INFORME TÉCNICO DE LA OPCIÓN CURRICULAR EN LA MODALIDAD DE: ESTANCIA INDUSTRIAL

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

HOSPITAL GENERAL DE MEXICO “ELABORACION DE PROCEDIMIENTO PARA

DETERMINAR LAVIDA UTIL DEL EQUIPO MÉDICO”

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO BIOMÉDICO

PRESENTA: LEON FLORES JUAN RAMIRO

México, D. F. MAYO 2009

DIRECTOR INTERNO: ING. LUCIA MONCADA PAZOS DIRECTOR EXTERNO: ING. JOSE RAUL ROSETE URIBE

AGRADECIMIENTOS

Principalmente a Dios, por permitirme llegar hasta aquí con éxitos y fracasos, por dejarme

soñar y ser mi fuerza en todo momento.

A mis padres Sr. Buenaventura León y Sra. Avelina Flores. Hoy les brindo un poco de la

recompensa a su esfuerzo. Porque me han enseñado ustedes el “respeto a la razón”, mía

y de mis semejantes, para con este valor, llegar a ser una mejor persona en donde este

y con quien este.

A mi hermano José Alonso León por apoyarme y estar siempre a mi lado.

A Leylani por el cariño y la comprensión.

A mis compañeros de generación: Alicia, Emma, Laura, Ricardo, Jorge, Aida, Rosa,

agradezco los momentos, su cariño, su apoyo y su amistad “PASE LO QUE PASE”.

Al Ing. Raúl Rosete por sus consejos y su apoyo.

Al Dr. Andro Solís por su importante participación en este proyecto.

Agradezco la oportunidad y el dejarme aprender de ustedes, Ing. Helea Mara Beristain,

Ing. Cristobal Alarcón, Ing. Ma. De la Luz Alvarez y a todo el personal del departamento

de Ingeniería Biomédica del Hospital General de México.

A tantos compañeros de trabajo y escuela, familiares, maestros y amigos, que en

diferentes etapas de mi vida, su camino ha cruzado con el mío y que con su cariño, su

aprecio, sus palabras, sus críticas, sus lecciones y su ejemplo, me han permitido crecer

como ser humano, quisiera estrechar hoy su mano y decirles que este triunfo también es

de ustedes.

Apasionado cuando conviene y estratégico, cuando es indispensable. JRRU

HOSPITAL GENERAL DE MEXICO “ELABORACION DE PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA VIDA UTIL DEL EQUIPO MEDICO”

León Flores Juan Ramiro * Ing. José Raúl Rosete Uribe Hospital General de México tel: 27892000 Ext. 1400, jrrosete@yahoo.com.mx * Ing. Lucia Moncada Pazos UPIBI IPN tel: 57296000 Ext. 56334, lucia_moncada@yahoo.com.mx

Palabras clave: Evaluación, Equipo médico, Red neuronal, Utilidad. Introducción. La evaluación de la tecnología es una actividad que forma parte de la administración médica. Sistematizar este tipo de actividades por medio de herramientas de ingeniería eficientes logra un aprovechamiento de los recursos y una mejor atención a los pacientes. Este trabajo es la propuesta de un procedimiento de evaluación de aparatos médicos, que pueda decir cuando un equipo ha dejado de ser útil al servicio, empleando para esto una Red Neuronal Artificial programada en el ambiente Matlab, y un conjunto de parámetros a evaluar en forma de encuesta. Metodología. Se llevo a acabo en tres etapas. La primera consistió en la recolección de información acerca de todas aquellas definiciones y conceptos necesarios para conocer la parte de la administración de la instrumentación médica que en este trabajo nos ocupa. También se estudian aquellos factores que más influyen en el deterioro del equipo médico. Y se investiga acerca de las herramientas tecnológicas que se pretende usar como solución al problema. La segunda etapa es el entrenamiento de la Red, se lleva a cabo el diseño de una encuesta donde las preguntas nos permitirán conocer el estado, las condiciones del entorno y los antecedentes del equipo. Las preguntas, agrupadas de acuerdo a su similitud, se parametrizan asignado una calificación a las respuestas a elegir, en una escala del "1” al “4”. En algunas preguntas solo se aceptan “1” o “2”, en los casos en que no aplica la pregunta se emplea el “0”. Otro dato requerido, se conoce como objetivo, es la opinión del experto para cada caso si consideraba que el equipo era útil y es conveniente seguirlo ocupando, la respuesta será No obsoleto, si el juicio indica que ya no es conveniente, la respuesta será Obsoleto. Se aplicó la encuesta a 53 diferentes equipos con la respuesta objetivo del experto. Se realiza el programa de la Red esperando que “aprenda” a responder convenientemente conforme a las señales de entrada y las respuestas proporcionadas por el experto. En la última etapa se puso a prueba la Red se ingresaron datos de entrada, para ser procesados, generó una salida o respuesta, como un valor numérico, el cual se esperaba cercano a 1 en los casos en que según el programa el equipo era No obsoleto y cercanos a 2 en los casos en que lo consideraba Obsoleto. Resultados y discusión. Después de comprobar que la Red aprendió correctamente y se determino la varianza de las entradas con respecto a la salida. Comprobamos la utilidad del sistema, para esto, se ingresaron al programa los datos de equipos no considerados en el entrenamiento, en este caso no se considera en el programa la opinión del experto pero si se compara con el resultado del programa. (Tabla 1). Como vemos en la tabla la respuesta del programa se redondea y se compara con la opinión del experto

Cuadro 1 Resultados de la prueba de operación de la Red

Equipo Respuesta del programa

Opinión del experto

Laser World of Medicine /U100/0212CM317

0.7183 =1 1

Ventilador de anestesia /penlon/AV0294 2.0848 = 2 2

Capnografo Cardiocap5/FBUD01687 1.2143 = 1 1

Torniquete neum./kidde/28296ª 2.2079 = 2 2

AspiradorGOMCO6000/SN:8629 0.5776 = 1 1

Báscula/Delcon/Hemomix/Sn:144 1.1559 = 1 1

Fuente deluzlaparoscopia Stryker/941001

1.8312 = 2 1

Fueron ingresados siete casos para probar la Red, de los cuales en seis de ellos hubo convergencia entre la respuesta de la red y la opinión del experto. Con este resultado notamos que la Red ha logrado aprender del experto y tomar una determinación en forma similar. Conclusiones y perspectivas. Los objetivos y la hipótesis planteados en este proyecto fueron alcanzados satisfactoriamente. Se logró desarrollar y aplicar un sistema, basado en una Red Neuronal con capacidad de decidir si un equipo médico se encuentra aún en condiciones útiles. La eficiencia y confiabilidad del sistema pueden ser mejoradas, si se amplía el universo de casos que se ingresan como información en el entrenamiento de la Red, si se tiene un muestreo más homogéneo de aparatos en todas las áreas del hospital, responder a las preguntas en base a bitácoras y/o bases de datos que contengan información de cada aparato. Las Redes Neuronales tienen la capacidad de asemejar la forma en la que actúa o responde un humano, lo cual fue comprobado y aprovechado en este proyecto. Agradecimientos. Principalmente a Dios y a mis padres, a mis maestros, compañeros y amigos, al personal del departamento de Ingeniería Biomédica del HGM Referencias 1.-Thais M. Balenilla, Evaluación de la tecnología de los equipos médicos en el contexto regulador cubano, II Congreso latinoamericano de Ing. Biomédica Habana 2001, La Habana, Cuba. 2.- Universidad tecnológica de Pereira, Tutorial Redes Neuronales, http://ohm.utp.edu.co/neuronales/main.htm 3.- E. Rodriguez, A. Miguel “Gestión de mantenimiento para equipos médicos“ II Congreso latinoamericano de Ingeniería Biomédica La Habana Cuba 2001 4.- Federico, Bertona Luis, “Entrenamiento de redes neuronales basado en algoritmos evolutivos” Facultad de ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Noviembre 2005.

INDICE

PRESENTACION ......................................................................................................... 1

INTRODUCCION .......................................................................................................... 2

Hospital General de México Datos históricos ................................................................................................. 2

Descripción técnica y administrativa .................................................................. 3

Organigrama ..................................................................................................... 4

Misión, Visión y Valores .................................................................................... 5

Plano de ubicación ............................................................................................ 6

JUSTIFICACION .......................................................................................................... 7

OBJETIVOS ................................................................................................................. 8

CAPITULO 1. MARCO TEORICO

1.1 Descripción de la situación actual ........................................................................ 9

1.2 Evaluaciones tecnológicas ................................................................................ 10

1.2.1 Datos históricos .......................................................................................... 10

1.2.2 Equipo médico ............................................................................................ 10

1.2.3 Especialistas de equipo médico .................................................................. 11

1.2.4 Clasificación de equipo médico ................................................................... 12

1.2.5 Equipo médico como tecnología médica ..................................................... 13

1.2.6 Ciclo de vida de tecnologías asistenciales ................................................. 14

1.2.7 Proceso de Evaluación................................................................................ 15

1.2.8 Evaluación de tecnología médica ................................................................ 16

1.2.9 Evaluación de equipos y dispositivos médicos ............................................ 17

1.2.10 Evaluación de tecnologías emergentes ..................................................... 19

1.3 Deterioro y obsolescencia ................................................................................. 21

1.3.1 Factores que producen deterioro en equipo médico .................................... 21

1.3.1.1 Factores externos............................................................................... 21

1.3.1.2 Factores internos................................................................................ 21

1.3.2 Grado de obsolescencia ............................................................................. 22

1.4 Factores que alargan periodo de vida útil .......................................................... 23

1.4.1 Planeación en la adquisición de equipo ..................................................... 23

1.4.2 Inventario funcional .................................................................................... 23

1.4.3 Mantenimiento ........................................................................................... 24

1.5 Inteligencia Artificial como herramienta tecnológica........................................... 25

1.6 Redes Neuronales ............................................................................................. 26

1.6.1 Sistemas biológicos .................................................................................... 26

1.6.2 Sistemas artificiales ................................................................................... 27

1.6.2.1 Pesos y Bias .................................................................................... 28

1.6.2.2 Funciones de trasferencia ............................................................... 29

1.6.3 Topología de una RNA .............................................................................. 30

1.6.4 Redes de retropropagacion “Backpropagation” .......................................... 31

1.6.5 Fase de aprendizaje .................................................................................. 32

1.6.6 Fase de operación ..................................................................................... 33

1.6.7 Desarrollo del algoritmo ............................................................................. 34

CAPITULO 2. METODOLOGIA

2.1 Planteamiento del problema ............................................................................. 36

2.2 Planteamiento de Hipótesis ............................................................................... 37

2.3 Desarrollo .......................................................................................................... 38

2.4 Encuesta ........................................................................................................... 40

2.5 Entrenamiento ................................................................................................... 47

2.6 Resultados ........................................................................................................ 50

2.7 Análisis de resultados ........................................................................................ 54

2.8 Aceptación o rechazo de hipótesis .................................................................... 56

CONCLUSIONES ....................................................................................................... 57

COMENTARIOS Y PROPUESTAS ............................................................................ 58

GLOSARIO ................................................................................................................ 59

BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 60

ANEXOS

1

PRESENTACION

Este trabajo es la propuesta de un procedimiento de evaluación de aparatos médicos. Inicialmente se introduce en el ambiente organizacional del hospital en el que el proyecto se lleva a cabo. A continuación se presenta la justificación de este trabajo. Lo siguiente es plantear el objetivo general y los dos objetivos particulares que se perseguirán. Para cumplir con los objetivos, este trabajo se concentra en dos capítulos que a continuación se describen. En el primer capítulo, se aborda el marco teórico necesario para conocer y comprender el problema al cual se propone una solución. Este capítulo consta de dos secciones, la primera, incluye todas las definiciones y conceptos necesarios para poder conocer la parte de la administración de la instrumentación médica que en este documento nos ocupa. La segunda sección es una revisión general de las herramientas tecnológicas que se pretende usar como solución del problema. En el segundo capítulo se presenta la metodología seguida para lograr una propuesta de solución al problema planteado, en este segundo capítulo se describe el método científico aplicado, para poder aceptar o rechazar la hipótesis planteada, ejecutando una experimentación, recopilando información y analizarla, a fin de corroborar la hipótesis planteada. Se analizan y discuten los resultados concluyendo con observaciones para perfeccionar la propuesta planteada en la hipótesis. Por último se muestra un glosario de términos y la bibliografía en que se fundamenta este trabajo.

2

INTRODUCCION

Hospital General de México

- Datos Históricos

El 1º de abril de 1897, el Presidente Porfirio Díaz anunciaba el inicio formal de las obras de creación de un hospital totalmente vanguardista: pabellones independientes, incombustibles, construidos de ladrillo y fierro, con ventilación adecuada, facilidades para aseo y desinfección, en general, basados en modelos de modernos hospitales europeos. El Hospital General de México fue inaugurado el 5 de febrero de 1905 por el Presidente Porfirio Díaz, su primer director, el Dr. Fernando López y todo el personal que integraba a este nuevo Hospital contaba con nombramiento firmado por el mismo Presidente Díaz, así mismo cabe resaltar también que los gastos de los servicios públicos de salud se comenzaron a tomar en cuenta en el presupuesto de egresos de la federación. La institución desde sus inicios, funcionó como establecimiento de beneficencia a cargo del Poder Ejecutivo de la Secretaría de Estado y Gobernación para la asistencia gratuita de enfermos indigentes sin importar edad, sexo, raza, nacionalidad ni creencias religiosas, principios que a la fecha perduran y motivan el trabajo que se desarrolla en el Hospital. En 1906, el Hospital comienza su historia como parte fundamental en la formación de profesionales en la salud en México al establecer la primer Escuela de Enfermería del país, inaugurada formalmente el 3 de octubre de 1906. La primer Sociedad Médica del HGM, fundada el 7 de febrero de 1908, nace de la necesidad de agruparse para intercambiar experiencias ante el constante desarrollo del trabajo que se realizaba en el Hospital. Al inicio se contaba con cuatro especialidades básicas de la medicina, pediatría, cirugía, enfermedades de la mujer y medicina interna o asistencial. El personal constaba de tan solo 5 médicos y un director, además de personal de asistencia. En 1946 se fundó la oficina de Enseñanza e investigación científica y la Sociedad Médica del Hospital General. En 1952 se publicó en el Diario Oficial de la Federación el decreto por le cual se crea el consejo técnico administrativo dependiente de la Secretaria de Salubridad y Asistencia con objeto de dar una mayor autonomía a su gobierno interno. No fue sino hasta el 11 de mayo de 1995 en el cual se procede a la descentralización del hospital con responsabilidad jurídica y patrimonio propios. Teniendo por objeto coadyuvar a la consolidación del Sistema Nacional de Salud proporcionando servicios de alta especialidad e impulsando los estudios, programas, proyectos e investigaciones inherentes a su ámbito de competencia.

