Año II N° III - ISSN No.:1540-4471
   

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  SOFTWARE  

 

MEDAL. Medical Algorithms Project.

Rodríguez Jorge R, MDa, Svirbely John R, MDb, Sriram MG, PhDc, Smith Jack, MD, PhDd Johnson Kathy, PhDd, Kantor Gareth, MDf, Kimberley, Dunn. MD, PhDgd
 

a- Hospital General de Agudos “Dr. Cosme Argerich”, GCBA. Buenos Aires, Argentina
b- McCullough-Hyde Memorial Hospital, Oxford, Ohio, USA
c- National Space Biomedical Research Institute/NASA. Johnson Space Center, Houston, Texas. USA.
d- School of Health Information Science. University of Texas – Houston, Texas. USA
f- Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA
g- CEO. The Schull Institute. Houston. Texas. USA

 

 
 
 
RESUMEN
   
 

Existe un gran número de algoritmos en el cuidado actual de la salud (quizás más de 10.000), pero sólo un subconjunto se usa rutinariamente. Estos algoritmos serían más valiosos si estuvieran disponibles en un formato más amigable y simple para médicos, educadores, investigadores y demás integrantes del equipo de salud. La automatización de algoritmos sería útil pero el software es caro en cuanto al producto final y mantenimiento. La práctica médica se beneficiaría por consiguiente de la libre utilización de algoritmos médicos automatizados en un portal único y accesible. Este documento describe el plan, aplicación y uso de un portal de algoritmos médicos, discutiendo beneficios y problemas para el desarrollo y uso clínico.

 
PALABRAS CLAVE
 
  Algoritmos, Algoritmos Médicos, Medal, Informática, Medicina. Informática en Salud.
 
 

Introducción

 

MEDAL básicamente es una colección de algoritmos médicos en formato de hoja de cálculo y la respectiva documentación en formato texto, integrado en un portal[1] desarrollado en Estados Unidos (www.medal.org)  y otro desarrollado en Argentina (www.medal.org.ar) para Ibero y Latinoamérica.

Un algoritmo está definido como “un procedimiento paso a paso para resolver un problema o lograr algún fin específico”. Cuando este algoritmo se ejecuta en una computadora, es decir automatizadamente, se trata de un algoritmo automatizado o electrónico. Nosotros definimos un algoritmo médico como cualquier cómputo, fórmula o estudio, descrito paso por paso, que se practique en el área salud. En la tabla 1, observamos las Condiciones en las cuales se utilizan algoritmos en el área de la Salud

Los algoritmos nos permiten una guía para acceder en forma rápida a determinados objetivos. Son usados ampliamente no solo en la ciencia médica, sino también en la informática. Todos son pasibles de ser recreados en formato de hoja electrónica.  En este formato, el dato ingresa, se procesa según reglas o fórmulas caracterizadas en el código fuente, y en consecuencia se produce un resultado rápido y útil, ayudando a la decisión médica.

Para brindar un beneficio, los algoritmos electrónicos  deben ser exactos, fiables, accesibles y usados en forma correcta. A pesar del gran número de algoritmos médicos y cálculos publicados hasta la fecha en la literatura, muchos no se usan ampliamente o son poco utilizados. Además, no existen estándares universales para la utilización de algoritmos electrónicos y cálculos.

Las barreras a la utilización incluyen lo siguiente:

  • Las inexactitudes en fórmulas o datos debido a los errores de la trascripción.
  • Malos entendidos involucrando las unidades de medida apropiadas para datos o resultados.
  • La necesidad de ajustar a los extremos fisiológicos, como por ejemplo la vejez, neonatos, peso corporal, altura, etc.
  • La expresión de resultados sin una explicación de la referencia o metodología, haciendo la comparación de resultados entre las instituciones muy difícil.
  • La dificultad al identificar y recuperar el algoritmo correcto para una tarea clínica particular.
  • La falta de documentación fiable en su publicación de origen, la falta de validez o nivel de evidencia.
  • La falta de disponibilidad en un formato conveniente para el uso generalizado y simple.

Tabla 1. Condiciones en las cuales se utilizan algoritmos en Salud

Codificación Médica.

Comparación con elementos de la población normal.

Conversión de datos para diferentes fines.

Algoritmos de decisión y triage.

Diagramas de flujo aplicados a la medicina.

Criterios de diagnóstico.

Seguimiento del síntoma y evolución.

Descripción del estado funcional.

Escalas y grados de diferentes patologías.

Probabilidad y análisis estadístico.

Scores Pronósticos

Encuestas y cuestionarios médicos variados.

