SEROLOGICAR.P.R. Respetado director: Se tratade una revisión,en nuestraper SOBRE UN COLECTIVO sonal experienciade casidiez años,acer DE MANIPULADORES ca de aquellosaspectosde la patología DE ALIMENTO susceptibles de tratamientocon oxígeno Mi respetado general: Me han sorprendidoun par de cosas en el trabajo que se cita, aparecido en el n.° 4, vol. 42, de 1986, de esta mis ma sección y que me gustaría comen tar, aun a sabiendas que el tema está suficientemente estudiado en libros y revistas. Primero,que no es correcta la aplicación terapéuticade penicilinasólo porque aparece R.P.R. + y, segundo, que tampoco es correcta la afirmación de que sujetos R.P.R. + sean útiles para el servicio militar, cuando el autor los identifica posteriormentecomo dro gadictos, que supondríasu inclusiónen el Grupo ll-C-2.° del vigente cuadro de exclusiones. S.S.S. Cte. Méd. Madrid Respetado general: El autor del citado trabajo, aparecido en Cartas al Director,pretende demos trar que la prueba R.P.R.» no debe uti lizarse en la selección de manipulado res de alimentos por falta de especifici dad. Sin embargo, esta prueba, por la simplicidad, rapidezy economíasin pér dida de especificidad o sensibilidad, está recomendadapara el diagnóstico presuntivo de la sífilis en poblaciones aparentemente sanas, como son los manipuladores de alimentoso donantes de sangre, por ejemplo. Por supuesto que las pruebas positivas deberán ser confirmadas con otras pruebas seroló gicas antes de sentar un diagnóstico definitivo para proceder al tratamiento adecuado (Todd-Sanford. Diagnóstico Clínico por el Laboratorio, págs. 1.076-1.079. Salvat. Barcelona, 1972). Por otra parte, Séneca, citado en la bi bliografía por el autor, como el anterior, señala entre las causas que pueden producir reacciones falsas positivas la adición a la heroína (pág. 61), que no valora el autor. A. M. E. TC0I Méd. Madrid 222 medicinamilitar hiperbárico(OTH)bienconfinescurativos o con simplemisiónpaliativa. Parece útil hacerloa la vistade criterios de uno y otro signoante esta terapéutica relativamente novedosa:desde los más escépticos, que le niegantoda utilidady desconfíande estaterapia,hastaaquellos excesivamenteentusiastas,que le piden a la OTH más de lo que en pura fisiopa tología puededar. En medio de ambas posturashay una serie realistade posibilidadesque, avala das por la experienciade varios autores, nos permitendiscerniracercade lo que puede esperarsede la OTH. Debemos apuntar que la bibliografíaacercade ella es bien escasay toda ella extranjera,en su mayoríarusa. Después de casi diez años de trabajo con una cámara hiperbáricamultiplaza Draeggerpodemosapuntarlassiguientes posibilidades: A) Gangrenas:Cualquierheridaconta minada de gérmenesanaerobioso sus ceptible de contaminarse,aun cuandono reúna los signosclínicos de dolor, olor, crepitación tisular, etcétera,es tributaria de tratamientocon OTHsin necesidadde esperar el resultadodel cultivo cuya ob tención es preceptivaa partirdel exudado o del materialtisular. La pautaque aplicamosen estoscasos es bastanteagresivay consisteen la apli cación de OTH con 02 al 100 por 100 a 3 atmósferas absolutasduranteun período de dos horascada doce hasta un total de seis a ocho sesiones. No hemos tenido en ningún caso de toxicidad por el 02 (efecto Paulbert)que obligara a la interrupcióndel tratamiento. El porcentajede éxito (comprobadopor bacteriología)vienea serde 77,7por 100, de un total de 159 casos tratados. B) Intoxicaciónpor monóxidode carbo no: No pareceosado aventurarque es la mejor terapia, si no la única útil, porque sólo el 02 al 100 por 100 y a tres atas. es capaz de romper el mecanismode blo queo de la hemoglobinaque estableceel CO. En nuestroserviciohemosatendidodos casos de personal civil en coma y que despertaron durantesu internamientoen la cámarahiperbárica. C) Osteomielitiscrónica:Son procesos bastante tediosose ingratosde tratar en ocasiones por los Serviciosde Traumato logía con imágenesradiológicasde fístu las, secuestros,etcétera,que no ceden a pesar de antibioterapiaespecífica. Hemos tratadoun total de 25 casos de osteítis con un 83 por 100 de casos en que radiológicamente se comprobóel re lleno de lossecuestrosy desapariciónde