3

- Descripción técnica y administrativa

El Hospital ofrece más de 40 especialidades y subespecialidades, cada una de ellas cuenta con un equipo de trabajo calificado y reconocido para brindar un servicio de calidad y calidez a sus usuarios. En el Hospital trabajan más de seis mil personas, entre médicos, enfermeras, técnicos, paramédicos y administrativos, que conforman el equipo de salud, que diariamente proporciona cerca de tres mil consultas de medicina general y de especialidades, egresan más de 112 pacientes hospitalizados y se realizan 164 intervenciones quirúrgicas y procedimientos. La Institución cuenta con 39 servicios médicos de especialidad y de apoyo al diagnóstico, tratamiento y rehabilitación, lo que permite prestar un servicio integral dentro del segundo y tercer nivel de atención hospitalaria. Esperando que esta atención cumpla con las expectativas de los ciudadanos que acuden con mayor frecuencia al hospital. Actualmente en las instalaciones se forman médicos generales y especialistas, se reciben 1,163 estudiantes de pregrado y 447 residentes, y funge como campo clínico para 1,624 alumnos de enfermería además de estudiantes de profesiones afines a la salud. El propósito es el de renovar el modelo educativo a fin de elevar la calidad del proceso enseñanza-aprendizaje que permita formar a los médicos y especialistas que requiere el país en el futuro próximo2 La Institución cuenta con 70 investigadores de los cuales el 27% son miembros del Sistema Nacional de Investigadores, y en promedio se hacen 158 publicaciones al año, de las cuales 70 se incluyen en revistas nacionales, 26 en Internacionales, 9 en libros y 53 en capítulos de libros. En este rubro la meta propuesta es aumentar en un 20% el número de publicaciones, dirigidas con mayor énfasis a los padecimientos que se atienden. Los recursos humanos con los que cuenta el hospital son, 6,202 entre médicos, personal de enfermería, paramédicos, investigación, residentes, internos de pregrado, rama afín administrativa, mandos medios y superiores. La planta física del hospital es de forma horizontal cuenta con una superficie total de 12.52 hectáreas de las cuales 6.63 hectáreas están construidas en 50 edificios. La capacidad física instalada es de 915 camas censables y 248 camas no censables dando un total de 1,113 camas hospitalarias, 10 quirófanos, 4 salas de expulsión de parto, 42 mesas quirúrgicas, 15 centrales de esterilización y equipo, 9 salas de terapia intensiva, 52 camas de recuperación, 190 consultorios, 27 salas de rayos x, 8 salas de laboratorio, 12 equipos de ultrasonido, 8 salas de endoscopia, 6 laboratorios de anatomía patológica, 2 auditorios, 48 aulas y 14 salas de procedimientos ambulatorios. [1]

4

- Organigrama

-

Fuente

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5

- Misión, Visión y Valores

Misión: Hospital Regional de la zona centro del país que proporciona servicios de salud con calidad y calidez, en las especialidades médicas, quirúrgicas y de apoyo al diagnóstico y tratamiento, por lo que tiene el reconocimiento de la sociedad mexicana. Hospital formador de recursos humanos para la salud del país y a nivel internacional. Realiza investigación de alto nivel cuyos resultados se difunden en publicaciones científicas de impacto internacional.

Visión: Ser un centro hospitalario con reconocimiento nacional y de referencia internacional, generador de modelos de atención en las especialidades médicas, en la enseñanza de la medicina y en proyectos de investigación. Participante en las políticas sectoriales, principalmente en el Seguro Popular y del Fondo Directo de Gastos Catastróficos en Salud

Valores - Calidad. Por la atención brindada a los pacientes, tanto en los servicios médicos como administrativos - Congruencia. Identificarse con la misión y visión de la Institución y comprometerse con ella. - Compromiso. Para con el paciente que solicita nuestros servicios al brindarle nuestra confianza y apoyo. - Eficacia. Actuar adecuadamente para el logro de los objetivos institucionales y de salud. - Eficiencia. Obtención de los mejores resultados en el logro de los objetivos por medio del uso racional de los recursos disponibles. - Equidad. En los recursos y servicios de la institución sin distinción de edad, género, grupo social, ideología y credo, estado de salud o enfermedad. - Ética. Apego a los códigos, normas y principios del actuar del equipo de salud. - Honestidad. Reconocimiento de nuestra actitud o vocación por el servicio ante los intereses personales o de grupo. - Profesionalismo. Al aplicar los conocimientos adquiridos para apoyar los servicios que presta la Institución. - Respeto. Considerar sin excepción alguna la dignidad de la persona humana, los derechos y las libertades que le son inherentes, siempre con trato amable y tolerante.

6

- Plano de distribución

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JUSTIFICACIÓN

El proyecto tiene como origen la necesidad de cubrir un requisito para la titulación como Ingeniero Biomédico por parte de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología IPN.

Independientemente de este compromiso administrativo, abordar el tema resulta de importancia e interés ya que la toma de decisiones suele ser una actividad que depende de múltiples factores, la mayoría de ellos relacionada con la capacidad profesional y la experiencia de quien toma estas decisiones. Proponer alternativas a esta actividad, que estén al alcance de personas que no cumplen con el perfil antes descrito o que requieren una “segunda opinión”, utilizando herramientas de ingeniería, como lo es la Inteligencia Artificial, nos permite abordar un tema técnico como es la evaluación de tecnología médica y aplicar con esa intención conocimientos adquiridos por mi, durante mi formación profesional.

Formalizar la administración de la tecnología médica en este país es una actividad que demanda atención, ya que de contar con adecuadas herramientas las actividades de se sistematizan, logrando con ello una mejora que se refleja en el aprovechamiento de recursos y la atención hacia los pacientes que asisten a los hospitales.

La evaluación de tecnología es una actividad que forma parte de la administración, dedicar tiempo a su estudio y proponer herramientas de análisis son actividades propias de la Ingeniería Biomédica, razón por la cual nos ocupamos de esto en esta ocasión.

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OBJETIVO.

Proponer un procedimiento de programación que pueda decidir cuando un aparato médico ha dejado de ser útil al servicio. Para lograr esto se llevarán a cabo dos objetivos particulares:

- El primero es, obtener toda la información que permita conocer el tema a

profundidad a fin de hacer una propuesta congruente. - Diseñar una propuesta y comprobar su utilidad.

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Capítulo 1.- Marco teórico

1.1 Descripción de la situación actual

Al ser un hospital de alta especialidad, se cuenta con un amplio número de equipos de los más diversos principios de funcionamiento y aplicaciones para las diferentes áreas donde son requeridos. El hospital a lo largo de su historia ha buscado mantener un nivel adecuado en cuanto al funcionamiento de sus equipos, incorporando las nuevas tecnologías, así como tomando acciones orientadas a la conservación de los aparatos disponibles. Para todo equipo médico que por razones técnicas o económicas, se decide dar de baja, el departamento de IB (Ingeniería Biomédica), contempla en el manual de procedimientos (certificación ISO 9001:2000 NMX-CC-900|-IMNC-2000), en referencia al mantenimiento correctivo, el uso de un formato de Dictamen Técnico del Estado Funcional de Bien (F1-PIB-02), en el cual son detalladas las razones por las cuales un aparato debe ser dado de baja del inventario del HGM (Hospital General de México). ANEXO 1 El dictamen avala, por decisión de quien realiza la evaluación cuando un equipo debe ser dado de baja asentando en el documento, las razones. Se busca informar sobre la dificultad para lograr una reparación y el hecho de que el intentarlo provocaría al hospital una inversión mayor que el darlo de baja o adquirir un nuevo equipo. Otra razón expuesta es que el evaluador no garantiza que la reparación sea segura, es decir, que el equipo no vuelva a presentar la misma falla o que no presente un riesgo para el paciente tratado o para los operarios del equipo en cuestión. Actualmente los criterios de decisión son personales, altamente subjetivos ya que las apreciaciones y criterios aplicados son particulares de cada una de las personas que realiza la evaluación, pudiendo por consecuencia encontrar para un mismo artículo en estudio, distintas razones para justificar la baja o para no hacerlo, según quien realiza el estudio.

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1.2 Evaluaciones tecnológicas

1.2.1 Datos históricos

Desde la segunda mitad del siglo XX se han producido cambios importantes en la estructura y organización de los servicios de salud los cuales surgen como respuesta a nuevos escenarios sociales como son: los cambios demográficos, aparición de nuevas enfermedades, desarrollo de una concepción más amplia en salud pública como derecho y bien social, globalización económica e informativa, evolución tecnológica, etc. [2] Ante estos cambios, la Medicina se ha visto beneficiada por avances revolucionarios en la tecnología médica, que modificaron sustancialmente las prácticas de diagnóstico y terapéutica, poniendo al alcance del médico (y de sus pacientes) procedimientos, equipos, y materiales cada vez más especializados y complejos. Esta transformación se inició a mediados del siglo XIX con el enfoque multidisciplinario de la fisiología y la fisiopatología humanas. Surgieron interdisciplinas que vincularon la Biología, la Física, la Matemática y la Química, con la Anatomía, la Fisiología y la Bioquímica. Desde principios del siglo XX, la incorporación del desarrollo tecnológico, principalmente en Electrónica, Computación y Ciencia de Materiales, permitió finalmente la evolución hacia la Ingeniería Biomédica y la Física Médica, [3] la cual a su vez ha tenido un alto impacto de retroalimentación sobre la Medicina produciendo nuevos métodos (y en consecuencia nuevos aparatos), además del mejoramiento de muchos otros. Esta evolución ha llevado al desarrollo de áreas y actividades multi e interdisciplinarias como son la Ingeniería Biomédica y Clínica, contribuyendo con importantes desarrollos en tecnología médica con un elevado impacto socioeconómico (es decir, tanto en la calidad de vida del ser humano como en la actividad económica de las sociedades). Difícilmente se encuentra hoy un sistema de diagnóstico o de terapia, que no contenga alguna clase de sistema de software, hardware y/o electrónica, integrada en su estructura. En consecuencia, continuamente se están investigando algoritmos más eficientes, y modelos más exactos, que permitan economizar tiempo de cálculo y aumentar así la confiabilidad de la información obtenida mediante el análisis de señales.

1.2.2 Equipo médico

Un equipo médico es un: “Aparato, unido a una red de alimentación, que entra en contacto físico o transfiere energía a través del paciente, esta destinado ya sea al diagnóstico, tratamiento o a la vigilancia, bajo la supervisión de un médico o personal especializado.” [4] Una gran cantidad de decisiones que toma el médico se apoyan en la información que obtiene de estos dispositivos de alta tecnología, con lo que se facilitan las acciones de prevención, diagnóstico, análisis, tratamiento, etc. Por lo tanto, la salud, depende en gran medida de la confiabilidad de los instrumentos que se emplean.

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Contribuyen al tratamiento por restauración, mejoramiento o sustitución de las funciones fisiológicas y corporales, mejorando la calidad de vida del individuo. Gracias al empleo de equipos médicos de alta tecnología especializados en una aplicación, con un adecuado uso, permiten acortar el periodo de enfermedad, o recuperación de los individuos y por tanto, su reincorporación a la sociedad. Hay abundantes ejemplos que demuestran como la medicina moderna está utilizando nuevos instrumentos para extender su poder de observación, manipulación y control. Se considera como la mejor tecnología, aquella que lleve a cabo sus funciones con alta efectividad, incrementando la esperanza y calidad de vida de los pacientes atendidos, con un adecuado aprovechamiento de los recursos. [4] De acuerdo al Food and Drug Administration (FDA), organismo que se encarga en los Estados Unidos del registro, control y certificación de los dispositivos médicos, en la actualidad existen más de 50 000 tipos diferentes de equipos médicos y cada año se agregan a este arsenal 5 000 nuevos productos. Todo esto, es debido a una fuerte relación entre la ingeniería y la medicina que ha dado origen, en los países industrializados, a un gran complejo médico-industrial. Los avances en el campo de las tecnologías médicas son cada vez más espectaculares y por tanto los equipos más sofisticados, especializados y costosos. A pesar de todos los beneficios que trae la tecnología, no es posible que sirva por si sola, ya que se necesita de personal capacitado para poder diseñar, operar, reparar, etc. Más importante aún, la toma de decisiones clínicas en momentos claves, que solo personal con experiencia y una buena formación académica pueden hacerlo. La innovación de estas tecnologías, se desarrolla dentro de investigaciones en las Ciencias Técnicas y las Ciencias Exactas, por lo que sus principios de funcionamiento, en muchos casos, están fuera del alcance de los profesionales de las “ciencias médicas”, (médicos, bioanalistas, enfermeras, farmaceutas, etc.), quienes se convierten en usuarios que requieren de la participación de personal especialista que complemente y responda a las necesidades tanto de los usuarios como del aprovechamiento del equipo. 1.2.3 Especialistas de equipo médico

Un gran avance en la administración hospitalaria fue el hecho de incorporar al hospital el área, departamento, servicio o especialidad de ingeniería biomédica o ingeniería clínica ubicando al ingeniero biomédico como especialista en el medio hospitalario, con un perfil que conjunta las ciencias médicas con las técnicas. En general el Ingeniero especialista en equipo médico es un profesionista especializado en la gestión de tecnología médica, diseñar, innovar, adaptar, seleccionar y conservar mediante acciones como son:

• Coordinar inversiones en tecnologías biomédicas, a fin de propiciar la mejor selección, procurando adecuadas garantías de mantenimiento del nuevo equipo a fin de asegurar su aprovechamiento durante toda su vida útil.

