Sistemet e Kujdesit të Mençur Shëndetësor (Smart-Healthcare Systems)

## Hyrje 
Në të kaluarën, çdo dhjetë vjet ka pasur një brez të ri të rrjeteve celulare (mobile).Trafiku i këtyre rrjeteve në të ardhmen pritet të jetë 10.000 herë më shumë se tani. Rrjeti 5G po dominon në botën e celularëve.Karakteristikat tipike të 5G-së janë transmetimi i shpejtë i të dhënave me vonesë të ulët ,në krahasim me gjeneratat e mëparshme. Aplikimet IoT (Interneti i gjërave-Internet of things) konsiderohen si një mundësi rritjeje për 5G-në. IoT është ndërlidhja e pajisjeve, aplikacioneve, sensorëve dhe konektimit (lidhjes) me rrjetin që i rrit këto entitete për të mbledhur dhe shkëmbyer të dhëna. IoT mund të përkufizohet si "një infrastrukturë dinamike e rrjetit global me aftësi vetë-konfiguruese bazuar në protokolle, standarde të komunikimit ku gjërat fizike dhe virtuale kanë identitete, atribute fizike dhe personalitete virtuale".Në kujdesin e mençur shëndetësor, interneti i gjërave (IoT) luan një rol kryesor në përmirësimin dhe vendosjen e një game të larmishme të aplikacioneve, duke përfshirë mjekimin smart , telemjekësinë , si dhe monitorimin në distancë. Pajisjet e veshshme (wearable) që përdorin IoT janë paraqitur për të mbështetur aplikimet e kujdesit të mençur shëndetësor (p.sh. monitorimi në distancë, ndihma mjekësore në distancë). Pajisjet e veshshme (p.sh sensorët, orët smart, rrobat smart) mbledhin informacion, të tilla si rrahjet e zemrës, sasinë e gjumit dhe aktivitetet fizike për monitorimin e vazhdueshëm të shëndetit . 5G dhe IoT kanë potencialin për të rritur përdorimin e aplikacioneve të kujdesit të mençur shëndetësor  (smarthealthcare) .Sistemet inteligjente të kujdesit shëndetësor (SHS) janë veçanërisht të rëndësishme sepse disa prej tyre mund t'u japin pacientëve kontroll të shtuar mbi të dhënat e tyre personale shendetësore. Pacientët mund të kenë qasje në këto sisteme nga çdo pajisje e zgjuar me fuqi të mjaftueshme të përpunimit të informacionit. Sëmundjet e ndryshme tek të moshuarit kërkojnë monitorim të vazhdueshëm dhe zbulim të hershëm nëse duhen shëruar. Arkitektura e përgjithshme e SHS është e ndarë në përgjithësi në tre shtresa të ndryshme, ose nivele. Niveli i parë përbëhet nga sensorë të vegjël, me fuqi të ulët dhe shumë efikase për leximin e shenjave vitale të pacientit. Këto mund të vendosen *në, mbi* ose *rreth trupit*. Disa shembuj të zakonshëm të pajisjeve të nivelit të parë janë stimuluesit kardiakë, detektorët e lëvizjes dhe retinat artificiale. Të gjithë këta sensorë përcjellin informacionin shëndetësor në një PD. Këto PD lidhen me nivelin e dytë, i cili është Interneti ose një server cloud .Niveli i tretë është vendi ku analizohen të dhënat **.**

## Koncepti i kujdesit të mençur shëndetësor 
Kujdesi shëndetësor inteligjent lindi nga koncepti i "Smart Planet" i propozuar nga IBM (NY, SHBA) në vitin 2009. "*Smart Planet"* është një infrastrukturë inteligjente që përdor sensorë për të perceptuar informacionin, transmeton informacion përmes IoT-së , dhe përpunon informacionin duke përdorur superkompjuterë dhe cloud computing. Kujdesi i mençur shëndetësor është një sistem shërbimi shëndetësor që përdor teknologji të tilla: si pajisje të veshshme (wearable) , IoT dhe internet mobil për të hyrë në mënyrë dinamike në informacion, për të konektuar njerëzit, materialet dhe institucionet që lidhen me kujdesin shëndetësor, dhe pastaj menaxhon dhe përgjigjet në mënyrë aktive dhe inteligjente ndaj nevojave të ekosistemit mjekësor**.