Determinación de Riesgos.

Clasificaciones médicas

Fórmulas médicas.

Indicaciones y contraindicaciones terapéuticas.

Los objetivos de Medical Algorithms Project  (MEDAL) es superar algunas de estas barreras a través de:

  • Proporcionar una colección de algoritmos médicos electrónicos, exactos y fiables.

  • Brindar la documentación adecuada, proporcionando las referencias a las fuentes originales.

  • Estandarizar los datos usados en cada algoritmo, en cuanto a  ingreso, procesamiento y egreso de resultados.

  • Permitir la reutilización rápida y sencilla del algoritmo.

Desarrollo

 

Materiales y Métodos.

Ya aclaramos que MEDAL es una gran colección de algoritmos médicos en formato de hoja de cálculo y la respectiva documentación en formato texto, todo dentro de un portal desarrollado en Estados Unidos y Argentina para el mundo médico. El portal Latino presenta además ciertas características propias que detallaremos más adelante.

Hay cuatro pasos involucrados en el proceso de algoritmos para incorporarlos en el portal de MEDAL:

  1. selección de los mismos

  2. documentación

  3. compilación como una hoja de cálculo electrónica

  4. desarrollo de una aplicación de software reutilizable

Los algoritmos son reunidos de la literatura biomédica, como las revistas de investigación reconocidas mundialmente, y libros de texto clásicos de la especialidad. La selección del algoritmo es pragmática. Algo que es simple y modular y qué puede llevarse a cabo en una hoja de cálculo es lo conveniente. MEDAL no es un sistema vertical, ni un sistema especialista.

La documentación normalmente se toma de lo publicado en la literatura médica. La documentación generada, debe ayudar al usuario a entender la aplicación del algoritmo y determina si el algoritmo es lógico y médicamente válido.

Las hojas de cálculo generadas, se derivan de la documentación y sirven para varias funciones. Primeramente, una hoja de cálculo proporciona un grado de funcionalidad que es accesible a la mayoría de los usuarios. Secundariamente, como la protección de escritura de la hoja de cálculo puede quitarse, es  fácilmente  modificable y personalizable por cada equipo médico de especialistas o Institución. En tercer lugar, una hoja de cálculo puede usarse por programadores para el desarrollo de nuevo software o como complemento en  el desarrollo de aplicaciones del software existentes.

Para asegurar la llegada a todos los posibles usuarios, los algoritmos se han desarrollado en Microsoft® (MS) Excel® y pueden bajarse libremente de los sitios Web de MEDAL (www.medal.orgwww.medal.org.ar) para correr en sistemas Windows™ o Macintosh™. Cada capítulo comprende documentos de MS Word®, PDF®  y un libro de MS Excel®, comprimidos en formato .Zip. El libro de Excel contiene los algoritmos del capítulo, y el documento de MS Word® o PDF® tiene descripciones y referencias para los algoritmos. Los capítulos se actualizan dos a tres veces por año y son 45 en total, divididos por especialidades médicas.

Las instrucciones en el sitio Web describen claramente: como obtener cada capítulo para Windows y Macintosh, así como la conversión a otros formatos de archivos. El software requerido para la descompresión y la conversión está disponible como freeware y/o shareware en otros sitios.

Existen addins para el uso en Plams. Los archivos de Excel pueden abrirse también con la mayoría de las suites ofimáticas para MS-Windows, Macintosh y GNU/Linux actuales.

Cada libro se  abre en una hoja que contiene un índice de materias en que están los algoritmos listados con sus respectivos links a cada hoja de cálculo específica. Dentro de cada hoja de cálculo, se identifican las áreas de ingreso de datos claramente. Las celdas en las que no se ingresan datos, son protegidas contra escritura. La modificación de una hoja de cálculo requiere la extracción de la hoja de cálculo en un archivo separado antes de quitar la protección.

Los volúmenes enteros del portal son los fácilmente localizables por el sistema de búsqueda, devolviendo cualquiera de los capítulos en que el término de la búsqueda aparece.

MEDAL permite el download gratuito del material para propósitos no comerciales. Un aviso legal informa que los cómputos obtenidos de estos algoritmos deben compararse con el juicio y conocimiento clínico personal. Recuerda a los  usuarios que ellos deben verificar y deben validar la documentación y hojas de cálculo siempre que sea posible.

 

Resultados

En los 7 años de duración del proyecto, más de 4.000 algoritmos han sido reunidos y procesados, organizados en 45 capítulos. MEDAL está actualmente en su versión 10.0 y la versión 11.0 en desarrollo, como así mismo la sección de “algoritmos on line” para uso directo a través de Internet. El portal MEDAL posee promedios de más de 1.600 visitantes diariamente de todo el mundo.