• Garantizar el cumplimiento de normas para la seguridad de los equipos y las instalaciones, a fin de minimizar las causas de riesgo para pacientes y operadores.

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Ello incluye establecer programas de adiestramiento y capacitación relacionados con las normas relacionadas a los sistemas y equipos médicos empleados en el hospital.

• Investigar los accidentes y daños relativos a la instrumentación biomédica.

• Cumplir con los procedimientos metrológicos de verificación establecidos para la instrumentación biomédica.

• Coordinar y administrar los contratos de mantenimiento de la tecnología biomédica.

• Programar y dirigir la ejecución del mantenimiento preventivo para el equipamiento médico instalado de acuerdo a las normativas oficiales vigentes y las recomendaciones del fabricante.

• Lograr pequeños desarrollos para dar solución a diferentes problemas que se presentan en el ámbito médico-hospitalario, propios del campo de la bioingeniería.

• Efectuar el mantenimiento correctivo del equipamiento que lo requiera. [4] 1.2.4 Clasificación de equipo médico

No podemos decir que existe una clasificación reconocida para equipos o dispositivos médicos, se manejan diversas clasificaciones dependiendo el área hospitalaria, efectos en el paciente, gastos y tipos de mantenimiento, etc. [5] La clasificación en que se basa el presente trabajo, es la siguiente. Función del equipo: Se refiere a la aplicación clínica, en el cuidado del paciente, se divide en equipo terapéutico, de diagnóstico, analítico y miscelaneo (fig. 1)

Equipo Función

Terapéutico Soporte de vida

Cuidados intensivos y cirugía Tratamientos y terapia física

Diagnóstico Monitoreo de cuidados intensivos y cirugía

Monitoreo fisiológico y diagnóstico

Analítico Analíticos de laboratorio

Accesorios de laboratorio Hardware y software para el tratamiento de señales

Miscelaneo Relacionados al paciente

Fig. 1 Clasificación de equipo médico según su función [5]

Riesgo físico: Considera las posibles consecuencias en el paciente o en el operador

• Equipos de alto riesgo: Dispositivos de soporte de vida, terapéuticos y de diagnóstico, equipos cuya falla o mal uso puede producir daños graves al paciente o al operador. Y equipos cuyo manejo en general requiere un alto grado de capacitación.

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• Equipos de mediano riesgo: Son dispositivos que por falla, mal uso o ausencia, tendrían un impacto significativo en el cuidado del paciente, pero no provoca de manera inmediata daños severos.

• Equipos de bajo riesgo: Son dispositivos en los que cualquier anomalía no causa serias consecuencias.

Una de las principales ventajas que se obtienen al clasificar el equipo médico es la priorización de actividades, como son; el mantenimiento de los aparatos, establecer criterios para llevar a cabo evaluaciones y el manejo de la información generada en los resultados de los estudios aplicados. 1.2.5 Equipo médico como tecnología médica

En la actualidad, se tiene un concepto muy amplio de tecnología médica. Según la Oficina de Evaluación de Tecnología (OTA) de los Estados Unidos de América, la tecnología médica “incluye las técnicas, equipos, dispositivos médicos, medicamentos, procedimientos, sistemas de información, programas sanitarios y formas de organización asistencial destinadas a la detección, prevención, diagnóstico, tratamiento, alivio y/o rehabilitación de condiciones clínicas específicas, así como la mejora de la salud y calidad de vida de las personas”. Teniendo en cuenta que por tecnología se entiende la aplicación del conocimiento empírico y científico a una finalidad práctica. El uso de esta palabra en el campo de la salud se refiere a los medicamentos, equipos y dispositivos, procedimientos médicos y quirúrgicos, modelos de organización y sistemas de apoyo necesarios para atender a los pacientes. [6] Entre las Tecnologías Médicas, conocidas también como Tecnologías en Salud, se incluye cualquier modalidad o sistema usado para diagnosticar y tratar patologías, prevenir enfermedades, mantener el bienestar en los pacientes, o facilitar la provisión de los servicios de salud. Según esto, la tecnología médica no se refiere sólo a aparatos o medicamentos, sino también a la propia práctica clínica y el modo en que ésta se organiza. Su nivel de utilización se haya íntimamente ligado al concepto de modernización y calidad de las instituciones prestadoras de servicios de salud y del servicio donde operan. Así mismo, es generalmente aceptada la noción de que una buena instrumentación tecnológica guarda una relación directa con la operación eficiente de las unidades médicas. [7] La figura 2, muestra la clasificación que la Organización Panamericana de la Salud hace de las tecnologías en Salud, este cuadro muestra el universo hasta ahora conocido y que se ha desarrollado de estas tecnologías, panorama que nos permite ubicar a los equipos y dispositivos médicos objeto de nuestro estudio.

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Fig. 2 Universo de acción de tecnologías en salud, fuente OPS-OMS 2000

1.2.6 Ciclo de vida de tecnologías asistenciales

Estas tecnologías que incluyen a los equipos, procedimientos clínicos y medicamentos, se encuentran sujetos a un ciclo de vida, desde el momento en que se diseña, hasta el momento en que se vuelve deficiente y por tanto se desecha. A continuación se presenta de manera general como se va desarrollando este periodo de vida durante sus diferentes etapas, describiendo las características principales de cada una: (fig. 3)

• Innovación: Es la fase en la que se realiza la investigación inicial y a partir de ella se hacen diseños y se desarrollan prototipos, se verifican los estudios referidos a seguridad con la participación de expertos de diversas áreas.

• Difusión temprana: Durante esta etapa se pretende conocer la efectividad, la utilidad clínica, los impactos económicos y sociales. Debe de estar rigurosamente normada desde el punto de vista científico, ético, legal y administrativo.

• Incorporación: En etapas anteriores ha sido probada la utilidad de la tecnología y es en este momento en el que se lleva a cabo su implantación comercial en el mercado.

• Utilización: La tecnología es utilizada a toda su capacidad, brindando los resultados esperados.

• Fase de declive: El equipo, procedimiento o medicamento cae en desuso debido a diversos factores como pueden ser: desarrollo de nuevos adelantos tecnológicos, baja eficiencia, problemas en la operación, etc. Consecuentemente se trata de un

Tecnología en

salud

Atención a las

personas

Atención al

ambiente

Servicios de

salud

comunitaria

Servicios de

salud

individuales

Tecnologías

asistenciales

Tecnologías

de protección

Tecnologías

de prevención

Tecnologías

de promoción

Tecnologías

de apoyo

Equipos y

dispositivos

médicos

Medicamentos

y otros

productos

Procedimiento

s clínicos para

el manejo de

pacientes

Infraestructura

y equipo

Organización Información

15

producto o proceso obsoleto, cumpliendo así con su periodo de utilización y la necesidad de reemplazo por una nueva tecnología.

Fig, 3 Ciclo de vida de una tecnología

1.2.7 Proceso de Evaluación

El concepto de evaluación ha ido evolucionando constantemente, ha pasado de ser solamente una concepción centrada en el acto de juzgar el valor de las cosas, a una evaluación que pretende asignar valores precisos de medición a determinados objetos, generando una visión cuantificadora. [8] En otros casos pueden concebirse como una fase de control, que tiene como objeto el análisis de las causas y de los resultados Un proceso de evaluación incluye a, aquellas actividades orientadas a verificar el cumplimiento de los objetivos previstos o valorar el curso de acción en el desarrollo de una actividad o eficiencia de un objeto. En términos sistemáticos el control de la evaluación se presenta como un mecanismo de retroalimentación o autorregulación de un sistema. (Fig. 4) [6]

fig. 4 Sistema de evaluación con retroalimentación

16

La evaluación forma parte de un elaborado proceso que supone la gestión y desarrollo de un proyecto, el cual debe de llevar las siguientes fases:

• Planificación: Consiste en el planteamiento del problema o situación a estudiar, se definen, propósitos, situaciones, métodos, instrumentos, responsables y recursos técnicos, científicos y tecnológicos. Así también se plantean los objetivos que se persiguen y el impacto esperado de los resultados.

• Recolección de información: Se investigan referencias de diversas fuentes acerca del tema, antecedentes, técnicas convenientes de evaluación, resultados esperados, etc. Con la información obtenida como referencia se podrán emitir las apreciaciones y juicios a través de los cuales se van a valorar las situaciones.

• Implementación: Se aplican las técnicas de evaluación antes estudiadas, es importante llevar un seguimiento de eventos y resultados, los datos deben de ser ordenados para su fácil interpretación.

• Análisis y elaboración de conclusiones: Se hacen comparaciones entre datos teóricos y los resultados obtenidos, a partir de esto se redactan informes intentando dar respuesta a las preguntas que originaron el estudio.

1.2.8 Evaluación de tecnología medica

La idea de evaluar el resultado de las intervenciones clínicas y la integración de los conocimientos en nuevas tecnologías dentro de la medicina, ha existido desde la antigüedad, el primer ensayo clínico registrado (para el tratamiento del escorbuto) data del siglo XVIII. [15] Con el tiempo llegaron a ser los proveedores y los médicos quienes valoraban la utilidad y la calidad de los medicamentos, instrumentos, equipos, procedimientos o cualquier otra cosa que pudiera denominarse tecnología para atención de la salud. Hasta bien avanzado el siglo XX, sus opiniones se basaban en observación empírica y ha sido solo durante los últimos decenios que se han comenzado a diseñar estudios clínicos rigurosos para fines de evaluación. [6] Hoy en día en varios países existen grupos creados específicamente como evaluadores de tecnología compuestos no solamente por fabricantes y proveedores de servicios, legisladores, funcionarios gubernamentales, administradores de salud, investigadores, gerentes industriales e inclusive los mismos pacientes. Ejemplo de ellos son: la creación en 1931 en los Estados Unidos de América la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) cuyas tareas en un principio consistieron en prevenir los riesgos y garantizar la seguridad de los alimentos y de otros productos de uso interno, como los medicamentos, productos biológicos y derivados sanguíneos. En la década de los 70's la Office of Technology Assessment (OTA) [Oficina de Evaluación de Tecnología], La Emergency Care Research Institute (ECRI), así como diversas agencias alrededor del mundo. En México la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios. (COFEPRIS), supervisada por la Secretaría de Salud. Funge como un órgano con atribuciones de regulación, control y fomento sanitario en lo relativo a (Art. 17 bis); “El

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control sanitario del proceso, uso, mantenimiento, importación, exportación y disposición final de equipos médicos, prótesis, órtesis, ayudas funcionales, agentes de diagnóstico, insumos de uso odontológico, materiales quirúrgicos, de curación y productos higiénicos, y de los establecimientos dedicados al proceso de los productos”. El Centro Nacional de Excelencia Tecnológica en Salud (CENETEC) es un órgano desconcentrado de la Secretaría de Salud, que depende directamente de la Subsecretaría de Innovación y Calidad, su creación obedece a la necesidad de contar con información sistemática y objetiva de la evaluación, gestión y uso apropiado de las tecnologías para la salud. La Office of Technology Assessment de los EE.UU. (OTA) define a las evaluaciones de tecnología médica como aquella “forma de investigación que examina las consecuencias clínicas, económicas y sociales derivadas del uso de la tecnología, incluyendo el corto y mediano plazo, así como los efectos directos e indirectos, deseados e indeseados. Por otro lado, según la Real Academia Española, evaluar es “estimar, apreciar, calcular el valor de las cosas”. Podemos definir a las evaluaciones de tecnologías de salud como: El proceso de análisis e investigación, dirigido a estimar el valor y contribución relativos de cada tecnología sanitaria a la mejora de la salud individual y colectiva, teniendo además en cuenta su impacto económico y social. [10]

El objetivo final es proveer información sobre las distintas alternativas de atención sanitaria, estrategias políticas, económicas o sociales. Van dirigidas a todos aquellos grupos de personas y organizaciones interesadas: investigadores, fabricantes, proveedores de servicios, administradores de salud, gerentes industriales, agentes con capacidad de decisión; legisladores, funcionarios gubernamentales, usuarios; médicos y personal hospitalario y también muy importante a los usuarios finales; pacientes y familiares. La principal ventaja de llevar a cabo una evaluación es la fiabilidad en la información obtenida y la mejor orientación en la toma de decisiones. 1.2.9 Evaluación de equipos y dispositivos médicos

Para que el hospital pueda brindar adecuados servicios de salud a la población, es necesario evaluar periódicamente sus recursos, así como sus necesidades de desarrollo y utilización de nuevas tecnologías. Dentro de estos recursos se encuentra el equipamiento biomédico, indispensable para brindar adecuados servicios a los pacientes. [11]

Todo aparato tiene un periodo de amplia utilización (fig. 5) durante el cual es operado continuamente mostrando su mayor eficiencia. Cuando es sujeto a un adecuado plan de mantenimiento preventivo se extiende este periodo, cuando el equipo comienza a presentar fallas, decae su eficiencia y requiere un mantenimiento correctivo que representara paros y costos. Llegará un momento, en que el equipo ya no recuperará su funcionalidad al 100% aunque continúe con planes de mantenimiento preventivo, esto hasta que se presente una falla que por motivos técnicos o económicos ya no será susceptible de reparación.

