Ecosistema digital y ubicuo de soluciones basadas en tecnología móvil para facilitar la gestión de datos en entornos prioritarios del país

Implementar un ecosistema digital y ubicuo a través de tecnología móvil para facilitar la gestión de datos en entornos prioritarios del país a través del desarrollo de soluciones en temas de educación, salud, industria 4.0 y entornos asistencial.

Diseño de la propuesta

●      Justificación y descripción de la propuesta.

El desarrollo de soluciones que aporten a las problemáticas del país, son el foco fundamental de los grupos y centros de investigación. Cada uno de ellos aporta a las necesidades de la región. Esta propuesta se centra en ejes prioritarios del país, haciendo énfasis en los objetivos de desarrollo sostenible, planes prioritarios y agendas públicas para establecer un entorno que aporte a la ciencia y la innovación a través de la tecnología e investigación. Nuestra propuesta de un ecosistema digital, ataca tres áreas importantes del país: salud, industria 4.0 y educación, cubiertas por la tecnología móvil y ubicua que son las metas de nuestro grupo de investigación. Nos centramos en los siguientes elementos, enmarcados en las áreas temáticas de ingeniería y ciencias tecnológicas:

a.      Industria 4.0 en la avicultura

La avicultura es una industria agrícola, que, gracias a la comercialización de sus productos generados y a la generación de empleos asociados a cada una de sus etapas, la llevan a ubicarse en una posición importante dentro de la economía de los países de América (FAO, 2020). A nivel mundial, el continente americano es el mayor productor de carne de pollo, con más de 48,6 millones de toneladas producidas en el año 2020, seguido por el continente asiático con 43,8 millones de toneladas. Aun así, cifras obtenidas de los países de América Central revelan que la producción de carne de pollo en Panamá disminuyó en el año 2020, produciendo sólo un total de 150,637 toneladas en comparación con las 174,394 toneladas producidas en el año 2019, mientras que otros países centroamericanos mantuvieron su crecimiento productivo en comparación con años anteriores (ILP-ALA, 2021). Para dar continuidad a las estrategias de mejora continua aplicadas a la producción avícola y fortalecimiento económico nacional, se necesita la generación de investigaciones científicas y soluciones innovadoras que respondan a las problemáticas inherentes de este sector agrícola, brindando herramientas cuya implementación apoye a la reducción de gastos, prevención de pérdidas y a la toma de decisiones estratégicas (Olejnik et al., 2022).

Con este trabajo de investigación se propone el desarrollo de un sistema para la automatización y gestión a distancia de las condiciones de comodidad higrotérmicas a las que se encuentran sometidos las aves en espacios dedicados al cuidado de pollos en etapas tempranas de crecimiento, así como la detección de patrones de comportamientos en distintos momentos del día y el análisis de las condiciones de bienestar animal en el entorno de crianza.  Este sistema estaría conformado por una red de estaciones de monitoreo inalámbricas compuestas por sensores de temperatura, humedad y luminosidad, una cámara y sensor de distancia para la determinación de la ubicación y movimiento de las aves en el suelo, y una lámpara calefactora de intensidad y altura autoajustable de acuerdo con los datos  capturados por los dispositivos descritos anteriormente; dichas estaciones incluyen el uso de microcomputadoras embebidas para el procesamiento, respaldo y transmisión remota de la información generada, la cual podrá ser consultada remotamente por medio de una aplicación móvil. Esta propuesta incluye la programación de algoritmos para la recolección de información y su comunicación a larga distancia por medio de tecnología inalámbrica, el diseño de dispositivos para ser utilizados en espacios de crianza propios de sistemas de producción avícola, así como el diseño de un sistema de gestión de la información como soporte a una aplicación móvil que permita conocer el estado del espacio de crianza. Con este proyecto se busca aportar al desarrollo científico del país, a través del desarrollo de un sistema innovador que sirva como herramienta para impulsar y fortalecer las actividades de la producción avícola panameña.