El sitio estimuló el interés suficiente de América Latina producir la creación de un portal espejo de idioma español desarrollado en Argentina a principios de 1998. (Figura 1). En el año 2002 se desarrolló una empresa para el respaldo, desarrollo y representación legal del Medical Algorithms Project, denominada Quantas Healthcare Solutions Inc. Esto fortalece el mantenimiento de la misión emprendida hace varios años atrás.

Figura 1. Logo de MEDAL Ibero - Americano
 

Vamos ahora a tocar algunos puntos específicos que fuimos sorteando en el desarrollo e investigación de algoritmos electrónicos.

Hemos identificado varios problemas prácticos en el uso de algoritmos [i].   

Problemas Generales en el uso de Algoritmos
Pueden validarse los algoritmos de predicción en una población de estudio pero pueden ser falsamente generalizados. El uso del algoritmo en un individuo fuera de la población definida requiere la aprobación en la población externa. Esto lleva a la conclusión de que los algoritmos poseen mejor exactitud en la población que les dio origen y deben ser usados con cautela en otras poblaciones. Siempre deben asociarse al juicio médico.

A ciertos algoritmos puede les faltar "sensibilidad", es decir, una correlación limitada entre el cambio en el rendimiento de un algoritmo y la condición clínica del paciente.[ii] Finalmente, porque los algoritmos existen en una variedad de tipos y dominios, faltaría una normatización de creación y uso racional de los mismos.[iii]

Documentación sub - óptima.
Nuestro grupo ha encontrado que las fuentes de la literatura pueden contener ambigüedad en la documentación y explicación. Pueden perderse los matices en la traducción del idioma de origen o a través de entender mal ciertas condiciones. En algunos casos los elementos de los datos seleccionados no pueden ser transferibles a otras instituciones o países.

Un algoritmo a veces puede hacer uso de datos no pertinentes, ilógicos o no relacionados al cuidado clínico.

La variación en el Uso de Medidas y Unidades de Laboratorio.
Los ejemplos en esta categoría incluyen la variación en unidades usadas para la representación de datos (las unidades de SI versus las unidades convencionales). Los problemas también ocurren con el uso de porcentajes (50% como 50 o 0.5) o con los tipos diferentes de logaritmos (natural contra base 10). Los errores también pasarán cuando hay variación en el valor exacto esperado para el uso en una ecuación (por ejemplo WBC de 10,000 como 10 contra 10000 contra 10*10^9).[iv] [v]  

 

Errores Durante el Uso del Algoritmo

Varios tipos de errores son encontrados durante el uso del algoritmo, como el fracaso para usar un algoritmo cuando no es el apropiado. [vi]

  • La selección de un algoritmo está equivocado para el paciente o situación (uso en situaciones fuera de las especificaciones).  

  • Optar por un algoritmo simple cuando uno más complejo sería lo correcto.

  • Generar un error recordando el algoritmo (el error de llamada) erróneamente.

  • Generar un error durante el cálculo o ejecución del algoritmo.

  • Fracaso para cuestionar el rendimiento del algoritmo.

  • El mal uso del algoritmo en su target (uso para un individuo cuando debería usarse en  poblaciones; use fuera de población especificada).

Creemos que tales errores más probablemente ocurren si:

  • el usuario es inexperto,

  • el usuario es el demasiado confiado en el algoritmo,

  • el algoritmo es poco claro,

  • el usuario tiene prisa o está bajo tensión, o

  • el usuario no quiere invertir el tiempo de aprendizaje para un algoritmo.[vii]

Aspectos Legales, de Seguridad y Privacidad.
Las aclaraciones legales en el sitio web de MEDAL se dirigen a algunos de los problemas que pueden afectar el uso de algoritmos en la práctica clínica. Los autores están interesados que un error médico no se asocie con el uso o mal uso de un algoritmo, lo cual podría producir graves consecuencias potencialmente. También deben considerarse los problemas de propiedad intelectual y algunos rasgos de un algoritmo podrían estar sujetos a derechos de propiedad literaria o protección de patente. La FDA ha formulado las regulaciones para software médico basado en las prácticas industriales, similar a aquéllos usados en la industria farmacéutica. Finalmente, la seguridad y problemas de confidencialidad pueden generarse bajo el uso de algoritmos. Por ejemplo, la selección de un algoritmo particular puede servir como un indicador de que un paciente está siendo colocado debajo de un determinado grupo sindromático o clasificado de una determinada manera, esto puede influir en forma variable en cada grupo médico, induciendo un determinado diagnóstico.