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Fig. 5 eficiencia de un equipo durante su etapa de utilización comparado con los costos que representa su mantenimiento.

Durante la etapa de amplia utilización en la vida del equipo, pueden llevarse a cabo diversos tipos de evaluaciones, con el fin de determinar el valor del aparato dependiendo las condiciones y el problema al que se busque dar respuesta. Las evaluaciones pueden ser de muy diversos tipos y técnicas, una clasificación es según el tipo de estudio que se requiera, comentándose los siguientes:

• Evaluaciones técnicas: Se analizan las condiciones de estructura y funcionamiento, elementos que tienen que ver con la ingeniería básica del producto, para ello se tiene que hacer la descripción detallada del equipo con la finalidad de mostrar todos los requerimientos para hacerlo funcional. Se agrupan estos elementos y se elabora un análisis, estableciendo las pruebas adecuadas, variables físicas y los rangos de aceptación de las variables especificadas. El resultado informará sobre las condiciones de operación y estado general del equipo. Tomando como referencia las normas adecuadas, datos del fabricante, referencias bibliográficas y la propia experiencia del evaluador.

• Evaluaciones económicas: Mediante este estudio se trata de asignar valores cuantitativos a los bienes. Se puede medir y comparar los diversos beneficios de los recursos siendo un instrumento adecuado para poder valuarlos y emplearlos racionalmente. Se compara entre los costos que genera el aparato, tanto en su mantenimiento como en su operación contra las ganancias que se obtienen por su uso en los tratamientos en que se aplique. Se deben de conocer datos exactos sobre el costo del equipo al momento de la compra y al momento de la evaluación, depreciación, cifras exactas acerca de gastos e ingresos, se requiere tener una fuente confiable, además de personal capacitado en manejo de este tipo de datos.

• Evaluaciones de funcionalidad: Similares a las evaluaciones técnicas ya que se estudian las condiciones de operación y funcionamiento del aparato, la diferencia es que el objetivo de esta evaluación es informar del grado de dependencia que

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tiene el aparato a alguna de sus características y por fallas o defectos en una de estas el equipo ya no funciona. Los datos obtenidos pueden ser monitorizados al ser registrados en bitácoras de equipo, con lo que se podrán determinar tendencias y comprobar la eficiencia o deficiencia del equipo evaluado.

Otra forma de clasificar las evaluaciones llevadas a cabo al equipo médico es identificando la etapa en que surge la necesidad y el interés de hacer el estudio dentro de su etapa de operación dentro del hospital.

• Etapas tempranas: Se puede evaluar la eficiencia de un aparato que no halla presentado mayores costos o pérdidas, en teoría el equipo funciona adecuadamente ya que esta siendo sujeto a planes de mantenimiento preventivo, el estudio se hace con el fin de predecir fallas y poder evitarlas a fin de prolongar la vida útil.

• Etapas intermedias: Se considera que el equipo ha operado en condiciones normales, y ha comenzado a presentar alguna deficiencia en sus funciones por lo que hay elevación de costos de mantenimiento e incremento de paros por reparaciones, surge la necesidad de conocer las causas y analizarlas, conocer cifras que representan perdidas y elevación de los costos. La información es útil en la toma de decisiones sobre la conveniencia de reparar y seguir utilizando el aparato o sacarlo del servicio por el riesgo y elevado costo que representa.

• Etapas avanzadas: Otro momento en que se requiere de evaluaciones es cuando comienza a preverse el cambio de un equipo por uno mejor. Estas evaluaciones se hacen mediante comparaciones entre un aparato en uso y uno de funciones y/o aplicaciones clínicas similares de reciente diseño. Se pretende valorar que tan eficiente sigue siendo un aparato, que capacidad tiene para competir con equipos mas modernos. También se hace este tipo de evaluación para demostrar las capacidades de nuevos diseños.

1.2.10 Evaluación de tecnologías emergentes

Las tecnologías nuevas o emergentes, son aquellas técnicas o procedimientos y equipos utilizados en la práctica clínica que se encuentran en la fase previa a su aceptación u adopción en el sistema sanitario, incluyendo aquellas que se encuentran en la fase de investigación aplicada habiendo pasado la fase de ensayo clínico pero que no se ha extendido aun su uso, pudiendo incluir tecnologías poco utilizadas. [11]

En las tecnologías nuevas, la evaluación pretende orientar a los responsables de tomar decisiones sobre tres cuestiones principales:

• Aprobación para el acceso al mercado.

• Aprobación para incluir la tecnología en planes de financiamiento de una institución.

• Diseminación adecuada dentro del sistema de salud. En el caso de los equipos médicos algunos de reciente aplicación o aparición han tenido, en ocasiones, un rápido desarrollo y difusión en los hospitales, influidos por factores como

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la presión social, por encontrar nuevas soluciones diagnósticas y terapéuticas, la presión comercial, el entusiasmo de los profesionales sanitarios ante la aparición de una nuevos modelos, la falta de barreras en su implantación o la existencia de dificultades de carácter técnico para realizar evaluaciones, e irrumpen en el mercado sin haber sido sometidos con anterioridad a un estudio cuidadoso, tanto en lo referente a los riesgos que conlleva su utilización como a los beneficios que brindan y la real superioridad de éstas sobre otros equipos ya consolidados por su empleo anterior.

Los estudios previos encaminados a la futura contratación o adquisición de equipo conllevan a resolver las necesidades de los beneficiarios y/o usuarios del sistema de salud que utiliza los servicios, a dar una mayor cobertura y mejorar la oportunidad de atención en los diferentes servicios médicos generales, por lo cual se hace necesaria con el fin de que el servicio sea mas eficiente. El orden del estudio es el siguiente:

• Fase de identificación: Se da por la difusión ya sea del productor o promotor del equipo o de los usuarios o especialistas del ramo. Todo esto por el movimiento de información periódica sobre los últimos avances en tecnologías

• Fase de selección o priorización: Con el fin de identificar aquellos modelos de equipos que se prevé tengan mayor impacto, se deben considerar los siguientes criterios

a) Epidemiología (Número y características de pacientes) b) Cambios que se prevén en la práctica clínica c) Consecuencias éticas d) Implicaciones económicas e) Velocidad prevista de difusión

• Estudios de evaluación: Se requiere de la elaboración de un plan que debe de llevarse a cabo en un periodo breve de tiempo y deben de tenerse identificados los recursos a utilizar. Entre los que podemos mencionar los siguientes

a) Consultas al personal involucrado con preguntas concretas b) Investigación de la normatividad técnica aplicable c) Disposiciones legales d) Valoración de seguridad e) Grado de desarrollo para la implantación

La evaluación temprana de tecnologías emergentes pretende identificar las características de éstas en términos de mejora en la práctica clínica, efectos adversos, aspectos éticos y económicos, lo que permite contrastar las ventajas e inconvenientes de éstas tecnologías con respecto a otras ya establecidas.

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1.3 Deterioro y Obsolescencia

1.3.1 Factores que producen deterioro en equipo médico

El deterioro, es el daño progresivo, ya sea en mayor o menor grado que se presenta en un aparato, debido a condiciones tanto externas como internas y que son apreciables por fallas y/o deficiencia en el desempeño. Es inevitable llegar al deterioro de un aparato, puesto que el uso cotidiano ocasiona que vaya sufriendo cierto grado de desgaste. Pero también es cierto que todo equipo puede alargar su periodo de vida y evitar un deterioro temprano, si en su operación cotidiana se respetan lineamientos y condiciones tanto previstas por el fabricante, como establecidas por los profesionales que hacen uso de estos equipos. Acciones como una buena planeación y ejecución del mantenimiento preventivo, la capacitación del personal operario, respetar las recomendaciones del fabricante y las evaluaciones constantes reducen en un grado importante la tendencia del aparato al deterioro.

1.3.1.1 Factores externos

Se refieren al medio ambiente, es decir, al entorno que afecta y condiciona las circunstancias de vida y operación de los aparatos médicos, condiciones que no tienen que ver con la estructura física del equipo, pero que sin embargo afectan a su desempeño en un momento y espacio determinado. Estas circunstancias están presentes en las características del lugar donde se encuentra el equipo, por ejemplo: espacio reducido, ruido, vibraciones, tipos y defectos en las instalaciones que requiere el equipo para su operación. También podemos mencionar la existencia de agentes dañinos en el entorno, los cuales no están considerados en las condiciones normales de operación. Algunos de estos son: Humedad, gases, vapor, polvo, ausencia de oxígeno, agentes patógenos, temperaturas extremas, presión atmosférica anormal, etc.

1.3.1.2 Factores internos.

De igual forma que las condiciones técnicas externas, son características a considerar que ya sea que se encuentren dentro de la estructura del aparato o, que sean aditamentos, accesorios e insumos necesarios para que funcione adecuadamente y sin los cuales el aparato no servirá o no lo hará de la forma adecuada. Tiene que ver también con las características internas de diseño y defectos de fábrica que provocan condiciones inseguras para los operarios, pacientes y grandes probabilidades de paros que obligarán a invertir en la solución del problema. El fabricante proporciona información acerca de algunas características internas del equipo a través de los manuales de operación y servicio. En el primero se proporcionan a manera de instrucciones la forma adecuada en la cual debe de ser operado el aparato,

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métodos de calibración, especificación de parámetros, condiciones de operación, requerimientos, descripción de componentes, tareas, características de accesorios, instalaciones, etc. El manual de servicio generalmente va dirigido al personal que brinda el mantenimiento del equipo ya que por medio de diagramas, cuadros y datos de especificación se da la información necesaria del diseño interno y externo del aparato. El conocimiento y la correcta aplicación de la información que da el fabricante benefician al óptimo desempeño del equipo si esto se conjunta con el beneficio que para el aparato representa que sea manipulado por personal capacitado, obtendremos amplias posibilidades de mantener en buenas condiciones de operación al aparato minimizando la posibilidad de que se presente el deterioro. 1.3.2 Grado de obsolescencia

Según la Real Academia Española, un articulo se considera obsoleto cuando, este es “anticuado, inadecuado a las circunstancias actuales”. A diferencia del deterioro, en este caso, no necesariamente el equipo presenta fallas en su funcionamiento, sino que las deficiencias en su desempeño son apreciables cuando se compara con una nueva tecnología introducida al mercado, esto tendrá como consecuencia el desuso de este equipo. A medida que se aceleran las mejoras en la tecnología, se presenta una condición consecuente del avance tecnológico y es la obsolescencia de los artículos. Esta característica inminente de todo equipo se presenta desde el momento en que es puesto a la venta y en operación. Razones por las cuales un equipo llega a considerarse obsoleto:

• Deficiencias en el desempeño comparado a las nuevas tecnologías. Las actividades de investigación y desarrollo que permiten en tiempo relativamente breve fabricar y construir equipos mejorados con capacidades superiores a las de los precedentes.

• Imposibilidad de encontrar los repuestos adecuados.

• Dos o más tecnologías salidas en una época determinada y que compiten entre sí, pero donde una termina superando a las otras.

• Estrategias comerciales. Esto se conoce en el mercado como “obsolescencia planeada” se trata de una estrategia de marketing que hace que un producto deje de ser útil luego de un determinado tiempo básicamente para poner a la venta otro nuevo equipo, supuestamente de mejores condiciones.

El grado de obsolescencia se genera como resultado de estudios que contemplan el análisis de que tanto influyen los puntos antes mencionados a un aparato o tecnología, de tal forma que a la evaluación técnica se le asigna un valor cuantificable, con este dato como resultado se tiene una mejor capacidad para recomendar cuales equipos deben de ser sustituidos, reparados y reutilizados, también puede ser empleado como información básica a considerar en un proyecto de renovación de equipo.

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1.4 Factores que alargan periodo de vida útil

1.4.1 Planeación en la adquisición de equipo

Con el fin de controlar los factores que sobrelleven a un temprano deterioro, desde el momento en que se planea la adquisición de un equipo se deben de conocer los requerimientos de operación e instalación que especifica el usuario. La institución interesada en adquirir o implementar un aparato nuevo debe de analizar si cuenta con la capacidad, infraestructura y recursos que se necesitan para poner en marcha el aparato y mantenerlo funcionando adecuadamente y con un buen rendimiento. Al momento de adquirir un equipo se debe de llevar a cabo un estudio a través del cual, se debe contemplar que el equipo reúna las siguientes condiciones.

• Debe estar basado en principios científicos validos.

• De preferencia desprovisto de características poco útiles

• Que se pueda usar con la infraestructura existente

• Aceptable tanto para los pacientes como para los profesionales que las utilizan.

Otro punto indispensable es, asegurarse que se cuenta con personal capacitado para operar el equipo, si esto no es así, se puede solicitar asesoría técnica con el mismo fabricante, distribuidor o vendedor, para preparar al personal encargado de la operación. El vendedor también debe de proporcionar los manuales de operación y servicio de cada equipo así como establecer condiciones definidas en contratos de modo que garanticen la operación del aparato.