b.      Educación

La tecnología ha irrumpido en la vida cotidiana de las personas, amparando soluciones que minimicen las necesidades de inversión  de personal y espacio, de tal manera que se maximice la disponibilidad de los productos para atender las necesidades de los clientes (Correa Espinal et al., 2010). Señalando las pautas en la construcción cultural de los espacios y entornos en línea, empujando a las políticas públicas para incorporar estas tecnologías en la gestión escolar (Méndez, 2012). Permitiendo así la reorganización y planificación de los planes pedagógicos de enseñanza-aprendizaje con base en los recursos tecnológicos con los que cuenta una institución académica, apostando de esta manera a la inclusión de las personas con necesidades especiales. En la República de Panamá, el Decreto Ejecutivo No. 1 del 4 de febrero del 2000, Artículo 2, se establece la normativa para la educación inclusiva de la población con Necesidades Educativas Especiales (NEE), la cual define como los alumnos con dificultades mayores que el resto, para acceder a los aprendizajes que les corresponden por edad o aquellos que presentan talentos especiales y que para ser atendidos adecuadamente, puedan requerir recursos de apoyo, ajustes o adaptaciones en una o varias áreas del currículum escolar. Esta normativa abarca incluso a la población diagnosticada con el Trastorno Espectro Autista (TEA), el cual se caracteriza por presentar una serie de alteraciones al nivel del neurodesarrollo, que inicia en la infancia y permanece durante toda la vida, implicando problemas en la comunicación e interacción social, el comportamiento y las actividades que estos efectúen (Bonilla & Chaskel, 2016). La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que aproximadamente uno de cada 100 niños cuenta con un diagnóstico de TEA, el cual según el catálogo de Clasificación Internacional de Enfermedades (CIE-11) (Organización Mundial de la Salud (OMS), 2022) puede clasificarse en 5 diferentes niveles o grados, entre ellos:

1) TEA sin trastorno del desarrollo intelectual y con deficiencia leve o nula del lenguaje funcional.

2) TEA con trastorno del desarrollo intelectual y con leve o ningún deterioro del lenguaje funcional.

3) TEA sin trastorno del desarrollo intelectual y con deficiencia del lenguaje funcional.

4) TEA con trastorno del desarrollo intelectual y con deficiencia del lenguaje funcional.

5) TEA con trastorno del desarrollo intelectual y con ausencia del lenguaje funcional.

Es por ello, que siguiendo este contexto, esta propuesta busca utilizar la RA para combinar la información sintética (generada por computadora) con la real, proporcionando entornos mucho más llamativos y estimulantes, con sus elementos multimedia (Rigueros Bello, 2017),  y las tecnologías móviles, facilitando así la anticipación y la comprensión de las tareas con un método más dinámico, influenciando el aprendizaje colaborativo, trabajo en equipo y participación activa, así como aquellas relacionadas con las habilidades digitales y tecnológicas que demanda una sociedad cada vez más orientada al conocimiento y la información, con niños diagnosticados entre los primeros tres niveles del TEA. Esta propuesta incluye el desarrollo y diseño del entorno de aprendizaje, la utilización de instrumentos de recolección de información pretest y postest, a través de los cuales se efectuará un registro de los datos obtenidos, que permitan evaluar los resultados de la implementación de esta estrategia de aprendizaje, así como la evaluación de las funcionalidades de la aplicación de forma integral para determinar que la aplicación móvil dará respuesta a las necesidades de los niños con TEA.

c.      Tecnologías de asistencia

Las tecnologías de asistencia son fundamentales, ya que existe el concepto de apropiación de la tecnología que se basa en explorar la relación entre la "tecnología" y el "individuo" que es el medio para que las personas con discapacidad visual puedan adquirir conocimientos favorecedores para su desarrollo social. En este sentido, la tecnología permite recuperar y generar habilidades cognitivas y lograr así adaptarse a nuevas formas de aprendizaje y desarrollo que se presente. El término tiflotecnología se define como el “estudio de la adaptación de procedimientos y técnicas para su utilización por los ciegos”. La tiflotecnología se conoce como el conjunto de técnicas, conocimientos y recursos encaminados a procurar a las personas con disminución visual y ceguera tengan los medios oportunos para la correcta utilización de la tecnología con el fin de favorecer su autonomía personal y plena integración social, laboral y educativa. Los dispositivos que integran tecnologías de asistencia tienen un amplio impacto en la adaptabilidad de las personas con discapacidad visual dentro de entornos determinados, esto genera una integración social, ya que deben mitigarse ciertas barreras físicas y mentales para dar cabida a la implementación tecnológica para mejorar sus aptitudes y capacidades.

