HCA Healthcare utiliza el software de Red Hat para desarrollar un sistema de análisis predictivo

HCA Healthcare es una empresa del área de la salud con sede en Nashville que utiliza sus recursos de datos para encontrar soluciones innovadoras a los desafíos que enfrenta el sector desde hace mucho tiempo. Un equipo interdisciplinario de médicos, analistas de datos y especialistas en tecnología de HCA Healthcare utilizó Red Hat OpenShift Container Platform y Red Hat Ansible Automation Platform para crear un producto que realizara análisis predictivos de forma inmediata: SPOT (Predicción de la septicemia y optimización de su tratamiento). Gracias a SPOT, la empresa puede detectar con mayor rapidez y precisión la septicemia, una afección potencialmente mortal. De este modo, ayuda a salvar vidas. SPOT es la primera de muchas iniciativas en toda la empresa que busca utilizar datos en tiempo real según sea necesario para mejorar la atención al paciente con nuevos conocimientos.

Beneficios

• Se salvan vidas gracias a la creación de una plataforma de análisis de big data para agilizar la detección de la septicemia.
• Se creó un entorno de contenedores confiable y de alta disponibilidad para los servicios nuevos y los algoritmos de machine learning (aprendizaje automático) en tiempo real.
• Se estableció un entorno respaldado pero flexible para el aprendizaje sobre el sistema de salud.

HCA Healthcare cuenta con más de 30 millones de interacciones con pacientes cada año en 1800 centros de atención y es uno de los proveedores de servicios de salud más importantes de Estados Unidos. La empresa, que se fundó en 1968, utiliza su amplia red de cuidadores y recursos para ofrecer medidas y cuidados eficientes y efectivos. Su grupo de servicios clínicos, compuesto de casi 400 médicos, enfermeros, profesionales de la salud, analistas de datos y especialistas en TI, emplea los datos y la tecnología para respaldar la atención médica moderna.

"Teníamos historias clínicas electrónicas (EHR) antes de que el sector las estandarizara. Somos tanto una empresa de tecnología y datos como de atención médica", afirmó el Dr. Jonathan Perlin, director médico de HCA Healthcare. "Sin embargo, la enorme cantidad de datos que recopilamos no sirve de nada si no nos ayuda a mejorar la atención al paciente. Queremos establecer un sistema de salud que pueda aprender, en el cual los datos de la atención a los pacientes se recopilen y utilicen para mejorar el servicio de forma permanente y potenciar la ciencia de la salud".

En 2015, los directivos de HCA Healthcare identificaron las tasas de septicemia como un desafío clave que se podría resolver con los datos. La septicemia es una afección en la que el sistema inmunitario del organismo tiene una respuesta abrumadora a las infecciones, y es común en los jóvenes, los ancianos y cualquier persona con un sistema inmunitario comprometido. Es responsable de 270 000 muertes por año solo en Estados Unidos. Tradicionalmente, el diagnóstico se basa en la revisión manual de las historias clínicas de los pacientes durante los cambios de turno, pero este enfoque puede retrasar el diagnóstico de una afección que se vuelve entre un 4 % y un 7 % más mortal cada hora.

"Nuestra infraestructura de datos actual se diseñó para la inteligencia comercial y la generación de informes a gran escala, pero esta tarea es muy diferente. Necesitamos recopilar, analizar y compartir datos en tiempo real de todas nuestras instalaciones para poder tomar medidas que salven vidas rápidamente", afirmó el Dr. Edmund Jackson, director de Análisis de Datos de HCA Healthcare. "Para respaldar a nuestros proveedores de atención médica con herramientas modernas, como el machine learning y el cloud computing, necesitábamos una plataforma que fuera flexible, adaptable y rápida".