** Me pak fjalë, kujdesi i mençur shëndetësor  u lejon njerëzve nga prejardhje dhe shtresa të ndryshme të jetës (p.sh. mjekë, infermierë, kujdestarë të pacientëve, anëtarë të familjes dhe pacientë) të kenë qasje në informacionin e duhur dhe të marrin zgjidhjet e duhura, të cilat janë kryesisht për të minimizuar gabimet mjekësore për të përmirësuar efikasitetin, si dhe për të ulur koston  në fushën mjekësore. Interneti i gjërave IoT ka aplikime të shumta në kujdesin shëndetësor, nga monitorimi në distancë deri te sensorët smart dhe integrimi i pajisjeve mjekësore. 5G dhe IoT pritet të bëhen nxitës të rëndësishëm të kujdesit të mençur shëndetësorë të gjeneratës së ardhshme                                                                                

## Sistemet e veshshme (wearable ) të kujdesit shëndetësor 
WBAN –et (Wireless Body Area Network ) janë identifikuar si një komponent kyç i një sistemi të kujdesit shëndetësor të bazuar në teknologjinë e Internetit të Gjërave (IoT), dhe si të tillë zhvillimi i sensorëve të saktë me faktor të ulët të formës janë thelbësorë për zhvillimin e suksesshëm të një sistemi të tillë. Sensorët e rekomanduar janë ata që matin shenjat vitale -si pulsin, ritmin e frymëmarrjes dhe temperaturën e trupit - pasi që këto janë shenjat thelbësore për përcaktimin e shëndetit kritik. Konsiderohen pesë sensorë themelorë - tre për monitorimin e shenjave vitale: të pulsit, ritmit të frymëmarrjes dhe temperaturës së trupit, dhe dy të tjerë për monitorimin e presionit të gjakut dhe oksigjenit në gjak**.**

### Sensoret  e Pulsit 
[parapamje|Figura 2. Sensori i Pulsit  https://www.elprocus.com/pulse-sensor-working-principle-and-its-applications/|298x298px|majtas
Është ndoshta shenja vitale më e lexuar. Pulsi mund të përdoret për të zbuluar një gamë të gjerë të kushteve emergjente, të tilla si arresti kardiak, embolia pulmonare dhe sinkopa vazovagale. Sensorët e pulsit janë hulumtuar gjerësisht, si për qëllime mjekësore ashtu edhe për ndjekjen e fitnesit. Pulsi mund të lexohet nga gjoksi, kyçi i dorës, veshi, maja e gishtit etj. Sensorët e kyçit të dorës në përgjithësi konsiderohen më komod  për një sistem të veshshëm (wearable)  afatgjatë. Komercialisht, disa orë dore janë në dispozicion me funksionim të matjes së pulsit . Shumë kërkime janë kryer në metodat e përshtatshme për të ndjerë pulsin. Llojet e  sensorëve të zhvilluar, përdorur dhe analizuar në punimet e fundit përfshijnë: sensorë të presionit , fotoplethismografik (PPG), ultrasonik dhe radio frekuencor (RF). Sensorët PPG përdoren për të matur pulsin, ndryshueshmërinë e ritmit të pulsit dhe oksigjenin e gjakut në një sensor të vogël të veshur me dore (wrist-wearable sensor)**.**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

## Kujdesi i Mençur Shëndetësor për Diabetin gjatë COVID-19 
Diabeti është një gjendje kur trupi i një personi nuk është në gjendje të balancojë nivelet e glukozës -insulinës pas mënyrave të ndryshme prandiale (shujtave ushqimore) .Pacientët me diabet janë rritur në mënyrë eksponenciale gjatë viteve të fundit për shkak të dietës së tyre të pabalancuar dhe stilit të jetesës së pashëndetshme. Ka rreth 463 milion njerëz diabetikë në të gjithë botën të cilët mund të përfitojnë nga teknologjitë e kujdesit të zgjuar shëndetësor për të përmirësuar cilësinë e tyre të jetës. Diabeti mund të çojë në sëmundje të zemrës, infeksion të veshkave, verbëri dhe dëmtim