Dentro del censo poblacional del 2010 se incluyó la sección para determinar el número de personas con discapacidad en general establecidas en Panamá, dentro de esta se estableció la discapacidad visual definida como una persona que le falta totalmente la visión o ve muy poco (débiles visuales), impedimento que no se puede normalizar con el uso de lentes, tratamientos y otras ayudas ópticas. Incluye a las personas ciegas por nacimiento; o por enfermedades como glaucoma, toxoplasmosis e infecciones diversas producidas por accidente (golpes oculares, lesiones diversas, entre otras). Actualmente, se desconoce el número de personas con discapacidad visual en Panamá, pero es evidente que ha aumentado, ya que cuenta con un retraso de 16 años. La actual administración gubernamental proyecta llevar a cabo esta segunda encuesta de prevalencia en el 2022.

El incremento de la discapacidad visual es un problema latente, de acuerdo con los informes de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en el 2015 existen 217 millones de personas con disminución visual y 36 millones son ciegas. Se estimó un crecimiento, en el 2020 son 237,1 millones de personas con disminución visual y serán 587,6 millones de personas para el 2050. Para las personas ciegas, las estimaciones son de 38.5 millones en el 2020 y 114,6 millones para el 2050. Aunque este estudio no evalúa directamente las causas de la discapacidad visual, la OMS sugiere que la mayoría de los casos de discapacidad visual en los países menos desarrollados podrían prevenirse o revertirse. Sin embargo, debido a la deficiencia de un sistema de salud óptimo, en muchas ocasiones la discapacidad visual llega a una etapa final avanzada sin posibilidades de corrección. El crecimiento y el cambio en la estructura de edad de la población mundial está causando un aumento sustancial en el número de personas con ceguera y discapacidad visual, que parece estar acelerándose. Hay muchas otras razones para la desigualdad en la salud entre los grupos de población, entre países y dentro de ellos, que podrían incluir la distribución injusta del poder, recursos y la disfunción de un gobierno en particular, estos factores se consideran causas fundamentales en informes recientes de Las Comisiones de Determinantes Sociales de la Salud (CDSS) y los sistemas de salud débiles.

La Agencia Internacional para la Prevención de la Ceguera IAPB en la gestión de la Visión Atlas que contiene estimaciones nuevas e importantes sobre las causas, magnitudes y proyecciones de la pérdida de la visión del Grupo de expertos en pérdida de la visión VLEG, así como evidencia clave de la Comisión de Salud Global Ocular Global de The Lancet determinando que las necesidades del cuidado de la visión aumentan sustancialmente; estas proyecciones estiman que más de la mitad de la población mundial 4.800 millones necesita acceso de servicios de atención oftalmológica para prevenir y tratar la pérdida de la visión para el 2050. La IAPB en un estudio establecido en el 2020 indica que Panamá cuenta con una población de 4,31 millones de habitantes, estimando que 57,000 de personas con pérdida de la visión de estos 27,000 personas eran ciegas, resultando una proporción indicativa que alrededor del 54% son mujeres.

En esta propuesta se plantea desarrollar y aplicar la construcción de un dispositivo que permita la detección de obstáculos, para mejorar la independencia de las personas con discapacidad visual. El desarrollo del dispositivo generará un progreso significativo dentro del campo de las tecnologías de asistencia, incursionando en la utilización del Internet de las Cosas (IoT). Buscando contribuir en la movilidad óptima de las personas con discapacidad visual, permitiendo con ello interactuar con el ambiente de forma más intuitiva y autónoma.