las imágenesde abscesos;ignoramosel motivo de talesefectos,aunquealgunabi bliografía señalala estimulaciónque el 02 ejerce sobre la actividad de los osteo blastos. La pautaes larga:no menosde 30 se siones de una hora a 2,5 atas., pudiendo repetirse tras un mes de descansopara, evitar neumonitispor 02 (efecto Lorrain Smith). D) Vasculopatías:La OTH no resuelve el problema,sólo lo hace remitirtemporal mente, y es previa a cualquier interven ción revascularizadora. Hemos tratado un total de 26 ateriopa tías obliterantes,en las que sólo la medi cación vasodilatadora(pentoxifilina)y la antiagregante (dipiridamol)no eran efi caces. Con una pauta de 30 sesionesde una hora diaria a 2,5 atas. absolutasdesapa recía la claudicaciónen reposo y mejora ba el radio de deambulaciónen más de un 100 por 100 con desapariciónde los trastornos tróficos;pero se insiste en que ello no resuelveel problera, que siempre es tributariode cirugiavascular. E) Retinopatías:Hayque desengañara muchos oftalmólogos que nos remiten verdaderasceguerasque nos vemosobli gados a rechazar.La OTH en absolutoes eficaz cuandose han instaladoen la reti na transtornos degenerativos irreversi bles. Hemos constatado,sin embargo,que en aquellasretinopatíasdiabéticasde gra do 1o II con simple componentevascular hay una objetivamejoríade la agudezavi sual que persiste hasta dos meses des pués del tratamiento.La pauta suele ser de 30 sesionesde una horaa 2,5atas. ab solutas y los efectos enunciadoslos he mos observadoen un 71 por 100 de pa cientes de los 74 que hemos tratado. E) Heridas tórpidas, congelacionesy quemaduras: En todos estos casos en que suele imponersela prácticade injer tos la OTH resultauna excelenteauxiliar postquirúrgica,evitandolas contaminacio nes, las infeccionessobreañadidastanto por anaerobios como pseudomonasy otros, además de la mejoría trófica del mismo. Con unos resultadosbuenosen un 68 por 100 de los casos hemos tratado 10 quemadurasde tercer grado,dos conge laciones y 60 úlcerastórpidas,la mayoría de ellas varicosasy de decúbito. G) Neoplasias:En varios tratados de radiologíase lee que la oxigenaciónde un tumor mejora espectacularmente su sen sibilidad a la radioterapia(Belloch-Zim mermann y CaballeLancry). No hemos tenido ocasión de experi mentar esta faceta, por lo que no hace mos sino limitarnos a apuntar esta po sibilidad. H) Hemiplejías:La OTH, unida a los ejercicios de rehabilitación,parece acor tar el tiempo de convalecenciay rehabili tación de aquellospacientesque sufrieron Ictus o AVC. Adenda: Los enfermosincluidosen la Hemos tratadodos casoscon una pau ta de 30 sesionesde una horaa 2,5 atas., casuística que forma parte del presente en uno de los casoscedióinclusoel cua trabajo procedende nuestropropiohospi tal y de aquellosque, por carecerde Ser dro depresivolatenteen el enfermo. 1) Otrasindicaciones:Estánen fase ex vicio de Cámara Hiperbárica,tienen un perimentalen el ComplejoHiperbáricode concierto establecidocon nosotros: Residencia Seguridad Social «Mi Moscú y aún no se cuentacon experien cia que las avaley autorice:infartosmio guel Servet». cárdicos, arteriosclerosiscerebral,hepati HospitalClínicoUniversitario. tis, etcetera. Mutua Accidentesde Zaragoza. J) Patologíadel buceador:Lógicamen Cuerpo BomberosAyuntamiento de te, es la indicaciónprincepsy la primera Zaragoza. que motivóla implantaciónen las FAS de los Servicios de Medicina Hiperbárica. Santiago GalánRibes En el cuadrode exclusionesde los as Capitán Médico.Especialista Medicinade Buceo. pirantes a cursos de buceo está incluido HospitalMilitarde Zaragoza la intoleranciaa la presiónpor parte del Pascual Ruiz Iribarne alumno, hechoésteque se compruebaen los reconocimientosprevios, recompri Capitán Médico.EspecialistaMedicinade Buceo.42 Terciode la Guardiacivil miéndole hastatres atmósferasabsolutas (20 metrosprofundidad),e igualmentese investiga su toleranciaal 02con otraprue ba de respiraciónde una mezcla de este SUGERENCIAS gas al 100 por 100 durantequince minu Mi respetadogeneral: tos a dos atas. (10 metros). La lecturadel n.