të nervave. Është vërejtur se SARS-CoV-2 ka infektuar pacientët me diabet, kryesisht në mesin e semundjeve tjera. Studimet e ndryshme të rasteve raportuan diabetin si komorbiditetin (comorbidity)  kryesor para-ekzistues në mesin e pacientëve me COVID-19. Është e nevojshme të monitorohet vazhdimisht niveli i glukozës për personin diabetik për të shmangur infeksionin COVID-19 .Ka disa sfida për vetë-menaxhimin e diabetit gjatë COVID-19, përfshirë këtu:• Mungesa e ndërgjegjësimit të pajisjeve për vetëkujdes (self-care) për të menaxhuar siç duhet diabetin. • Mungesa e ndërgjegjësimit për teknologjitë e kujdesit të zgjuar shëndetësor siç janë mhealth dhe telemedicina. • Mungesa e një diete për të shmangur përdorimin e yndyrave të ngopura dhe karbohidrateve të larta për kontrollin e profilit të glicemisë.                                                                                                                                                                                 • Mungesa e qasjes për të pasur zgjidhje me kosto efektive për urgjencat mjekësore. Matja e vazhdueshme e glukozës është e dobishme për pacientët me diabet. Ndihmon në kontrollin e profilit të glicemisë pas sekretimit të insulinës, mjekimit dhe aktivitetit fizik. Glukometri inteligjent jo -invaziv është i përshtatshëm për matje të shpeshta të nivelit të glukozës**.**

### Kujdesi për Diabetin përmes Telemjekësisë 
[[Skeda:Figura 10.Kujdesi për Diabetin përmes Telemjekësisë.png|parapamje|460x460px|Figura 10.Kujdesi për Diabetin përmes Telemjekësisë [https://www.diabetesdaily.com/blog/how-telemedicine-can-improve-your-diabetes-health-637597/(https://www.diabetesdaily.com/blog/how-telemedicine-can-improve-your-diabetes-health-637597/)|majtas]]
Telemjekësia hapi një rrugë për pacientët diabetikë gjatë COVID-19 pasi distancimi shoqëror ka kufizuar vizitat tek mjekët. Gjithashtu, ajo ka ndikuar në profilin e glukozës -insulinës së pacientit dhe përbërësit hiperglicemikë. Qasshmëria në telemjekësi mund të jetë në forma si e-mailet, shërbimet e mesazheve të shkurtra, bisedat në platformat e mediave sociale dhe duke përdorur telekonferencën. Depërtimi i telemjekësisë pritet të rritet gradualisht me përparimet në teknologjinë dixhitale. Kjo platformë telemjekësore shërben për të kapërcyer barrierën gjeografike dhe gjithashtu lejon mjekun në territorin urban të konsultohet me pacientët me një trajtim të përshtatshëm. Revolucioni në teknologji sigurisht që do të ndihmonte pacientët me diabet gjatë një situate të tillë të pashembullt për të zvogëluar ekspozimin ndaj infeksionit. Pacientët me diabet duhet të kujdesen për dietën e tyre në mënyrë që të ruajnë profilin e glicemisë. Pajisja e njohur si *iLog* është e dobishme për të edukuar përdoruesin për konsumin e marrjes së duhur të ushqimit. Punon në një aplikacion celular ku merren imazhe të ushqimeve dhe llogarit kaloritë dhe vlerën e tij ushqyese. Është një platformë automatike për ruajtjen e një stili jetese të shëndetshëm përmes monitorimit të vazhdueshëm të marrjes ditore të ushqimit të përdoruesit. Përhapja e COVID-19 është për shkak të kontaktit të ngushtë me një person të infektuar. Është e nevojshme të përdoret një pajisje e integruar me IoMT për këdo , i cili mund të paralajmërojë ekzistencën e ndonjë të infektuari tjetër dhe/ose kujtdo që ka ardhur në kontakt të ngushtë me një të infektuar brenda një rrezeje prej 6 deri në 13 këmbë. Pajisjet mund të monitorojnë një pacient COVID-19 dhe të ruajnë informacionin në një server cloud duke përdorur një kornizë H-CPS. Kjo do të ishte e dobishme për pacientët me diabet që të kujdesen për shëndetin e tyre gjatë një situate pandemike. Çdo pajisje është në gjendje të grumbullojë disa informacione si ID e pajisjes, dhe periudhën kohore të çdo pajisjeje që ka kontaktuar në 14 ditët e fundit brenda një distancë 6 këmbë(6 feet).  Kjo do të gjurmonte për njerëzit diabetikë që të kujdesen për shëndetin e tyre gjatë kësaj kohe krize**.**