1.4.2 Inventario funcional

Es la recolección de información de cada uno de los aparatos con que se cuenta en el hospital, estructurada y clasificada de manera que sea útil y fácil de entender para los interesados en acceder a la información que en el se manejan. Abarca parámetros tales como: Datos generales del equipo, ubicación, clasificación biomédica, año de ingreso, historial de mantenimientos, refacciones, costos, etc. En la actualidad se manejan software que permiten una comunicación y seguimiento en el manejo de la información que guarda, se convierte entonces en un componente fundamental para la administración de los recursos. La información que se maneja, se convierte en una herramienta indispensable para que las instituciones puedan asumir con responsabilidad la planeación e inversión de los recursos destinados a adquirir, mantener, reponer, trasladar o dar de baja esta tecnología. El mantener actualizada la información de un inventario funcional del equipamiento biomédico en el hospital, permite conocer las condiciones en que se encuentra el equipo que opera en la institución, así como detectar las necesidades de actualización de algún área o servicio planeando y reestructurando la infraestructura tecnológica para finalmente

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mejorar en la calidad de los servicios. La información con que se cuente en este inventario debe de servir como antecedente para el desarrollo de proyectos encaminados a aprovechar mejor los recursos, para ello debe de contar con datos claros que permitan a los interesados aprovechar esa información. 1.4.3 Mantenimiento

El mantenimiento que se brinda a los equipos busca en general prolongar la vida útil en condiciones económicas favorables de todos los recursos empleados, contrarresta su desgaste destrucción y una temprana restitución. Para llevar a cabo un buen mantenimiento del equipo médico es necesario organizar las actividades con procedimientos establecidos y datos programados que garanticen una operación segura, confiable y funcional. [12] Existen diversos tipos de prácticas enfocadas a brindar mantenimiento a los equipos.

• Mantenimiento preventivo.- Incluye inspecciones periódicas de instrumentos y equipos, haciendo las tareas de limpieza, lubricación, ajuste, comprobación y reemplazo de componentes deteriorados, etc. Para llevar adecuadamente este mantenimiento se requiere de un seguimiento de actividades y fechas en las cuales se aplica esta práctica.

• Pruebas de seguridad.- Se llevan a cabo para verificar que el equipo está en correspondencia con las regulaciones y requerimientos de seguridad establecidos.

• Verificación y calibración.- La verificación se lleva a cabo para comprobar que el equipo opera dentro de los límites especificados. La calibración implica que el dispositivo es comparado contra un estándar confiable.

• Mantenimiento correctivo.- Es el trabajo realizado sobre un equipo o parte de el, para restaurar su estado operacional. No es planificado, se lleva a cabo a partir del reporte que hace el usuario.

• Mantenimiento del entorno.- Se refiere a los espacios, áreas, locaciones e instalaciones en el área hospitalaria, donde se encuentra instalado el equipamiento, incluye la integridad, estética y practicidad.

• Inventario para el mantenimiento.- Se diseña con el propósito de servir como herramienta efectiva, para llevar a cabo la gestión de mantenimiento del equipo médico. Los criterios a considerar son los siguientes:

a) Función del equipo.- Papel del equipo en el cuidado del paciente.

b) Aplicación clínica.- Riesgo físico sobre el paciente.

c) Requisitos del mantenimiento.- Este dato varia con el tipo de equipo

d) Incidentes del equipo/ Historia de fallas.- Se evalúa por el personal que hace el mantenimiento a fin de suministrar una base de datos de las tendencias de fallas.

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1.5 Inteligencia Artificial como herramienta tecnológica

Es la disciplina que estudia la forma de diseñar procesos que exhiban características que comúnmente se asocian con el comportamiento humano inteligente, sintetizando y automatizando tareas intelectuales. [13] Actualmente La IA (Inteligencia Artificial) tiene una gran diversidad de aplicaciones, tanto en áreas de aprendizaje y percepción, como en otras aplicaciones más específicas como la demostración de teoremas matemáticos, el diagnostico de enfermedades, etc. Los expertos desarrolladores de software de este tipo, se han dado a la tarea de estudiar los procesos que usan los seres humanos para mostrar inteligencia en base a la experiencia. Estos procesos son programados, con la finalidad de simular en una computadora el comportamiento inteligente. Este tipo de trabajo se conoce en la actualidad como modelado o simulación. Cuando se hace uso del modelado de la inteligencia artificial, no es posible lograr el proceso correctamente simulado al primer intento, por lo que se lleva a cabo un ciclo para mejorarlo progresivamente. Este ciclo se conoce como ciclo de retroalimentación.

Fig. 6 Ciclo con retroalimentación

El ciclo de retroalimentación (fig.6), cuenta con tres etapas. En la primera se especifica una teoría de comportamiento humano a validar. En la segunda se aplica un programa que maneje las variables de dicha teoría. Y en la tercera se hacen pruebas de, validez, es decir, comprueban o rechazan la teoría planteada. Con el conocimiento obtenido de estas pruebas se mejoran las teorías y el ciclo se repite. Existen diferentes tipos de tecnologías que forman parte de lo que conocemos como inteligencia artificial.

• Sistemas expertos

• Lógica difusa

• Inteligencia artificial probabilística

• Redes neuronales

• Etc.

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1.6 Redes Neuronales

1.6.1 Sistemas biológicos.

Las Redes Neuronales han surgido para simular el proceso de aprendizaje, intentan reproducir la forma en que el cerebro procesa la información en el sistema nervioso. Han sido empleadas en aplicaciones como son: reconocimiento de patrones, clasificación, visión, control, predicción, etc. El cerebro está compuesto por un tipo especial de célula, llamado neurona (fig.7). Una neurona es una célula con características propias que le permiten comunicarse con otras neuronas

Fig. 7 Partes básicas de una neurona [14]

La neurona es la unidad funcional básica de los tejidos del sistema nervioso. Están formadas por el cuerpo celular o soma en donde se aloja el núcleo. Del cuerpo de la célula salen ramificaciones de diversas fibras conocidas como dendritas y sale también una fibra mas larga denominada axón. Las dendritas se ramifican alrededor de la célula actuando como un canal de entrada de las señales del exterior, mientras el axón se extiende y ramifica en filamentos mediante los que establece conexión con las dendritas y los cuerpos de las células de otras neuronas. Las señales entre las células se propagan mediante reacciones electroquímicas originadas en las uniones entre las neuronas, a la unión o conexión, se le conoce como sinapsis. En la sinapsis se liberan de la célula transmisora o pre-sináptica, sustancias químicas que entran a la dendrita, de la célula post-sináptica o receptora, con lo cual se eleva o se reduce un potencial eléctrico de esta célula. Las sinapsis que aumentan el potencial se conocen como excitadoras y las que lo disminuyen se conocen como inhibidoras. El soma o núcleo es el encargado de integrar la información proveniente de las neuronas vecinas Si la señal resultante supera un determinado valor de potencial eléctrico conocido como umbral de disparo, el soma emite un pulso que se transmite a lo largo del axón dando lugar a la transmisión eléctrica con otras neuronas. Las neuronas establecen también nuevas conexiones con otras neuronas y en ocasiones con grupos completos de neuronas, estos cambios consisten en el refuerzo o debilitamiento de las uniones sinápticas. Se considera que los mecanismos anteriores constituyen el fundamento del aprendizaje en el cerebro.

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Para considerarlas aún más similares a los sistemas de aprendizaje humano deben de mostrar dos características:

• Ser tolerantes a fallos

• Flexibles, es decir, adaptables a nuevas circunstancias mediante el aprendizaje

1.6.2 Sistemas artificiales

El comportamiento colectivo de todas las neuronas es lo que caracteriza su forma de procesar la información. Inspirados en los sistemas biológicos, los programadores e investigadores han diseñado las RNA (Redes Neuronales Artificiales), adoptándolas como aceptables y eficaces sistemas para el tratamiento de complejas funciones. Las RNA consisten en un conjunto de elementos de procesamiento (neuronas) conectados entre si, la organización de las neuronas dentro de una RNA viene dada por el número de capas y la cantidad de neuronas por capa, la funcionalidad de la Red depende del grado de conectividad y el tipo de conexión entre neuronas. [13] En el sistema de una RNA podemos encontrar tres tipos de neuronas artificiales donde cada una tiene su similitud con el sistema nervioso:

• Neuronas de entrada: Reciben información directamente del exterior

• Neuronas ocultas: Reciben información desde otras neuronas artificiales.

• Neuronas de salida: Reciben información procesada y la devuelven al exterior.

Fig. 8 Similitud que guarda una neurona biológica con una artificial [14]

Conociendo el proceso biológico podemos enunciar las siguientes analogías con respecto a las RNA (fig 8)

• Las entradas Xi representan las señales que provienen de otras neuronas y que son capturadas por las dendritas

• Los pesos Wi son la intensidad de la sinápsis que conecta dos neuronas

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• es la función umbral que la neurona debe sobrepasar para activarse.

Cada señal de entrada Xi pasa a través de una ganancia o peso. Al igual que en la célula biológica, los pesos pueden ser positivos (excitatorios), o negativos (inhibitorios), A la unión de las señales de entrada se le denomina, nodo sumatorio, este acumula todas las señales de entradas multiplicadas por los pesos y las envía a la función umbral o función de transferencia. La entrada total puede escribirse de la siguiente forma.

En la siguiente figura (fig. 9), se ejemplifica el proceso en una Red, en el puede observarse el recorrido de un conjunto de señales que entran a la red a través de las neuronas de entrada. Cada señal se multiplica por un peso para ingresar a una neurona oculta, la cual unificará el valor de la señal y evaluando el valor obtenido con respecto a una función de transferencia para determinar la salida.

Fig. 9 Proceso de una RNA [13]

1.6.2.1 Pesos y Bias

Como ya se ha mencionado, cada entrada es afectada por su peso (Wi). Los pesos constituyen el principal recurso de memoria en las redes neuronales y el aprendizaje se realiza con la actualización de tales pesos. Los pesos son modificados de manera tal que la conducta de entrada-salida de la red este lo mas acorde con la del ambiente que produce las entradas. La activación de la neurona se calcula mediante la suma de los productos de cada entrada modificada por el peso y la salida es una función de esta activación. Así los pesos influyen de forma decisiva en la salida y por lo tanto pueden ser utilizados para controlar la salida que se desea. La fig. 10 nos muestra una neurona con una entrada p, la cual se multiplica por su propio peso w. El producto wp sería el argumento de la función de transferencia f el cual producirá la salida a. Interviene el valor de bias b, este valor se suma al producto wp como un valor constante, debe de ser considerado como una ganancia que reforzará la salida de la sumatoria, para este ejemplo toma el valor de 1

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Fig. 10 Neurona de una entrada

La forma de hacer el entrenamiento de una red para una cierta aplicación es ajustando los parámetros de los pesos y bias según lo esperado a la salida. Escrita en forma matricial.

1.6.2.2 Funciones de trasferencia La repuesta de la sumatoria de la red es determinada por una función que puede ser lineal o no lineal y que es escogida dependiendo las especificaciones del problema que la neurona tenga que resolver. Hardlim. (Limitador fuerte), tiene la característica de mostrar los límites de salida de la neurona entre 0 y 1. Generalmente empleadas cuando se requiere hacer clasificaciones con estos parámetros. Hardlims. (Limitador fuerte simétrico) Es una modificación a la función anterior su condición es que restringe el espacio de salida a valores entre 1 y –1. Tanto la función Hardlim como Hardlims suelen ser usadas en la red tipo Perceptron Purelin. (Lineal). La salida, es igual a su entrada, usualmente se emplea en la red Adeline Logsig. Esta función toma los valores de entrada, los cuales pueden oscilar entre mas y menos infinito, y restringe la salida a valores entre cero y uno. Esta función es comúnmente usada en redes multicapas (mas de una capa oculta de neuronas), como la Backpropagation.

Existen otras funciones de transferencia y depende tanto de la aplicación como de las necesidades el escoger el tipo más apto para el desarrollo de la RNA. Existen muchos tipos de funciones de transferencia (FT) empleados para diferentes aplicaciones. Las más comúnmente usadas se muestran en la siguiente tabla: [14]

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Nombre

Relación

Entrada /Salida

Icono Función

Limitador Fuerte

hardlim

Limitador Fuerte Simétrico

hardlims

Lineal Positiva

poslin

Lineal

purelin

Lineal Saturado

satlin

Lineal Saturado Simétrico

satlins

Sigmoidal Logarítmico

logsig

Tangente Sigmoidal Hiperbólica

tansig

Competitiva

compet

1.6.3 Topología de una RNA

Se denomina así a la organización y disposición de las neuronas dentro de una Red, viene dada por el número de capas, la cantidad de neuronas por capa, el grado de conectividad y el tipo de conexión entre neuronas. Típicamente una neurona tiene más de una entrada, cada una multiplicada por sus pesos correspondientes a una matriz de pesos.

31

Fig. 11 Notación abreviada de una neurona R entradas

Para el caso de tener una neurona con múltiples entradas fig (11). El vector de entrada p es representado por la barra sólida vertical a la izquierda. Las dimensiones de p son mostradas en la parte inferior de la variable como Rx1, indicando que el vector de entrada es un vector fila de R elementos. Las entradas van a la matriz de pesos W, la cual tiene R columnas y solo una fila para el caso de una sola neurona. Una constante 1 entra a la neurona multiplicada por la ganancia escalar b. La salida de la red a, es en este caso un escalar, si la red tuviera más de una neurona a sería un vector. Dentro de una RNA los elementos de procesamiento se encuentran agrupados por capas, una capa es una colección de neuronas; de acuerdo a la ubicación de la capa en la RNA, se denominan en capas de entrada, ocultas y de salida. Una red multicapa es aquella que se forma de varias capas de neuronas y cada una tendrá su propia matriz de pesos, su propio vector de ganancias, un vector de entradas y un vector de salida. Evidentemente estas son más poderosas que las redes de una sola capa y pueden tener diferentes funciones de transferencia en cada capa.