°4, 1986,de nuestrare Afortunadamente,y a pesarde lo arries vista y el análisisdel contenidode ante gado que a prioriresultala prácticadel bu ceo, resultaser la prácticade menormor riores númerosnos inducea hacerlos si tandad que estadísticamentese registra guientes comentarios: La despedidade nuestro anterior en el Ejército de Tierra: sólo un falleci miento a lamentarendiez años; la casuís General Jefe de AsistenciaSanitariadel tica militares de dos ataqueslevesde pre Ejército y miembrodel Comité de Honor sión y un ataque grave de emboliatrau de esta revistase ha publicadoen un lu mática, que fuerontratadossinproblemas gar irrelevante.Consideramosque se de en nuestrasinstalacionesdel hospitalde bería haber dado un mayorrealcea esta Zaragoza. En cambio, es alarmante la despedida; por el honor debidoa la per abundancia de casuísticaen el medio ci sona, importante,y sobretodo por la re vil de buceadoresque sufren patologías presentaciónque ostentaba. Se publicanconfrecuenciaartículos de buceo,bien por ignoranciadel temao bien por escasasprecaucioneso instruc de gran calidad científica,pero excesiva mente especializadosy «profundos»,lo ción. Un casoque fue de muyafortunadare que, en nuestraopinión,no tiene mucho solución en nuestrohospitalfue el de un interés para el lector en general, como muchacho de dieciochoaños de San Se tampoco tieneninterésmuchascomplejas bastián, que sufrióen su ascensouna em y aún confusastablas. Aunquese publi bolia traumáticacon resultadosde cegue quen algunos,deberíahaber más artícu ra y paraplejía,y fue evacuadodesde allí los de contenidomédico-militarespecífico a nuestrohospital,dondese le aplicóla ta que no se puedenencontraren las pres bla detratamientocorrespondiente con re tigiosas revistas que recibimosgratuita mente en casa. misión de su cuadro. — — — — — — La logística sanitaria de paz y de campaña son dos inseparablescaras de una misma moneda,pero lo que diferen cia a SANIDADMILITARde otras organi zaciones sanitariases la funciónsanitaria de campaña,es lo que nos da personali dad y nos imprime carácter. La revista presta muy poca atencióna temas de or ganización y de campaña,alrededordeI 5 por 100 del contenido.Es de «extremaur gencia» potenciar estas secciones,para lo cual estamosen disposiciónde aportar ideas y equipohumanode trabajoe inclu so fuentescomplementariasde financia ción. En resumen,consideramosque los ob jetivos de la revistadeberíanser reconsi derados incluso realizandouna encuesta previa entre los lectores. Somos conscientesde que la laborcrí tica es mucho más sencillaque la de sa car la revista númeroa númerocon gran calidad editorial,a pesar de las dificulta des económicasy simultaneandolos tra bajos de redaccióncon las ya sobrecar gadas tareas habituales,por lo que sirvan también estas líneas para manifestar nuestro reconocimientoy apoyo a esa la bor, pero el afecto por la revista y por nuestros compañerosno nos debeempa ñar la visión ni impedir proponerlo que consideramosmejoras. Las opinionesexpresadasen esta car ta son tambiénlas de muchosjefes y ofi ciales del Cuerpo,y es un deber de leal tad ponerlo en el conocimientode la Di rección de la revista;por otro lado, la pu blicación de esta carta puede iniciar un necesario debate sobre los temas que debe tratar la revista de todos y desde aquí, permítameseñor director, invitar a nuestros compañerosdel Ejército,Arma da y del Aire a expresarsu opinión. Quedando a las órdenes de VE., se despide respetuosamente — L. M. VillalongaMartínez Cte. Méd.Academiade SanidadMilitar medicinamilitar 223 NoticiasdePrensa 1 lizar esteprocedimiento, y aún más,el construir un programaque lo duplique. Incluso el mejor programade ordena dor dejaráde producira vecesuna in terpretacióncorrectade un ECG que presentaríaescasadificultada un intér prete humano.Porejemplo,el progra ma puedeignorarondasP pequeñaso hayarlasdonde no las hay;puedecon fundir un artefacto con un complejo MILWAUKEE, Wl.