## Kërkesat (Requirements) për kujdesin e mençur shëndetësor 
*1.Vonesë jashtëzakonisht e ulët (Ultra-low latency):* - përcakton rrjetin, i cili është optimizuar për të përpunuar një sasi të madhe të paketave të të dhënave me një tolerancë shumë të ulët për vonesën. Disa nga aplikimet të kujdesit shëndetësor inteligjente kërkonin vonesë shumë të ulët. Për shembull, në telekirurgji, gjatë vonesës së komunikimit ndikon në funksionimin e instrumenteve robotike. Më pak se 200 milisekonda vones nga njëra anë në tjetrën është e pranueshme për telekirurgjinë e ardhshme. Rrjeti 5G mund të minimizojë vonesën deri në 1ms, gjë që mund të çojë në aplikime të reja telekirurgjike me kërkesa strikte të vonesës. Në të ardhmen, zgjidhjet moderne mund të jenë të mundshme në mjedisin e kujdesit shëndetësor. P.sh , kirurgët mund të kryejnë operacione me robotë praktikisht nga kudo në botë**.**  *2.Gjerësia* *e lartë e brezit (High bandwidth):* Gjerësia e brezit është aftësia e lidhjes së komunikimit me ose pa tela për të dërguar një sasi të madhe të të dhënave nga një pikë në tjetrën në një sasi kohore përgjatë një rrjeti. Sensorët biomjekësorë mund të dërgojnë një sasi të kufizuar informacioni për shkak të gjerësisë së brezit të kufizuar në rrjetin aktual 3G dhe 4G, veçanërisht në aplikimet e monitorimit në kohë reale Një tipar kryesor i rrjetit 5G është të mbështesë frekuenca më të larta (mbi 10 GHz). Më shumë spektër është në dispozicion duke përdorur këto frekuenca, gjë që çon në shpejtësi shumë të larta transmetimi (sipas rendit të Gbps). Për më tepër, rrjeti 5G mund të ndajë gjerësinë e brezit në një mënyrë të shkallëzuar dhe fleksibël gjatë komunikimit, gjë që mund të mundësojë zgjidhje D2D në fushën mjekësore. Pajisjet e mençura mund të përdoren nga këto zgjidhje, të tilla si sensorë të veshshëm (wearable) , pajisje mjekësore dhe pajisje të monitorimit mjekësor**.** *3.Besueshmëri tepër e lartë (Ultra-high reliability):* Besueshmëria lidhet me aftësinë e një rrjeti për të kryer operacione të preferuara me norma shumë të ulëta gabimi. Vendosja e sensorëve të shumtë biomjekësorë me aftësi IoT, gjeneron më shumë të dhëna që mund të tejkalojnë kapacitetin e rrjetit. Prandaj, numri i madh i lidhjeve dhe kapaciteti masiv i të dhënave duhet të mbështetet nga infrastruktura e re e komunikimit. Sinjalizimi i trafikut dhe transmetimi nga numri masiv i pajisjeve biomjekësore me modele të ndryshme trafiku duhet të trajtohen nga infrastruktura e re e rrjetit. Shkallëzueshmëria (scalability) është kërkesa kryesore në kujdesin e zgjuar shëndetësor sepse rrjeti duhet të lejojë rritjen ose uljen e nyjeve pa ndikuar në performancën e rrjetit.** ***4.Jetëgjatësia baterisë (High battery life time):* Jetëgjatësia e baterisë është një masë e performancës, dhe jetëgjatësisë së nyjeve (nodes), të cilat përmirësojnë jetëgjatësinë e rrjetit. Për të lidhur një numër të madh të sensorëve dhe pajisjeve biomjekësore, pajisjet me kosto të ulët dhe jetëgjatësi të lartë të baterisë janë të rëndësishme.Për monitorimin e vazhdueshëm në distancë, qëllimi është të lidhni pajisje të qëndrueshme në rrjet, për kohëzgjatjen e plotë të operacionit mjekësor. Në 5G, sensorët me fuqi të ulët synojnë të punojnë në të njëjtën bateri për 10 vjet. Prandaj, jetëgjatësia e rrjetit duhet të përmirësohet. **                                                                     **