1.6.4 Redes de retropropagacion “Backpropagation.”

Las RNA mas sencillas son redes de unas sola capa, la principal desventaja de este tipo de redes es que solo pueden resolver problemas linealmente separables, fue esto lo que llevo al surgimiento de las redes multicapa. El primer algoritmo de entrenamiento para redes multicapa fue desarrollado por Paul Werbos en 1974, pero fue solo hasta mediados de los años 80´s, cuando el algoritmo Backpropagation o algoritmo de propagación inversa fue difundido y empleado. [15] Este tipo de red es una de las más empleadas hoy en día ya que reduce considerablemente el tiempo en que la red aprenderá el algoritmo correcto. Esto lo logra al examinar todos los patrones de la red en paralelo aprendiendo la relación entre ellos y es también capaz de aplicar la misma relación a nuevos patrones de entrada. Este sistema debe estar en capacidad de reconocer las características de una entrada arbitraria que se asemeje a otros patrones vistos previamente, sin que ninguna señal de ruido lo afecte. Esta característica es el gran aporte de la red de propagación inversa, Backpropagation. fig (12), fig (13). [14]

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Fig. 12 Estructura de una red multicapas (3 capas)

Fig.13 Notación compacta de la red de 3 capas

Al momento de emplear una red neuronal podemos distinguir claramente dos fases: la fase de aprendizaje o entrenamiento, y la fase de operación o ejecución.

1.6.5 Fase de aprendizaje

Durante la fase de entrenamiento la red aprende de las relaciones presentadas para realizar un determinado tipo de procesamiento. Una vez alcanzado un nivel de entrenamiento adecuado, se pasa a la fase de operación, donde la red es utilizada para llevar a cabo la tarea para la cual fue entrenada. [13] El aprendizaje depende de la actualización de los pesos según el cálculo del error, operación que el programa ira realizando según la información ingresada como datos de entrada los cuales serán comparados con una salida deseada, de tal forma que la red comprenda el comportamiento a seguir en ciertos casos. La Backpropagation es un tipo de red de aprendizaje supervisado, que emplea un ciclo propagación – adaptación de dos fases. Una vez que se ha aplicado un patrón a la entrada de la red como estímulo, este se propaga desde la primera capa a través de las capas superiores de la red, hasta generar una salida. La señal de salida se compara con la salida deseada y se calcula una señal de error para cada una de las salidas.

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Las salidas de error se propagan hacia atrás, partiendo de la capa de salida, hacia todas las neuronas de la capa oculta que contribuyen directamente a la salida. Las neuronas de la capa oculta solo reciben una fracción de la señal de error basándose aproximadamente en la contribución relativa que haya aportado cada neurona a la salida original. Este proceso se repite, capa por capa, hasta que todas las neuronas de la red hayan recibido una señal de error que describa su contribución relativa al error total. Basándose en la señal percibida en el retorno, se actualizan los pesos de conexión de cada neurona, para hacer que la red converja hacia un estado que permita clasificar correctamente todos los patrones de entrenamiento. Esta fase se divide en tres grandes grupos de acuerdo a sus características: - Aprendizaje supervisado: Se presenta a la red un conjunto de patrones de entrada junto con la salida esperada. Los pesos se van modificando de manera proporcional al error que se produce entre la salida real de la red y la salida esperada. - Aprendizaje no supervisado: Se presenta a la red un conjunto de patrones de entrada. No hay información disponible sobre la salida esperada. El proceso de entrenamiento en este caso deberá ajustar sus pesos en base a la correlación existente entre los datos de entrada. - Aprendizaje por refuerzo: Este tipo de aprendizaje se ubica entre medio de los dos anteriores. Se le presenta a la red un conjunto de patrones de entrada y se le indica a la red si la salida obtenida es o no correcta. Sin embargo, no se le proporciona el valor de la salida esperada. Este tipo de aprendizaje es muy útil en aquellos casos en que se desconoce cual es la salida exacta que debe proporcionar la red. La importancia de este proceso consiste en que a medida que se entrena a la red las neuronas de las capas intermedias se organizan de tal modo que las distintas neuronas aprenden a reconocer distintas características del espacio total de entrada. Después del entrenamiento cuando se les presente un patrón arbitrario de entrada que contenga ruido o este incompleto, las neuronas de la capa oculta de la red responderan con una salida activa si la nueva entrada contiene un patron que se asemeje a aquella característica que las neuronas individuales hayan aprendido a reconocer durante su entrenamiento. Y a la inversa, las unidades de las capas ocultas tienen una tendencia a inhibir su salida si el patrón de entrada no reconoce la característica para la que fue entrenada. 1.6.6 Fase de operación

Después del entrenamiento, cuando se les presente un patrón arbitrario de entrada, las neuronas de la capa oculta de la red responderán con una salida activa, si la nueva entrada contiene un patrón que se asemeje a aquella característica que las neuronas individuales, hayan aprendido a reconocer durante su entrenamiento. Y a la inversa, las unidades de las capas ocultas tienen una tendencia a inhibir su salida si el patrón de entrada no contiene la característica para reconocer, para la cual han sido entrenadas. Una vez finalizada la fase de aprendizaje, la red puede ser utilizada para realizar la tarea para la que fue entrenada. Una de las principales ventajas que posee este modelo es que la red aprende la relación existente entre los datos, adquiriendo la capacidad de

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generalizar conceptos. De esta manera, una red neuronal puede tratar con información que no le fue presentada durante de la fase de entrenamiento.

1.6.7 Desarrollo del algoritmo

Este algoritmo hace su labor de actualización de pesos y ganancias con la intención de minimizar el error medio cuadrático en cada iteración del proceso de aprendizaje. La Red trabaja bajo aprendizaje supervisado. [14] Al iniciar el entrenamiento se le presenta a la Red un patrón de entrenamiento P con q componentes

Para producir una entrada n en cada una de las neuronas j de la capa oculta esta dada por la sig. Ecuación

Cada una de las neuronas de la capa oculta tiene como salida aoj

Woji: Peso que une la componente i de la entrada con la neurona j de la capa oculta

pi: Componente i del vector p que contiene el patrón de entrenamiento de q componentes bo

j: Ganancia de la neurona j de la capa oculta fo: Función de transferencia de las neuronas de la capa oculta

Donde el superíndice (o) representa la capa a la que pertenece cada parámetro, es este caso la capa oculta. Las salidas ao

j de las neuronas de la capa oculta (de l componentes) son las entradas a los pesos de conexión de la capa de salida, este comportamiento esta descrito por la ecuación.

Wskj: Peso que une la neurona j de la capa oculta con la neurona k de la capa de salida, la

cual cuenta con s neuronas. ao

j: Salida de la neurona j de la capa oculta, la cual cuenta con m neuronas.

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bsk: Ganancia de la neurona k de la capa de salida.

nsk: Entrada neta a la neurona k de la capa de salida

La red produce una salida final descrita por la ecuación

f s: Función de transferencia de las neuronas de la capa de salida Reemplazando las ecuaciones anteriores:

La salida de la red de cada neurona a

sk se compara con la salida deseada tk para calcular el

error en cada unidad de salida.

El error debido a cada patrón p propagado esta dado por

ep2: Error medio cuadrático para cada patrón de entrada p

: Error en la neurona k de la capa de salida con l neuronas

Luego de presentar todos los patrones reentrenamiento, el error total en el proceso de aprendizaje será dado por el error total e2:

Como el objetivo del proceso de aprendizaje es minimizar el error debe tomarse la dirección

negativa del gradiente para obtener el mayor decremento del error y de esta forma su

minimización, condición requerida para realizar la actualización de la matriz de pesos W en

el algoritmo Backpropagation:

El gradiente negativo de ep2 se denotara como y se calcula como la derivada del error respecto a todos los pesos de la red. En la capa de salida el gradiente negativo del error

con respecto a los pesos es:

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Capítulo 2. Metodología

2.1 Planteamiento del problema

Según el capítulo anterior, existen diversas formas de evaluar un equipo médico, una de las evaluaciones mas importantes es la que permite decidir cuando un aparato debe dejar de usarse porque ha terminado su vida útil. Como se ha mencionado, tomar esta decisión depende de múltiples factores todos ellos subjetivos, la decisión por lo tanto resulta particular. Se propone una solución que disminuya la subjetividad y aplique un mismo criterio para todos los casos en análisis.

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2.2 Hipótesis

“Es posible desarrollar un modelo basado en Redes Neuronales que permita definir cuando un aparato médico es útil o deja de serlo“

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2.3 Desarrollo

Se llevó a cabo el diseño de una encuesta donde las preguntas nos permitan conocer el estado, las condiciones del entorno y los antecedentes del equipo. La estandarización tanto de preguntas como de respuestas se basó en la recolección de información técnica, bajo la supervisión de un experto dentro del hospital. Las preguntas se agruparon de acuerdo a su similitud, la parametrización se realizó asignado una calificación a las respuestas a elegir, en una escala del "1” al “4”. En algunas preguntas solo se aceptaron dos respuestas “1” o “2”, en otros casos se empleó el “0” que significa, “no aplica”, es decir, que no era necesario considerar ese parámetro para el equipo evaluado.

Otro dato requerido, se conoce como objetivo. Es la opinión del experto para cada caso. Después de haber respondido a la encuesta para un equipo específico, el experto emitía un juicio: si a su consideración el equipo era útil y conveniente seguirlo ocupando, la respuesta era No obsoleto, si el juicio indicaba que ya no era conveniente, la respuesta era Obsoleto. El sistema para la toma de decisiones desarrollado, emplea como herramienta de ingeniería, una Red Neuronal, programada en MATLAB MR. Poner en uso un sistema de este tipo requirió de dos fases de trabajo. Fase 1 Tras haber aplicado la encuesta a 53 diferentes equipos y tener la respuesta de obsolescencia o no obsolescencia en todos ellos, se ejecuto la primera fase, que fue diseñar un proceso de aprendizaje de la red en el que “aprendió” a responder convenientemente conforme a las señales de entrada y las respuestas proporcionadas por el experto. Fase 2 En la segunda fase se uso la red programada poniéndola a prueba con equipos no considerados en la fase de entrenamiento, se respondió a cada pregunta de la encuesta y se ejecutó el programa, sin haber ingresado la opinión del experto. La red procesó estos datos y generó una salida o respuesta, como un valor numérico, el cual se esperaba cercano a 1 en los casos en que según el programa el equipo era No obsoleto y cercanos a 2 en los casos en que lo consideraba Obsoleto. Las pruebas de funcionamiento de la red fueron tres: Prueba 1. Aprendizaje: El objetivo de esta prueba era comprobar que la Red había “aprendido” correctamente. Para esto se tomaron 10 casos empleados para entrenar y se ingresan al

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programa. Se esperaba que la respuesta de la Red fuera exactamente el mismo valor al ingresado como objetivo en el entrenamiento.

Prueba 2. Varianza de entradas: Esta prueba consistió en determinar la variación de las entradas y su participación en las respuestas obtenidas, se esperaba que el dato de cada parámetro fuera similar, el análisis se hizo sobre aquellos parámetros que daban un valor considerablemente diferente a los demás. Prueba 3. Operación: La tercer prueba se realizó para mostrar la utilidad del programa y en general del sistema propuesto en este proyecto. Se ingresaron casos que no fueron considerados antes, se hizo funcionar la Red esperando la respuesta que mostraba. Para comprobar si el programa actuaba en similitud a como lo haría el experto, se aplico un procedimiento “doble ciego”; el experto sin conocer lo que respondía el programa emitía un juicio respecto a la utilidad del aparato estudiado, y se comparaba con la respuesta del programa.

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2.4 Encuesta

El diseño de la encuesta se encuentra ordenado en grupos de preguntas afines seleccionadas en acuerdo con el experto. Las respuestas de cada pregunta se pretende sean las más convenientes para cubrir todas las alternativas. A continuación se presentan Las preguntas de cada sección con sus respectivas respuestas y el valor numérico que se asignó para parametrizarlas.

Condiciones técnicas del equipo.

La principal causa por la que se desea dar de baja un equipo, es cuando ha presentado una falla que por diferentes razones no puede ser reparada o la reparación es muy costosa. Este conjunto de parámetros son la apreciación técnica del especialista que nos ayudarán a determinar el estado del equipo y si es o no susceptible de ser reparado o justificar su baja.

1.- Actualmente, ¿El equipo se encuentra descompuesto?

• No = 1

• Si = 2 2.- Técnicamente, ¿Se considera susceptible de reparación?

• No aplica = 0

• Si = 1

• No = 2 3.- ¿Cual es el costo de la reparación del equipo? Incluyendo refacciones, mano de obra aun propia del hospital.

• No aplica = 0

• Menor al 20% del valora actual del equipo = 1

• Entre el 20% y el 50% del valor actual del equipo = 2

• Mayor al 50% del valor actual del equipo = 3 - La información necesaria para el sistema, no nos exige conocer el costo exacto de la reparación pero si necesitamos tener un dato aproximado de que tan elevado es, comparado con el costo aproximado del equipo y con este dato, saber si es económicamente factible realizar la reparación.

4.- ¿El estado físico, aspecto e integridad externa del aparato es?

• Bueno = 1

• Deteriorado = 2 5.- La estructura del equipo se considera que es:

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• Integral = 1

• Modular = 2 - Integral: Es aquel equipo que todos sus elementos, componentes y sistemas se encuentran dentro de la misma estructura. - Modular: Es aquel equipo en el que sus elementos, componentes y sistemas no necesariamente se encuentran dentro de la misma estructura pero cada módulo es indispensable para realizar una función en específico. Es más común que aquellos equipos que son de estructura modular se vuelvan obsoletos antes que los integrales, ya que si uno de estos módulos presenta una falla que no puede ser reparada o reemplazada por completo el equipo se consideraría inútil a pesar de que sus demás aplicaciones funcionen correctamente. 6.- El tipo de tecnología que emplea el equipo, ¿se considera inútil debido a una evolución tecnológica? No = 1 Si = 2

- El constante desarrollo tecnológico en aparatos médicos van marcando cambios generacionales, los cuales llevan a varios aparatos a ser considerados obsoletos y por tanto poco utilizados. Accesibilidad

Se refiere al soporte técnico que puede dar el fabricante al equipo ya sea por él mismo o a través de un representante local. El soporte técnico tiene que ver con el suministro de partes de repuestos y/o accesorios para el mantenimiento preventivo, correctivo, capacitación, etc.