Medal Iberoamericano
Medal Iberoamericano no solo ofrece los capítulos de Medal en ingles y algunos traducidos al castellano, sino también algunos algoritmos propios. Además posee otras secciones: Introducción a la Medicina basada en la evidencia, Software médico gratuito y Tutoriales para el equipo de salud. En la sección de medicina basada en la evidencia se ofrece una introducción al tema y un tutorial sobre “EBM en Internet”. La sección Tutoriales ofrece uno sobre bioestadística (StadHelp), uno sobre desarrollo de bases de datos médicas (dbHelp) y otro sobre uso de hojas de calculo electrónico (SheetHelp). Además se ofrece un tutorial sobre bioestadística on line. La sección software ofrece algunos programas médicos gratuitos en castellano: UtiDos, Cal-Q-Los y RegBook desarrollados en Argentina y el SIP; SIN y SIA del grupo CLAP-OPS. Las páginas están en constante renovación.

DoctorSoft. Un portal asociado a Medal Ibero - Americano.

Uno de los recursos creado por Medal Iberoamericano es el desarrollo de un Portal exclusivo de Software Gratuito para el equipo de salud llamado DoctorSoft (www.doctorsoft.com.ar ). De esta manera se ofrece mas de 300 programas de uso medico en forma totalmente gratuita. Los programas se clasifican según funciones existiendo 12 categorías de software: antivirus, programas médicos, multimedia, agendas, ofimática, diseño, Palmtops, Internet, cuidados del sistema, utilidades, programas para Windows 3.11, DOS y para Linux).

De esta manera Medal trata de aportar una ayuda frente a la crisis de recursos y presupuesto reinante en Latinoamérica.

 

Discusión
 

Beneficios del Uso de Algoritmos

Nosotros sugerimos que el acceso gratuito a algoritmos médicos ofrece varios beneficios en el cuidado de salud. Algunas ventajas son muy importantes para el equipo de salud. La automatización de los algoritmos electrónicos, permite ganar mayor eficacia.[viii] Aunque un estudio extenso se exigiría para documentar cómo el sistema de algoritmos arrojaría beneficios, nosotros resumimos nuestros resultados a continuación.

Facilitación de la Medicina basada en evidencias

Los algoritmos se basan en literatura médica clásica, journals y publicaciones de cada especialidad y se remiten las fuentes bibliográficas de los mismos. Su uso resulta en consiguiente, practica de una medicina basada en la evidencia científica publicada hasta el momento. El uso de algoritmos mejora la carga científica de un diagnóstico, terapéutica o asistencia de otro tipo. [ix]

La valoración de calidad clínica se ve favorecida y pueden reforzarse los programas de mejora de calidad si se usan los algoritmos. Esto podría reducir la variabilidad en la entrega del cuidado y podría permitir las comparaciones más homogéneas entre los proveedores e instituciones.

Favorecen la generación de estándares:

El uso de algoritmo podría ayudar a generar estándares para la comparación entre grupos de estudio e Instituciones.

Pueden usarse los algoritmos y su documentación asociada como un recurso para los dos firme con iniciales y la educación continua, y una biblioteca de herramientas útil en la investigación.

Beneficios de Automatización del Algoritmo

La automatización de algoritmos debe aumentar la velocidad de ejecución y debe reducir los errores en su uso. La documentación para su uso debe ser de buena calidad. Los algoritmos deben incluir la información sobre la especificación de poblaciones para el uso y falta de uso. [x]

Los algoritmos poseen ventajas con respecto a los programas de código fuente cerrado. Los algoritmos son más plásticos y fáciles de usar y se pueden traducir o personalizar con pocos conocimientos sobre la aplicación en la que fueron hechos.

Para lograr el máximo beneficio, deben integrarse los algoritmos o deben unirse con los sistemas de información clínicos para simplificar la introducción de datos.[xi] La automatización mediante una hoja de cálculo que usa el formato del algoritmo estandarizado facilita este proceso. El desarrollo del software inicial puede ser realizado por profesionales de salud que pueden pasar entonces luego el trabajo a programadores.

La colocación de estos algoritmos en Internet en un portal de acceso, posee grandes beneficios. El portal así desarrollado puede traducirse en idiomas múltiples, facilitando la distribución global y colaboración a bajo costo de implementación. El recurso del algoritmo global puede beneficiar a países de menor desarrollo económico. Los países en desarrollo necesitan el acceso todavía al conocimiento médico moderno.[xii]  Los algoritmos  en Internet, pueden ayudar a esta mejora en la especialización y la asistencia.[xiii] Además pueden modificarse los algoritmos para cubrir las necesidades locales de profesionales y sociedades con los ajustes necesarios.