## Siguria dhe privatësia 
[parapamje|582x582px|Figura 11. Blockchain në IoT-Healthcare https://www.researchgate.net/figure/Healthcare-IoT-blockchain-platform-implementation-and-use-case-deployment-for-secure_fig3_340607691(https://sq.wikipedia.org/wiki/Skeda:Figura_11._Blockchain_n%C3%AB_IoT-Healthcare.png)
Siguria mbetet një çështje kryesore në sistemet e bazuara në cloud. Në një mjedis të kujdesit shëndetësor, është thelbësore që informacioni shëndetësor i pacientit të jetë i arritshëm për palët e autorizuara, përfshirë mjekët, infermierët, specialistët dhe shërbimet e urgjencës. Është gjithashtu thelbësore që të dhënat e ndjeshme shëndetësore të pacientit të mbahen private. Nëse sulmet dashakeqe(malicious attacks)  zbulojnë të dhënat shëndetësore të pacientit, mund të ketë shumë pasoja negative për pacientin, duke përfshirë ekspozimin e tyre ndaj vjedhjes së identitetit ose duke e bërë të vështirë për ta që të marrin sigurim. Më keq akoma, nëse sulmuesi me qëllim të keq ndryshonte të dhënat shëndetësore të një pacienti, mund të ketë efekte të dëmshme në shëndetin e pacientit. *Politikat e kontrollit të qasjes* dhe *enkriptimi i të dhënave* janë dy mjete për të siguruar sisteme cloud-centric të kujdesit shëndetësor .Një politikë e kontrollit të qasjes specifikon se kush është i autorizuar për qasje në të dhënat shëndetësore të pacientit dhe sa qasje u lejohet atyre të dhënave. Ai gjithashtu do të zbatonte një mekanizëm vërtetimi (p.sh. fjalëkalimi, njohja e fytyrës, etj.) që verifikon identitetin e palës që përpiqet të hyjë në të dhënat. Enkriptimi i fortë i të dhënave do të parandalonte një sulmues të lexonte informacione të ndjeshme shëndetësore, edhe nëse ata kishin fituar qasje në bazën e të dhënave**.** Privatësia e regjistrave të pacientëve dhe të dhënave të tjera konfidenciale dhe të ndjeshme të kujdesit shëndetësor sigurohet duke përdorur mekanizma si Onion Routing (Tor) së bashku me protokollet e mesazheve Machine-to-Machine (M2M), të tilla si Protokolli i Transportit të Telemetrisë së Mesazhit (MQTT) për të ruajtur anonimiteti i përdoruesve dhe të dhënave në internet. Në thelb, ai mundëson siguri kundër kërcënimeve të mbikëqyrjes së rrjetit për të fituar qasje në të dhënat e ndjeshme të pacientëve dhe spitaleve. *Tor* heq hartëzimin(mapping)  midis adresës IP të përdoruesit, identifikimit dhe shërbimeve ose serverëve që përdoren për të arritur anonimitetin e përdoruesit për të parandaluar gjurmimin e mundshëm. Është e rëndësishme të vendoset një kompromis midis anonimitetit dhe vonesës kur përdorni *Tor* në varësi të aplikacionit. Pas ruajtjes së të dhënave të pacientëve dhe spitaleve, Blockchain mund të garantojë sigurinë e të dhënave të ndjeshme duke gjurmuar dhe autorizuar qasjen në të dhënat mjekësore konfidenciale. Blockchain shërben si një bazë të dhënash e shpërndarë që ngurtëson raportet mjekësore kundër ndërhyrjeve. Kjo siguron që regjistrimet të mos humbasin ose të mos modifikohen, falsifikohen ose aksesohen gabimisht nga përdoruesit e paautorizuar**.**

## Referencat