HCA Healthcare creó la plataforma de predicción y optimización del tratamiento de la septicemia, SPOT, para recopilar y analizar los datos clínicos, como la ubicación del paciente, los signos vitales y los datos de farmacia y laboratorio, e indicar a los cuidadores en tiempo real que deben iniciar la atención temprana de la septicemia. Para crear esta plataforma, HCA Healthcare utilizó tecnología de open source de eficacia comprobada.

"SPOT depende en gran medida de la tecnología de open source porque la septicemia es un problema complicado, y la única forma de generar innovaciones de manera efectiva en un entorno tan complejo es con un enfoque abierto", afirmó Jackson. "Para nosotros es fundamental poder experimentar y evolucionar rápidamente, y la adopción de la tecnología de open source ha sido clave para ese tipo de innovación".

Luego de evaluar distintas soluciones, HCA Healthcare utilizó Red Hat OpenShift Container Platform y Red Hat Enterprise Linux para crear una base de plataforma como servicio (PaaS) basada en contenedores y con capacidad de ajuste para su plataforma. Red Hat Ansible Automation Platform ofrece varias funciones de automatización para los procesos de recolección de datos, análisis y notificaciones preventivas. Red Hat Satellite y Red Hat Lightspeed (anteriormente Red Hat Insights) proporcionan la gestión y el análisis para el entorno de Red Hat de HCA Healthcare. La plataforma se codifica con lenguajes de programación abiertos, como Clojure, Elixir y JavaScript.

"Las soluciones de Red Hat son un excelente punto medio entre la tecnología de open source sin soporte y la de código cerrado con soporte", afirmó Jackson. "Si bien en el sector de la salud tenemos el deber de proteger los datos de nuestros pacientes, contar con más flexibilidad en nuestros entornos locales es fundamental para los servicios innovadores como SPOT y otros. Los productos que utilizamos tienen un gran impacto en la vida de las personas, por lo que necesitamos partners que trabajen con nosotros las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Nuestra relación con Red Hat es fundamental para garantizar la calidad del servicio en el entorno clínico". 

La plataforma SPOT permite salvar vidas y se implementó en más de 160 hospitales para supervisar a más de 2,5 millones de pacientes hasta la fecha. HCA Healthcare también utiliza su base open source basada en Red Hat para desarrollar un nuevo algoritmo para otras afecciones y entornos de atención. Gracias a la aplicación exitosa con tecnología de open source y el cambio cultural colaborativo, HCA Healthcare obtuvo el premio Red Hat Innovation Award en 2019.

Mejora de la detección temprana de la septicemia con el análisis predictivo de big data

Con SPOT, HCA Healthcare puede detectar e identificar los indicadores iniciales de la septicemia hasta 20 horas antes que los métodos de detección tradicionales. HCA Healthcare ha logrado salvar vidas gracias a las tareas de prevención combinadas que derivan de su participación desde 2013 en la campaña Surviving Sepsis, una iniciativa global para reducir la mortalidad por esta enfermedad.

"SPOT está al tanto de cada dato nuevo, de las relaciones entre ellos y de su significado. En lugar de reaccionar, recibimos una alerta con 20 horas de antelación. Cuando cada hora cuenta para disminuir el riesgo de muerte, la capacidad de ejecutar un algoritmo en segundo plano en tiempo real y sin tiempo de inactividad para detectar esas señales es absolutamente revolucionaria", afirmó Perlin.

El entorno local, de nube automatizado y basado en contenedores que ofrecen OpenShift Container Platform y Ansible Tower proporciona una infraestructura confiable y reutilizable para recopilar los datos de los pacientes, analizarlos y tomar medidas en función de ellos. "Si bien la tecnología no es el aspecto central de SPOT, no podría existir sin elementos como los contenedores, la nube, la automatización y los enfoques como DevOps y SRE [ingeniería de confiabilidad del sitio]", indicó Jackson. "Las tecnologías que nos proporcionó Red Hat fueron fundamentales para nuestro éxito".