7.- ¿Existe en el país la empresa representante o distribuidora de la marca?

• No aplica = 0

• Si = 1

• No = 2 8.- ¿Son de fácil obtención sus consumibles y/o accesorios?

• No aplica = 0

• Si = 1

• No = 2

Datos del equipo

9.- ¿Actualmente el equipo se encuentra bajo contrato de servicio con alguna empresa?

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• Si = 1

• No = 2 - El interés de la pregunta 9, es saber si alguna empresa se encarga de dar mantenimiento al aparato, tanto preventivo como correctivo, se puede considerar que el hecho de que la empresa otorgue un contrato es un respaldo de que el equipo no es obsoleto. 10.- ¿Cumple con las Normas a las cuales este sujeto?

• No aplica = 0

• Si = 1

• No = 2

- También deseamos conocer si el equipo cumple con las normas que pudieran relacionarse ya que en caso de que no cumpliera con alguna indicaríamos que el equipo es inadecuado para el uso en el hospital. 11.- ¿Cuenta con manual de usuario?

• Si = 1

• No = 2 12.- ¿Cuenta con manual de servicio?

• Si = 1

• No = 2 Los manuales de usuario y de servicio son un respaldo en información muy útil para el personal en caso de una falla.

Mantenimientos

Es de gran utilidad conocer los antecedentes de los mantenimientos realizados al equipo, también, si se ha llevado un plan de mantenimiento preventivo ya sea por personal interno o externo del hospital. Los mantenimientos correctivos, el tipo y la recurrencia de la falla y la calidad del tipo de refacción. Finalmente deseamos saber si en algún mantenimiento se ha optado por hacer una modificación o adaptación al equipo lo cual nos hablaría de un cambio de diseño que aunque funcional podría ser, no seguro, por tanto se considera obsoleto.

13.- Con anterioridad, ¿Ha estado sujeto a un plan de mantenimiento preventivo?

• Todo el tiempo = 1

• El 50% de la vida del equipo = 2

• Nunca = 3 14.- ¿Se han hecho mantenimientos correctivos en sistemas de alimentación eléctrica, neumática, etc.?

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• No =1

• Si = 2 15 ¿Se han hecho mantenimientos correctivos en la carcaza, controles o indicadores?

• No =1

• Si = 2 16.- ¿Se han hecho mantenimientos correctivos a mecanismos internos y/o circuitos electrónicos?

• No =1

• Si = 2 17.- ¿Se han hecho mantenimientos correctivos a accesorios del equipo?

• No aplica = 0

• No = 1

• Si = 2 18.- Las fallas en el equipo, ¿han sido recurrentes?

• No aplica = 0

• No = 1

• Si = 2 19.- ¿Las refacciones empleadas en los mantenimientos correctivos, han sido?

• No aplica = 0

• Originales = 1

• Genéricas (marcas diferentes) = 2

• Modificadas = 3 20.- Se han hecho adaptaciones en el equipo

• No aplica = 0

• No = 1

• Si = 2

Costo de mantenimientos

No requerimos conocer el valor exacto del gasto que se ha realizado a favor del equipo en los mantenimientos, pero si es importante tener un dato aproximado de lo invertido, con lo que se podría estimar que tan elevada ha sido para el hospital la inversión en el mantenimiento del aparato. De igual forma el tiempo que ha tenido que estar inoperante por causas de un mantenimiento, si el tiempo de paro ha sido elevado entendemos que es un aparato que ya no es eficaz en el servicio.

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21.- El costo del mantenimiento preventivo y correctivo aplicado durante los últimos 5 años, se estima que es:

• Menor al 20% del valora actual del equipo = 1

• Entre el 20% y el 50% del valor actual del equipo = 2

• Mayor al 50% del valor actual del equipo = 3 22.- Durante el último año, El mantenimiento aplicado ha disminuido el tiempo de disponibilidad del aparato en:

• Menos del 10% del tiempo laborable del equipo = 1

• Entre 10% y 50% del tiempo laborable = 2

• Mas del 50% del tiempo laborable =3

Operación del equipo en el servicio

El siguiente grupo de preguntas tienen como fin conocer la utilidad y eficiencia que demuestra el aparato, comparándolo cuando es necesario con algún otro equipo en el servicio, que realice las mismas o similares funciones. También se hacen preguntas acerca del tiempo en años que ha estado operando dentro del hospital, lo cual nos daría datos de la edad estimada del equipo, consulta si el equipo es operado por personal debidamente capacitad, las condiciones en que se encuentran las instalaciones especiales que se requieran como pueden ser tomas de algún fluido o conexiones eléctricas de cierta característica.

23.- Debido a la falta de accesorios y/o insumos, descomposturas, cambio por un equipo mejor, etc. ¿El equipo lleva tiempo sin uso?

• No =1

• Si = 2 - Se desea saber si el equipo no se utiliza porque se encuentra en espera de compra de refacciones, por cuestiones técnicas no ha podido ser reparado o que se encuentra almacenado como un repuesto de un equipo con mejor funcionalidad. 24.- ¿El usuario emplea todas las funciones con que cuenta el aparato?

• Si = 1

• No = 2 - Existen casos en los cuales un aparato, a pesar de encontrarse en condiciones de poca utilidad y obsolescencia es empleado en un servicio por que realiza adecuadamente una de sus funciones, aunque no sean todas con las que cuenta. En estos casos es importante considerar que el equipo no se encuentra en capacidad de brindar su mayor eficiencia a pesar de desarrollar una de sus funcionalidades en forma adecuada. 25.- Para realizar las tareas encomendadas al aparato, ¿El usuario cuenta con un equipo alterno?

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• Si = 1

• No = 2 26.- En comparación a otros aparatos de funcionamiento similar en el servicio, ¿Su estado es?

• No aplica = 0

• Mejor = 1

• Similar = 2

• Peor = 3 27.- ¿Cuál es la demanda de uso del aparato?

• Dos o menos ciclos cortos por dia = 1

• Mas de 3 ciclos cortos por dia = 2

• Menos de 3 ciclos cortos por dia = 3

• Mas de 6 hr. continuas o hasta días = 4 - El carácter de esta pregunta va dirigido a conocer cual es la demanda en el servicio considerando que un equipo que se emplea constantemente (Mas de 6 hr. continuas o hasta días) como puede ser el caso de un ventilador o monitor, es más susceptible de presentar deterioro o presentar una falla que aquel equipo que sea empleado un corto periodo de tiempo (2 o menos ciclos cortos por día), como ejemplo podemos tener un desfibrilador. 28.- ¿Tiempo en años que tiene operando en el hospital?

• Menos de 5 años = 1

• Entre 5 y 10 años = 2

• Mas de 10 años = 3 29.- El personal,¿Ha recibido alguna capacitación formal para operar el equipo?

• No aplica = 0

• Si = 1

• No = 2 30.- Si el equipo requiere de instalaciones especiales, ¿Se encuentran en buen estado?

• No aplica = 0

• Si = 1

• Parcialmente = 2

• No = 3 A continuación se muestra la encuesta como fue presentada. Terminado el diseño la encuesta se aplico a 53 equipos, información que fue utilizada durante la etapa de aprendizaje de la Red. La tabla de la encuesta con los casos que se emplearon para el entrenamiento de la Red, se presenta en el ANEXO 2

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47

Fin

Mínimo error

Parámetros de

entrenamiento

Ingresar resultados

de la encuesta

Opinión del experto

Definir características de la Red

y Función de Transferencia

Inicio

Si

No

2.5 Entrenamiento

A continuación se presenta como fue diseñado el programa y la explicación de las principales características que este requiere para funcionar adecuadamente.

Fig. 15 Diagrama de flujo del programa

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Crear una nueva red (newff)

El primer paso fue asignar un nombre a la red neuronal con la que se trabajo, la cual fue nombrada “red” >> red = network Dentro de Matlab la función newff crea una nueva red, esta requiere de cuatro datos. El primer dato es una matriz Rx2. El segundo dato es un arreglo que contenga el tamaño (número de neuronas) de cada capa. El tercer dato contiene los nombres de las funciones de transferencia usadas en cada capa. El último dato indica el nombre de la función de transferencia que será usada. >> red = newff(minmax(P),[30 1],{'tansig' 'purelin'}) Con este comando en el programa se creó un arreglo de 2 capas, indicando que la red de retropropagacion uso como primer dato (minmax (P)), que fueron los valores máximo y mínimo del vector P previamente definido. El segundo dato [30 1] fueron los tamaños de las dos capas que contendrá esta red la primera capa con 30 neuronas y la segunda con 1 neurona. El tercer dato nos indica que la primer capa empleará una función de transferencia 'logsig’ y la segunda capa una función de transferencia 'purelin'. Los datos no indicados como la función de entrenamiento, los toma el programa “por default”. El comando newff inicializará automáticamente los pesos. Pero si así se desea también pueden ser iniciados con valores específicos indicándolos con la instrucción adecuada. Trainparam

Una vez que los pesos y las bias han sido inicializados el proceso que sigue es el entrenamiento de la Red. La red puede ser entrenada por funciones de aproximación. El proceso de entrenamiento el programa requeria una serie de ejemplos (tabla de las respuestas) que nos pudiera mostrar el comportamiento esperado de la Red al momento de ser comparadas con los objetivos especificados (columna de opinión del experto), conocidos en el ambiente de Matlab como Objetivo (target).

Durante el entrenamiento los pesos y bias de la red se van ajustando como consecuencia de calcular en varias iteraciones el mse (Mean Square Error) que es el promedio del error entre la salida de la red y el objetivo especificado. La intención es minimizar el error. Este comando requiere de la especificación de siete parámetros; epochs, show, goal,

time, min_grad, max_fail y lr. A continuación se describen las funciones de cada parámetro:

• net.trainParam.epochs: Máximo número de iteraciones para obtener convergencia. • net.trainParam.show: Intervalo de visualización de los resultados

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• net.trainParam.goal: Error máximo permitido • net.trainParam.time: Máximo tiempo de entrenamiento en segundos • net.trainParam.min_grad: Mínimo rendimiento del gradiente • net.trainParam.max_fail: Máximo número de fallas

net.trainParam.lr: Valor asociado al gradiente que determinará el cambio de los pesos y bias, si este es muy grande el algoritmo se volverá inestable, si es pequeño le tomará mucho tiempo para converger. Con este algoritmo el aprendizaje de la red se detendrá en los casos en que el número de iteraciones excede el comando net.trainParam.epochs, si se alcanzó el valor del error propuesto como meta, si la magnitud del gradiente es menor que net.trainParam.min_grad, o si el tiempo de entrenamiento supera el valor de net.trainParam.time. Sim

Esta es la instrucción empleada para simular la Red tanto en los casos de aprendizaje como en los casos de prueba. Para redondear la salida a su valor real más cercano se emplea la instrucción round

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2.6 Resultados

Se presentan a continuación los resultados a las 3 pruebas de funcionamiento mencionadas en el punto 2.3:

Prueba 1. Aprendizaje

Después de haber entrenado la Red con un universo de 53 equipos, se procedió a verificar si el programa había aprendido como se esperaba, para esto se eligieron al azahar 10 casos del total, se ingresaron las respuestas de la encuesta de cada equipo como entrada a la Red sin el objetivo.

El resultado esperado era que la respuesta fuera la misma que la que dio el experto en el entrenamiento.

Fig. 14 Prueba del entrenamiento

La figura (14), nos muestra que al momento de ingresar los mismos datos de entrada de un caso, la respuesta es la misma que la indicada en el entrenamiento, se aplica al mismo proceso a 9 casos mas, presentados en la siguiente tabla.

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Equipo

Respuestas a la encuesta del caso en análisis

Respuesta de la prueba

Desfibrilador/PhysioControl/lifepak4 2 2.0000

Ventilador Mark7 SN: 501723 1 1.0000

Ventilador Bear 1000 50943-11 2 2.0000

Cuna de calor SAPS 161 1 1.0000

Monitor HP M1277a / 3408a02428 / quir 2 2.0000

Monitor Nihon Koden lifescope 8 /quir 2 2.0000

Desfibrilador Marquette 101067850 / quir 2 2.0000

Cuna de traslado/Intelec/IT-122-K 1 1.0000

RxMobil/PolymobilIII/SN:4320(302 1 1.0000

Desfibrilador/NihonKohden/Cardiolife/22609/Neumología 2 2.0000

Tabla 1 Resultados prueba de entrenamiento

Prueba 2. Varianza de entradas

Con esta prueba se la medida de la dispersión que hay en cada columna de la tabla generada para la entrada de la Red. Este dato nos permitirá conocer cuales son los parámetro que afectan más a la salida Fig. 15

Fig. 15 Calculo de variación en los parámetros de entrada

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A continuación se presentan las preguntas que según el cálculo realizado por el programa presenta una mayor variación en sus resultados.

Columna Varianza Pregunta

22 0.754 Durante el último año, El mantenimiento aplicado ha disminuido el tiempo de disponibilidad del aparato en:

26 0.7975 En comparación a otros aparatos de funcionamiento similar en el servicio, ¿Su estado es?

19 0.844 ¿Las refacciones empleadas en los mantenimientos correctivos, han sido?

3 0.939 ¿Cúal es el costo de la reparación del equipo? Incluyendo refacciones, mano de obra aun propia del hospital

27 1.3607 ¿Cuál es la demanda de uso del aparato? *

Tabla 2.- Valores más altos, varianza de la Red

Prueba 3. Operación

Se aplica la encuesta a un número de equipos que no hayan sido considerados en el entrenamiento. fig (16).