Beneficios del Software Gratuito

En Medal apoyamos el desarrollo del freeware y su distribución masiva. Dado el crecimiento de la demanda de sofá free, se creó DoctorSoft. Los portales de software gratuito especializados no son tan comunes como los generales. DoctorSoft es el primer portal en su género y se ha recibido con gran entusiasmo en la comunidad médica iberoamericana como lo demuestran las manifestaciones de adhesión y numero de visitas. De esta manera, el equipo de salud posee alternativas gratuitas a la mayoría de los programas pagos. El objetivo es mejorar la relación costo-beneficio en áreas informáticas institucionales de salud evitando el problema del software legal y gasto de dinero en licencias.[xiv]

 

Beneficios de los Tutoriales

Los Tutoriales paso a paso se han ganado un gran reconocimiento en las disciplinas informáticas y poco a poco han ido ganando terreno en otras áreas. Si bien no son tan difundidos en medicina, las “guidelines”, podrían ser homologadas a los Tutoriales. Medal ofrece varios Tutoriales de temas muy específicos como bioestadística, uso de bases de datos y hojas de cálculo. El objetivo es ayudar a la formación del profesional del equipo de salud en estos temas básicos. [xv]Esto redunda en un mayor y mejor uso del recurso informático por un lado y un mejor entendimiento de la forma de establecer investigaciones científicas, como recolectar datos y analizarlos para sacar conclusiones básicas, por el otro.

 

Conclusiones

 

Medal ha surgido como un esfuerzo por coleccionar, categorizar y automatizar un número extenso de algoritmos médicos, y ponerlos disponibles gratuitamente para los profesionales del equipo de salud. Nuestra experiencia refuerza la creencia que un portal centralizado de algoritmos médicos para el cuidado de la salud, puede servir como un recurso global. La estandarización puede llevar a la automatización más eficaz y una mejor distribución. Los desarrollos actuales y futuros en la informática móvil e inalámbrica hacen de este, un sistema factible para el uso directo en las situaciones clínicas.

Consideramos entonces que un portal de algoritmos médicos en Internet es un elemento útil para la asistencia diaria más allá de las fronteras en el mundo médico.

 

Referencias

 

[1] Portal Web en Internet

[i] Svirbely J, Sriram MG. MEDAL, A compendium of medical algorithms for access over the Internet. Proc AMIA Symp. 1999; 1172 (abstract). 

[ii] Braitman LE, Davidoff F. Predicting clinical states in individual patients. Ann Intern Med. 1996; 125: 406-412.

[iii] De Jonghe B, Cook D, Appere-De-Vecchi C, et al. Using and understanding sedation scoring systems: A systematic review. Intensive Care Medicine. 2000; 26: 275-285.

[iv] McGinn TG, Guyatt GH, Wyer PC, et al. Users' guides to the medical literature. XXII: How to use articles about clinical decision rules. JAMA. 2000; 284: 79-84.

[v] Edejer TTT. Disseminating health information in developing countries: the role of the internet. BMJ. 2000; 321: 797-800.

[vi] Teres D, Pekow P. Assessing data elements in a severity scoring system. Intensive Care Medicine. 2000; 26: 263-264.

[vii] Deyo RA, Centor RM. Assessing responsiveness of functional scales to clinical change: An analogy to diagnostic tests (abstract) . Arthritis Rheumatism. 1986; 29 (supplement): S61.

[viii] James BC, Hammond EH. The challenge of variation in medical practice. Arch Pathol Lab Med. 2000; 124: 1001-1003.

[ix] Godlee F, Horton R, Smith R. Commentary: Global information flow. Lancet. 2000; 356: 1129-1130.

[x] GuideLine Interchange Format: A model for representing guidelines. J American Medical Informatics Association. 1998; 5(4): 357-372.

[xi] Harris E, Tanner M. Health technology transfer. BMJ. 2000; 321: 817-820.

[xii] Yudkin JS, Swai ABM. Letter to the Editor: Access to medical information in developing countries. Lancet. 2000; 355: 2248.

[xiii] Fraser HSF, McGrath StJD. Information technology and telemedicine in sub-Saharan Africa. BMJ. 2000; 321: 465-466.

[xiv] Carnall D. Medical software's free future. BMJ. 2000; 321: 976

[xv] Godlee F, Horton R, Smith R. Global information flow. Lancet. 2000; 356: 776-777.

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