1. Salud (Trastornos Hipertensivos en el Embarazo)

Los trastornos hipertensivos del embarazo (THE) son, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), una causa importante de morbilidad grave, discapacidad crónica y muerte entre las madres, fetos y los recién nacidos (Organización Mundial de la Salud, 2014). La incidencia de estos trastornos hipertensivos, se han reportado de 16,30 millones a 18,08 millones en todo el mundo, con un aumento total del 10.92% en el periodo comprendido entre 1990 y 2019 (Wang et al., 2021). Aproximadamente, según (Yeh et al., 2022), estos trastornos afectan al 10% de los embarazos a nivel mundial.

La mortalidad materna ha presentado un descenso importante en los últimos años, sobre todo en aquellos países que han prestado especial atención en la prevención de sus principales causas, entre ellas la hipertensión(Organización Panamericana de la Salud, 2021). En Panamá, la implementación de políticas públicas como el Plan Estratégico Nacional para la Reducción de la Morbilidad y Mortalidad Materna y Perinatal 2015-2020 y la Red de Oportunidades han mostrado resultados parciales de descenso de casi el 30% en las muertes maternas entre los años 2012 y 2017 (UNICEF Panamá, n.d.). Sin embargo, el porcentaje de muertes maternas por trastornos como la preeclampsia y la eclampsia en el año 2020, han tenido un aumento del 7.5% y 11.3% respectivamente, en contraste con el año 2015, según las cifras extraídas del reporte de muertes maternas Instituto Nacional de Estadística y Censo INEC.

La cobertura y la calidad del control prenatal permite la detección de posibles morbilidades y vigilancia de las embarazadas, pues es en este nivel donde se realiza el diagnóstico precoz y se facilita el tratamiento oportuno. A pesar de que Panamá tiene una captación de 94 en las embarazadas, en las áreas de difícil acceso la concentración (número de controles prenatales) no supera 3.2 por cada mujer. En el año el 2020, preliminarmente, las muertes obstétricas directas ocurrieron con mayor frecuencia en hospitales en un 61.1% (Informe Oficial de Muertes Maternas, Año 2021), afectando a pacientes que llegan complicadas, sin control prenatal o controles tardíos, lo que indica que probablemente las embarazadas desconocían los signos de alarma, no buscaron atención inmediata a pesar de presentar signos de morbilidad severa o los controles prenatales no fueron accesibles, suficientes o de calidad para permitir reconocimiento de riesgo de muerte y permitir una intervención oportuna (Plan Estratégico de Reducción de Morbilidad y Mortalidad Materna y Perinatal Panamá 2021-2025 pdf).

Las tecnologías aplicadas a la salud son descritas por la OMS como una herramienta con el potencial significativo de acelerar el progreso de los Estados miembros hacia el logro de la cobertura sanitaria universal, definiendo como objetivos potenciales claves para implementar la salud digital: 1). El aumento al acceso a los servicios de salud, 2). Aumentar la participación del paciente, la familia y la comunidad, 3). Aumentar la seguridad y la calidad de la atención. En especial, la aplicación de tecnologías mHealth contribuye a aumentar el acceso a los servicios de salud a través del intercambio efectivo y oportuno de datos de salud, particularmente para las poblaciones de difícil acceso, fortalecer la calidad, la cobertura y la asequibilidad de las intervenciones de salud validadas incluyendo el registro electrónico, la evaluación y la monitorización de aquellos que necesitan de los servicios de salud. Pueden, además, garantizar el empoderamiento de las poblaciones que se beneficien de este recurso, a través de servicios de salud integrados y centrados en las personas, que respondan mejor a las necesidades de los pacientes y sus familias, colocándolos en el centro del sistema sanitario.  (https://apps.who.int/gb/ebwha/pdf_files/WHA71/A71_20-en.pdf).

Considerando lo anterior, en este trabajo de investigación se pretende desarrollar una plataforma de seguimiento y control de los trastornos hipertensivos del embarazo, a través de la sensorización biométrica que permita la monitorización ambulatoria continua de las gestantes con el uso de tecnologías móviles aplicadas a la salud, implementando mecanismos de análisis de información apoyados por inteligencia artificial; como herramienta de soporte a la toma de decisiones inteligentes en la salud materno fetal, estrechando la brecha médico-paciente con una solución tecnológica que facilite la observación, la evaluación y la generación de planes de atención; impulsando la medicina de precisión.