Fig. 16 .- Operación de la Red

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Se ejecuto el programa y como respuesta a cada caso se obtuvo un valor numérico el cual fue redondeado para poder definirlo en los siguientes rangos.

- No obsoleto: Todo equipo que de cómo resultado un valor 1 ± 0.5 - Obsoleto: Todo equipo que de cómo resultado 2 ± 0.5

La siguiente tabla nos muestra la respuesta del programa. Con el valor redondeado.

Equipo Respuesta del programa Valor Redondeado

LasserW.orld of Medicine/U100/0212CM317/Urología 0.7183 1

Ventilador de anestesia /penlon/AV0294 2.0848 2

Capnografo Cardiocap5/FBUD01687 1.2143 1

Torniquete neum./kidde/28296A 2.2079 2

AspiradorGOMCO6000/SN:8629 0.576 1

Báscula/Delcon/Hemomix/Sn:144 Banco de sangre 1.1559 1

Fuente de luzp/laparoscopiaStryker/SN:9410016404 1,8312 2

Tabla 3 Resultado de prueba de operación

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2.7 Análisis de resultados

Prueba 1. Aprendizaje: A partir de los resultados mostrados en la tabla 1 podemos comprobar que la etapa de aprendizaje se cumplió satisfactoriamente. En los 10 casos mostrados en la tabla 1 se observa que la Red respondió igual que en la respuesta de entrenamiento. Lo cual significa que el proceso de aprendizaje es convergente al responder según lo esperado. Prueba 2. Varianza de entradas: En la tabla 2 podemos ver los valores de varianza más altos de un total de 30 preguntas. Las preguntas con estos resultados son las que el programa considera como las más importantes y un cambio en su respuesta afectara de forma importante la salida del programa. Cuando en la encuesta una de las posibles respuestas de una pregunta, se repite en la mayoría de los casos, la Red aprende que esta opción es la más conveniente. Si se presenta un cambio, la salida se verá afectada según lo considere el programa. Si a la Red se le presenta como dato de entrada un valor no reconocido, no responderá con la certeza esperada. Por eso es muy útil saber cuáles son las entradas que mayores efectos pueden provocar en la salida, al momento de hacer el entrenamiento. De acuerdo a los resultados de la prueba que pueden apreciarse en la tabla 2, para el programa, los factores más importantes a considerar son:

- Demanda de uso - Costo de reparación - Calidad de las refacciones empleadas en los mantenimientos correctivos - Funcionalidad del equipo en comparación con otros similares - Disponibilidad del aparato

Prueba 3. Operación: El valor obtenido como respuesta se redondeo en los siguientes rangos: - No obsoleto: Todo equipo que de cómo resultado un valor 1 ± 0.5

- Obsoleto: Todo equipo que de cómo resultado 2 ± 0.5

El valor redondeado se comparo con la opinión del experto por medio del método “doble ciego”. Obteniendo los siguientes resultados. Tabla 4

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Respuesta del programa Valor redondeado Opinión del experto

0.7183 1 1

2.0848 2 2

1.2143 1 1

2.2079 2 2

0.576 1 1

1.1559 1 1

1,8312 2 1

Tabla 4. Método doble ciego

Fueron ingresados siete casos para probar la Red, de los cuales en seis de ellos hubo convergencia entre la respuesta de la red y la opinión del experto. Con el número de casos tomados como muestra para la comprobación de la Red podemos notar que el programa ha logrado determinar una respuesta similar en la mayoría de los casos a como lo haría el experto. La no convergencia puede ser eliminada aumentando el número de casos del universo en el entrenamiento.

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2.8 Aceptación o rechazo de hipótesis

Después de analizar los resultados de las pruebas podemos decir que la hipótesis “Es posible desarrollar un modelo basado en Redes Neuronales que permita definir cuando un aparato médico es útil o deja de serlo“ es aceptada.: El cual, la mayoría de las veces se comportaría de manera similar a como lo haría un experto.

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CONCLUSIONES

1.- Los objetivos en este proyecto fueron alcanzados satisfactoriamente. Se logró desarrollar y aplicar un sistema, basado en una Red Neuronal con capacidad de decidir si un equipo médico se encuentra aún en condiciones útiles. La hipótesis es aceptada 2.- La eficiencia y confiabilidad del sistema pueden ser mejoradas, siendo necesario ampliar el universo de casos que se ingresan como información en el entrenamiento de la Red, ya que mientras más grande sea, el programa tendrá más opciones para establecer relaciones entre las entradas y poder determinar una salida coherente con la opinión de un experto. 3.- Es necesario realizar un muestreo más homogéneo de los aparatos evaluados con el sistema, que incluya aparatos de diversas especialidades médicas, así como consultarlos directamente en el servicio. 4.- Para dar una mayor confiabilidad a la opinión del experto y una mayor certeza en las respuestas de algunas preguntas, es necesario contar con datos confiables respaldados por bitácoras de equipos o bases de datos que contengan los antecedentes de cada aparato. 5.- El uso de Redes Neuronales, así como otras técnicas de Inteligencia Artificial son métodos que procesan información y toman una decisión. La capacidad de asemejar la forma en la que actúa o responde un humano fue comprobada y aprovechada en este proyecto, esta característica brinda confiabilidad al momento de emplear un sistema de Inteligencia Artificial en la solución de un problema. 6.- Es poco abundante la información acerca de evaluaciones de equipo médico, específicamente criterios para dar de baja aparatos médicos, la mayoría se refieren a evaluaciones de tecnología médica en general esto genera complicaciones al momento de establecer criterios, los cuales quedan en consideración de el personal y el lugar donde se lleva a cabo el estudio.

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COMENTARIOS Y PROPUESTAS

- Este trabajo se baso en el artículo del proyecto realizado por el Ministerio de Salud Pública y Asistencia social Zusammenarbeit Deutsche Gesellschaft für Technische. Denominado “Evaluación técnica del equipamiento en siete hospitales de la región oriental de El Salvador.” [16] Se presenta una evaluación aplicando datos cuantificados asignando parámetros a los diferentes equipos que se evalúan. Se plantea como propuesta, implementar una técnica de Inteligencia Artificial al sistema de evaluación. - La Red Neuronal utilizada para la evaluación de equipo médico, se elaboro desde un punto de vista técnico-funcional, fue diseñado específicamente para el equipo médico del Hospital General de México, bajo las consideraciones que fueron tomadas al momento de hacer el entrenamiento, esto se ve reflejado en la estructura de las preguntas y las respuestas de la encuesta. - En la encuesta, se busca establecer los parámetros más útiles que den a conocer las condiciones dañinas, que afectan a los equipos médicos, con las cuales se puede deducir su estado físico y condiciones técnicas en general, sin embargo si se desea emplear este mismo procedimiento en otro hospital, es necesario hacer las adaptaciones en la encuesta y el entrenamiento de la Red, es decir que las preguntas y el programa serán a consideración del lugar y las personas que lo elaboren. - Se requiere realizar el diseño de la interfaz gráfica del programa, con la intención de que sea fácil de manejar e interpretar, esto puede hacerse en el mismo ambiente de Matlab MR o emplear algún otro programa. - Esta Red se puede complementar con una base de datos, de equipo médico diseñada en diversos tipos de software, de modo que se sepa en que condiciones se encuentra cierto aparato y las acciones más convenientes a tomar.

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GLOSARIO

Algoritmo: Lista bien definida, ordenada y finita de operaciones que permite hallar la solución a un problema. Axón: Prolongación de una neurona que conduce los impulsos a partir del cuerpo celular de la neurona transmisora, hacia las dendritas de la neurona receptora.

Dendrita: Prolongación de la neurona receptora que recibe los impulsos y los transmite al cuerpo celular Eficacia: Hace referencia a la capacidad de lograr una meta u objetivo planteado. Eficiencia: Relación entre los recursos utilizados en un proyecto y los logros conseguidos, se da cuando se utilizan menos recursos para conseguir un objetivo. Estandarización: Es garantizar que un proceso se lleva a cabo de la misma forma y esto permite conocer, controlar y garantizar un proceso.

ETES: Evaluación de tecnologías en salud. La agencia de Evaluación de Tecnologías Sanitarias del instituto de salud Carlos III ha definido a las ETES como aquel proceso de análisis de investigación, dirigido a estimar el valor y contribución relativos de cada tecnología sanitaria a la mejora de la salud individual y colectiva teniendo además en cuenta su impacto económico y social Evaluación: Proceso dinámico, continuo y sistemático, enfocado hacia los cambios de las conductas y rendimientos, mediante el cual verificamos los logros adquiridos en función de los objetivos propuestos.

Función de transferencia: Modelo matemático a través del cual se relaciona la respuesta de un sistema a una señal de entrada.

Gestión: Proceso de "planear, organizar, dirigir, evaluar y controlar” Obsolescencia: Es la caída en desuso de tecnologías por un insuficiente desempeño de sus funciones en comparación de otras tecnologías del mismo tipo. Parametrización: Representación de datos mediante valores arbitrarios.

Tecnología: La tecnología se entiende como la aplicación del conocimiento empírico y científico a una finalidad práctica. Sinápsis: Región de contacto funcional y cambio electroquímico, entre axones y dendritas de neuronas vecinas. Soma: Es el cuerpo de la neurona, el cual contiene al núcleo y demás órganos de la célula Umbral: Cantidad mínima de señal requerida por un sistema para activar una función. Varianza: Medida de la dispersión de una variable aleatoria

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BIBLIOGRAFIA

1.-: Manual de organización específico HGM, febrero 2008, http://www.hospitalgeneral.salud.gob.mx/descargas/pdf/dirgral/manual_organi_hgm.pdf 2.- Thais M. Balenilla, Evaluación de la tecnología de los equipos médicos en el contexto regulador cubano, II Congreso Latinoamericano de Ing. Biomédica Habana 2001, La Habana, Cuba 3.- Documento Tecnologías Biomedicas, COCINET, listado de áreas, Argentina 2005 4.- Taborda, Rodrigo, El Ingeniero Clínico y su rol en un Hospital, Monografía vinculada a la conferencia del Ing. Valerio Di Virgilio sobre “La vida del equipamiento biomédico en un Hospital General desde la concepción hasta el despacho” marzo 2006 5.- Torres Zarraga, Jorge Israel, “Programa de Mantenimiento Preventivo y Pruebas de Control de calidad para equipos móviles de Rayos X en el Hospital General de México”, Tesina, UAM, asesor: Ing. Helea Mara Beristain Montiel, septiembre 2004 6.- Evaluación de la tecnología empleada en la atención de la salud, Extractado de “La acción de la OPS en apoyo a la evaluación de las tecnologías en salud en América Latina y el Caribe”, julio 1997, originado por un grupo de trabajo coordinado por Alberto Infante, División de Desarrollo de Sistemas y Servicios de Salud, OPS. 7.- Desarrollo e Implantación del Esquema de Evaluación Tecnológica, Manual de supervisión de la Delegación-Región del SIEM 8.- Evaluación a bordo I.M.O. T130S http://ddaportal.googlepages.com/leer_articuloEvaluacnautntica.pdf 9.- Lind J. Una investigación sobre la naturaleza, las causas y la curación del escorbuto.En: Buck C, Llopis A, Nájera E, Terris M. El desafío de la epidemiología: problemas y lecturas eleccionadas. Washington, DC: Organización Panamericana de la Salud; 1988 10.- Agencia de Evaluación de Tecnologías Sanitarias (AETS) Instituto de Salud Carlos III - inisterio de Sanidad y Consumo «Guía para la Elaboración de Informes de Evaluación de Tecnologías Sanitarias» Madrid: AETS - Instituto de Salud Carlos III, Junio de 1999 11.- Asua, J. Gutiérrez Ibarluzea, I. López Argumedo, M. LA IDENTIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS SANITARIAS EMERGENTES Documento de base para el funcionamiento de la red SorTek. Vitoria-Gasteiz. Departamento de Sanidad, Gobierno Vasco, 2002. Informe nº: Osteba D-00-02 12.- E. Rodriguez, A. Miguel “Gestión de mantenimiento para equipos médicos“ II Congreso latinoamericano de Ingeniería Biomédica La Habana Cuba 2001 13.- Luis Federico Bertona “Entrenamiento de redes neuronales basado en algoritmos evolutivos”,Tesis de grado en Ingeniería informática, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires Noviembre 2005

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14.- Universidad Tecnológica de Pereira, Tutorial Redes Neuronales http://ohm.utp.edu.co/neuronales/main.htm 15.- Algoritmo Backpropagation des cubierto por varios investigadores, David Rumelhart, Geoffrey Hinton y Ronal Williams, David Parker y Yann Le Cun. El algoritmo se popularizó cuando fue incluido en el libro "Parallel Distributed Processing Group" por los sicólogos David Rumelhart y James McClelland 16.- Evaluación técnica de 7 hospitales de la región oriental de El Salvador, Ministerio de salud pública y asistencia social Zusammenarbeit, agosto 1997 17.- Patiño Gonzalez, Amelia, “La evaluación y gestión tecnológica como factor para incrementar la calidad en los servicios de salud”, Informe técnico final, Clínica Londres SSA, asesor: M. en C. Adriana Velázquez Berumen, UPIBI-IPN, mayo 2002 18.- E. Rodriguez, A. Miguel “Gestión de mantenimiento para equipos médicos“ II Congreso latinoamericano de Ingeniería Biomédica La Habana Cuba 2001

ANEXO 1

Dictamen Técnico del Estad Funcional del Bien.

ANEXO 2

Equipos empleados para entrenamiento de la Red

ANEXO 3

EQUIPOS EMPLEADOS PARA PRUEBA DE OPERACIÓN