Al analizar los volúmenes de datos de los pacientes que recopila y alertar rápidamente a los cuidadores, SPOT ha incorporado nuevas prácticas recomendadas para tratar esta afección mortal. De hecho, la plataforma innovadora ayudó a salvar la vida de un familiar de uno de los empleados de HCA Healthcare.

"En noviembre de 2018, mi suegra se enfermó y la llevaron a la sala de emergencias", dijo Hal Schultheis, director de TI en Hendersonville Medical Center, parte de HCA Healthcare. "Alrededor de una hora después de su ingreso, un grupo de enfermeros entró en su habitación preocupado por el resultado de una prueba y comenzó a administrarle antibióticos por vía intravenosa. Luego de 45 días en el hospital luchando contra la septicemia, recibió el alta. Personalmente, creo que ella no estaría con nosotros hoy si el protocolo SPOT no hubiera detectado que estaba en un estado de septicemia grave".

Mayor precisión de los cuidadores con nuevas herramientas y funciones tecnológicas

Con el respaldo de la tecnología concentrada y adaptable de Red Hat, HCA Healthcare atraviesa un cambio cultural que tiene como fin utilizar las funciones digitales de manera rápida y confiable y establecer las prácticas recomendadas para la atención de los pacientes. Esto incluye cientos de sistemas y aplicaciones en cada centro, desde la supervisión fetal hasta la contabilidad y la gestión de la cadena de suministro.

OpenShift Container Platform ofrece un entorno de contenedores confiable y de alta disponibilidad para respaldar el trabajo de la empresa que está orientado a los pacientes y el negocio. HCA Healthcare utilizó OpenShift Container Platform y la automatización de los procesos con Ansible Tower para aumentar los lanzamientos de servicios de dos a diez por año.

"Alrededor del 80 % de la información que se encuentra en la historia clínica de los pacientes no se puede procesar", afirmó Perlin. "Gracias al trabajo con colegas maravillosos en Red Hat, podemos usar herramientas nuevas como el procesamiento del lenguaje natural y el machine learning para desarrollar un nuevo entendimiento a partir de esos datos sin estructurar que transforma el sector de la salud. Como proyecto piloto, SPOT ha sido una herramienta importante para lograr que los médicos confíen en la computadora y la usen para detectar asociaciones que no encuentran a simple vista y actuar en función de esas predicciones. A cambio del tiempo invertido en crear los EHR de los pacientes, los ayudamos a sacar provecho de los datos.

Diseño de un sistema de salud basado en el aprendizaje para disminuir el riesgo y el costo de la innovación

Gracias a su base de open source empresarial, HCA Healthcare unió a sus especialistas de salud y de negocios para formar un sistema de atención médica basado en el aprendizaje, un enfoque de modelo transparente y colaborativo que utiliza los datos de cada interacción como fuente para el aprendizaje y la mejora permanentes, de manera similar a la integración y la distribución continuas (CI/CD). 

"Estamos comprometidos con el cuidado y la mejora de la vida humana. Esa misión es lo que une a la TI y al equipo de atención médica. Esa cultura es lo que impulsa a la empresa y nos permite trabajar en conjunto para tratar siempre de hacer mejor las cosas", afirmó Schultheis.

HCA Healthcare seguirá utilizando la infraestructura de Red Hat como base para sus servicios de análisis de datos y machine learning. Desde el lanzamiento de SPOT, la empresa ha implementado con éxito otros algoritmos en OpenShift Container Platform para mejorar sus operaciones y prácticas clínicas.

"HCA Healthcare y el sector de la salud en general están iniciando un proceso de transformación digital", sugirió Jackson. "La plataforma que estamos diseñando nos permite recopilar datos de todos nuestros sitios en tiempo real, ejecutar cualquier algoritmo en ella y aplicar los resultados a la atención médica. Este es un proceso que implica pensar de manera diferente sobre el entorno clínico y la forma en que la tecnología puede respaldarlo. SPOT es solo el comienzo".