Comparação e implementação de plataformas de backend para soluções mHealth

Abstract

Os dispositivos móveis são cada vez mais utilizados na recolha de dados fisiológicos, quer para uso pessoal ou quer para suporte à prestação de cuidados de saúde. Esta área é mais conhecida como mHealth. O programador de aplicações mHealth precisa de desenvolver o front-end móvel, para os utilizadores finais e o backend, para a integração de sistemas e persistência dos dados recolhidos. Existem várias possibilidades de escolha relativamente à arquitetura a utilizar para o backend, que vão desde tecnologias empresariais genéricas a tecnologias específicas de determinados domínios da área de saúde. Neste trabalho, estudamos três plataformas para o backend de aplicações mHealth (Open mHealth, HL7 FHIR, Google Fit). Foram realizadas implementações exploratórias e aprendidas lições. De seguida, mostramos a utilização da plataforma Open mHealth numa aplicação mais abrangente, cobrindo casos típicos da utilização de mHealth num cenário de investigação: criação e gestão de estudos, monitorização ambulatória de participantes e análise dos dados por especialistas em saúde. A arquitetura proposta foi implementada num protótipo funcional, permitindo a monitorização de frequência cardíaca, eletrocardiograma e acelerómetro através de smartphones Android, e a revisão dos casos por especialistas numa aplicação web dedicada.

Mobile devices are increasingly being used in the collection of physiological data, for personal use or health care support. This field of application is known as mHealth. The developer of mHealth applications need to address the mobile front-end, for the final users, and the backend, for systems integration and long-term persistence. Several architectural choices can be adopted for the backend, ranging from general purpose enterpriselevel technologies, to health-domain specific frameworks. In this work, we study selected candidate frameworks for the backend of mHealth applications (Open mHealth, HL7 FHIR, Google Fit). Exploratory implementations were conducted and lessons learned. We then show the use of the Open mHealth framework in a more comprehensive application, covering typical mHealth use cases in a research scenario: studies creation and management, ambulatory monitoring of participants and data analysis by health experts. The proposed architecture was implemented in a functional prototype, allowing for heart rate, electrocardiogram, accelerometer and activity monitoring with Android smartphones, and cases review by experts in a dedicated web application.