Implementación de una arquitectura basada en plataformas de computación de alto desempeño y tiempo real para el procesamiento de señales cardíacas

En el proyecto se implementó una arquitectura escalable para el monitoreo en tiempo real de la salud cardíaca (HAAS - Holter As A Service), fuertemente ligada con las tendencias E-Health y M-Health para facilitar el acceso y monitoreo remoto desde dispositivos móviles hacía una plataforma web con ac...

Full description

Autores:
Devia Serna, Julián David
Sepúlveda Alzate, Daniela
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
Repositorio:
Repositorio Institucional ECI
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://catalogo.escuelaing.edu.co/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=21515
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Palabra clave:
Procesamiento de señales cardíacas
Computación
Sofware para computador
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Computing
Computer software
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openAccess
License
Derechos Reservados - Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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description En el proyecto se implementó una arquitectura escalable para el monitoreo en tiempo real de la salud cardíaca (HAAS - Holter As A Service), fuertemente ligada con las tendencias E-Health y M-Health para facilitar el acceso y monitoreo remoto desde dispositivos móviles hacía una plataforma web con acceso de los pacientes, médicos, enfermeras y demás personal médico. Con el objetivo de brindar un mejor servicio a las personas con enfermedades cardíacas, una de las principales causas de mortalidad en el mundo. La arquitectura fue implementada con un framework de software libre llamado Apache Storm e integración de procesamiento con tarjetas de vídeo Nvidia-Cuda, con el objetivo de mejorar el tiempo de ejecución de algoritmos usados para el procesamiento de electrocardiogramas (ECG), que reflejan las señales cardíacas del paciente, también mejorar la capacidad de atención en tiempo real en los centros de salud y la detección automática de cardiopatías mediante la integración de un módulo de Machine Learning.
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Con el objetivo de brindar un mejor servicio a las personas con enfermedades cardíacas, una de las principales causas de mortalidad en el mundo. La arquitectura fue implementada con un framework de software libre llamado Apache Storm e integración de procesamiento con tarjetas de vídeo Nvidia-Cuda, con el objetivo de mejorar el tiempo de ejecución de algoritmos usados para el procesamiento de electrocardiogramas (ECG), que reflejan las señales cardíacas del paciente, también mejorar la capacidad de atención en tiempo real en los centros de salud y la detección automática de cardiopatías mediante la integración de un módulo de Machine Learning.E-Health and M-Health represent a great opportunity to overcome the big limitations of coverage, equity, and quality of health services in developing countries. M-Health solutions that aim to the continuous monitoring and analysis of heart signals are particularly promising, considering that heart diseases are among the top 3 causes of death in the world. However, deploying this kind of solutions at a region-wide scale, guaranteeing -among other quality attributes- high availability and good performance is a big challenge. A signal processing platform working at this scale requires processing continuously and simultaneously signals from thousands of patients. Moreover, those platforms are deployed over complex, heterogeneous and dynamic topologies, where millions of devices exchange significant amounts of information over global communications infrastructures. In this paper, we present a highly scalable architecture that integrates Real-Time and High-Performance Computing platforms (used for BigData and GPU computing respectively) to minimize the latency of the processing time of a massive amount of signal streams. We validate our approach through a prototype implementation that integrates real ECG processing algorithms. According to the preliminary experiments and results, with the proposed architecture the platform should be capable of processing thousands of concurrent ECG signals, efficiently calculating the heart rate, heart rate variability, and several cardiopathies in real-time.PregradoIngeniero(a) de Sistemasapplication/pdfspaEscuela Colombiana de Ingeniería Julio GaravitoIngeniería de SistemasDerechos Reservados - Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavitohttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Procesamiento de señales cardíacasComputaciónSofware para computadorProcessing of cardiac signalsComputingComputer softwareImplementación de una arquitectura basada en plataformas de computación de alto desempeño y tiempo real para el procesamiento de señales cardíacasTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85ORIGINALDevia Serna, Julián David - 2018.pdfapplication/pdf2924123https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/809/1/Devia%20Serna%2c%20Juli%c3%a1n%20David%20-%202018.pdf258b289725c39635cfa93ee793a0e5e6MD51open accessAutorización .pdfapplication/pdf981095https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/809/2/Autorizaci%c3%b3n%20.pdf46db795b2d653c247215ba3d5509e2bbMD52metadata only accessLICENSElicense.txttext/plain1881https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/809/3/license.txt5a7ca94c2e5326ee169f979d71d0f06eMD53open accessTEXTProyecto_de_Grado_Daniela_y_Juli_n___HaaS_Arquitectura_Real_Time.pdf.txtExtracted texttext/plain100283https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/809/4/Proyecto_de_Grado_Daniela_y_Juli_n___HaaS_Arquitectura_Real_Time.pdf.txtb8044175dd7bf06ed07c19373efcd8ecMD54open accessautorización 1.pdf.txtExtracted texttext/plain44https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/809/5/autorizaci%c3%b3n%201.pdf.txt08d3ce43041881037e79467180fe1876MD55open accessDevia Serna, Julián David - 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