—General ElectricMedicalSystemsha presentado unasonda QRS y viceversa.Dadoque el análisis transrectalbiplanaadaptada al RT3600,destinada a mejorarel diagnóstico precozdel del cáncerde próstata,el segundomásfrecuenteen loshombresmayoresde cincuentadel ritmodependemayoritariamente reconocimientode las ondas,su análi y cincoaños. Esta sondasectorialdealtafrecuencia constituirá unaherramienta rentable parael sis tiendea estarmássujetoa errorque examenrutinario depróstata y permitirá incrementar notablemente la seguridad y la pre el de morfología. cisiónen biopsiasgraciasa la visualización de imágenes longitudinales y transversa El programade análisisde ECGde les a partirde la mismasonda. Schiller aplicacierto númerode técni Para conseguir untratamiento eficaz,lostumoresde próstatahande diagnosticar-cas con mirasa mejorarla eficiencia. se antesde habersepropagado fuerade la glándula. La ecografía es la únicatécnica Durante el difícilprocesode reconoci de visualización que permiteactualmente recabarinformación adecuada paraefectuar mientode ondasutilizasimultáneamen el tratamiento a tiempo. todaslas derivaciones de un conjun Las investigaciones sobreel cáncerrealizadas en el HospitalSt.JosephMercyen te to para localizar y caracterizar las on Ann Harbour, Michigan,hancontribuido notablemente al desarrollo de la sondade dos planos.Dr. RichardMcLeary,directorde Ecografía en el HospitalSt. Joseph,espera das. Para aumentarla fiabilidadde las que la nuevasondaconsigaque el costedelexamende próstataseacomparable al mediciones,el programarecurrea los valores mediosde todaslas ondasde coste actualde unamamografía. conformacióntípica para cadatipo de onda. El programaaplica, asimismo, das electrocardiográficas es diferente numerosascomprobaciones de consis entre el análisisasistidoporel ordena tencia o regularidada sus mediciones y dor y la interpretación humana.Estala conclusiones.Aunqueestascomproba bor, llamadaa vecesde reconocimien ciones de consistenciapuedanrecha to de ondas,es la másdifícil.Mientras zar ocasionalmente unregistrode ECG, que es fácilmenterealizadaporel intér un rechazoes siemprepreferiblea un prete humano,resultamuydifícilverba- análisis erróneo. GENERALØELECTRIC GE presentauna sonda ecográficatransrectalbiplana Análisis asistido por ordenador e interpretación humana ____dimEtriNika s.a.___ El análisiscon ayudade ordenador puede ser másregulary precisoque la interpretaciónhumana.Lasmedidasde amplitud,ejese intervalossonindefec tiblementerealizadas.La programación de los criteriospara la interpretación asegurala consistenciade los mismos en todoel análisisdel ECG. Análisisporordenador... Unavaliosaayudadiagnósticá en la prácticade la medi Sin embargo,loscriteriosaplicadosal cina clínica. análisis delECGconayudade ordena Los adelantos de la tecnología hayancadavezmásaplicaciones en la prácticade dor difierende los usadospor el médi la medicinaclínica.Haymuchosaspectosde la electrocardiografía queentranahora de un procesoporordenador. co. El ordenadores rígidoy carecede en lasposibilidades Solamenteen 1976huboaproximadamente 4.000.000 de ECGsquefueroninter la ponderacióndel intérpretehumano. porla ayudade ordenadores. Por consiguiente, paracompensaresta pretados Desdequeporprimeravezfueunarealidadpráctica el análisisde ondasconayu laguna, los criteriosanalíticoshan de da de un ordenador, se hanhechomuchosprogresos. ser numerososy complejos,a fin de abarcarla ampliavariaciónen los elec trocardiogramasclínicos. Dada esta UNA ALIANZAENTREMEDICOY ORDENADOR complejidad,los mejores criterios de El sistemade Schiller,utilizandoel programa de Schillerde análisisde ECG,pro análisis usadospor el ordenadorque porcionaanálisiselectrocardiográficos computerizados paraaunarla potenciadelor dan sujetosa efectosde umbralque denadorconla periciay capacidad de juiciodelclínico. La potencia delordenador, utilizando el sistemaparaquehagaaquelloparalo que pueden hacerque algunasdeclaracio de mediciones, rápiday consistentemente, empleando losmis nes diagnósticasaparezcano desapa mejorsirve:centenares mos criterios diagnósticos en cada ECG. La pericia y capacidad de juicio del clínico rezcan con pequeñoscambiosde me porqueel programadeSchillerde análisisde ECGse basaen la experiencia de mu dida, en los electrocardiogramas se chos cardiólogos y, lo quees másimportante, porquela interpretación asistidaporor riados. denadorestásiempresujetaa revisióny afinaciónbasadaen el juicioclínicoy expe También la identificaciónde las on rienciadelmédicosupervisor. Prólogo sobreel análisis electrocardiográfico computerizado 224 medicina militar
