Towards Interoperability in E-health Systems: a three-dimensional approach based on standards and semantics

Proceedings of: HEALTHINF 2009 (International Conference on Helath Informatics), Porto (Portugal), January 14-17, 2009, is part of BIOSTEC (Intemational Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies)The interoperability problem in eHealth can only be addressed by mean of combining standards and technology. However, these alone do not suffice. An appropiate framework that articulates such combination is required. In this paper, we adopt a three-dimensional (information, conference and inference) approach for such framework, based on OWL as formal language for terminological and ontological health resources, SNOMED CT as lexical backbone for all such resources, and the standard CEN 13606 for representing EHRs. Based on tha framewok, we propose a novel form for creating and supporting networks of clinical terminologies. Additionally, we propose a number of software modules to semantically process and exploit EHRs, including NLP-based search and inference, wich can support medical applications in heterogeneous and distributed eHealth systems.This work has been funded as part of the Spanish nationally funded projects ISSE (FIT-350300-2007-75) and CISEP (FIT-350301-2007-18). We also acknowledge IST-2005-027595 EU project NeO

Augmented EHR: Enrichment of EHR with Contents from Semantic Web Sources

This work presents methods to combine data from the Semantic Web into existing EHRs, leading to an augmented EHR. An existing EHR extract is augmented by combining it with additional information from external sources, typically linked data sources. The starting point is a standardized EHR extract described by an archetype. The method consists of combining specific data from the original EHR with contents from the external information source by building a semantic representation, which is used to query the external source. The results are converted into a standardized EHR extract according to an archetype. This work sets the foundations to transform Semantic Web contents into normalized EHR extracts. Finally, to exemplify the approach, the work includes a practical use case in which the summarized EHR is augmented with drug–drug interactions and disease-related treatment information

Combining ontologies and rules with clinical archetypes

Al igual que otros campos que dependen en gran medida de las funcionalidades ofrecidas por las tecnologías de la información y las comunicaciones (IT), la biomedicina y la salud necesitan cada vez más la implantación de normas y mecanismos ampliamente aceptados para el intercambio de datos, información y conocimiento. Dicha necesidad de compatibilidad e interoperabilidad va más allá de las cuestiones sintácticas y estructurales, pues la interoperabilidad semántica es también requerida. La interoperabilidad a nivel semántico es esencial para el soporte computarizado de alertas, flujos de trabajo y de la medicina basada en evidencia cuando contamos con la presencia de sistemas heterogéneos de Historia Clínica Electrónica (EHR). El modelo de arquetipos clínicos respaldado por el estándar CEN/ISO EN13606 y la fundación openEHR ofrece un mecanismo para expresar las estructuras de datos clínicos de manera compartida e interoperable. El modelo ha ido ganando aceptación en los últimos años por su capacidad para definir conceptos clínicos basados en un Modelo de Referencia común. Dicha separación a dos capas permite conservar la heterogeneidad de las implementaciones de almacenamiento a bajo nivel, presentes en los diferentes sistemas de EHR. Sin embargo, los lenguajes de arquetipos no soportan la representación de reglas clínicas ni el mapeo a ontologías formales, ambos elementos fundamentales para alcanzar la interoperabilidad semántica completa pues permiten llevar a cabo el razonamiento y la inferencia a partir del conocimiento clínico existente. Paralelamente, es reconocido el hecho de que la World Wide Web presenta requisitos análogos a los descritos anteriormente, lo cual ha fomentado el desarrollo de la Web Semántica. El progreso alcanzado en este terreno, con respecto a la representación del conocimiento y al razonamiento sobre el mismo, es combinado en esta tesis con los modelos de EHR con el objetivo de mejorar el enfoque de los arquetipos clínicos y ofrecer funcionalidades que se corresponden con nivel más alto de interoperabilidad semántica. Concretamente, la investigación que se describe a continuación presenta y evalúa un enfoque para traducir automáticamente las definiciones expresadas en el lenguaje de definición de arquetipos de openEHR (ADL) a una representación formal basada en lenguajes de ontologías. El método se implementa en la plataforma ArchOnt, que también es descrita. A continuación se estudia la integración de dichas representaciones formales con reglas clínicas, ofreciéndose un enfoque para reutilizar el razonamiento con instancias concretas de datos clínicos. Es importante ver como el acto de compartir el conocimiento clínico expresado a través de reglas es coherente con la filosofía de intercambio abierto fomentada por los arquetipos, a la vez que se extiende la reutilización a proposiciones de conocimiento declarativo como las utilizadas en las guías de práctica clínica. De esta manera, la tesis describe una técnica de mapeo de arquetipos a ontologías, para luego asociar reglas clínicas a la representación resultante. La traducción automática también permite la conexión formal de los elementos especificados en los arquetipos con conceptos clínicos equivalentes provenientes de otras fuentes como son las terminologías clínicas. Dichos enlaces fomentan la reutilización del conocimiento clínico ya representado, así como el razonamiento y la navegación a través de distintas ontologías clínicas. Otra contribución significativa de la tesis es la aplicación del enfoque mencionado en dos proyectos de investigación y desarrollo clínico, llevados a cabo en combinación con hospitales universitarios de Madrid. En la explicación se incluyen ejemplos de las aplicaciones más representativas del enfoque como es el caso del desarrollo de sistemas de alertas orientados a mejorar la seguridad del paciente. No obstante, la traducción automática de arquetipos clínicos a lenguajes de ontologías constituye una base común para la implementación de una amplia gama de actividades semánticas, razonamiento y validación, evitándose así la necesidad de aplicar distintos enfoques ad-hoc directamente sobre los arquetipos para poder satisfacer las condiciones de cada contexto

Leveraging electronic healthcare record standards and semantic web technologies for the identification of patient cohorts

Introduction The secondary use of Electronic Healthcare Records (EHRs) often requires the identification of patient cohorts. In this context, an important problem is the heterogeneity of clinical data sources, which can be overcome with the combined use of standardized information models, Virtual Health Records, and semantic technologies, since each of them contributes to solving aspects related to the semantic interoperability of EHR data. Our main objective is to develop methods allowing for a direct use of EHR data for the identification of patient cohorts leveraging current EHR standards and semantic web technologies. Materials and Methods We propose to take advantage of the best features of working with EHR standards and ontologies. Our proposal is based on our previous results and experience working with both technological infrastructures. Our main principle is to perform each activity at the abstraction level with the most appropriate technology available. This means that part of the processing will be performed using archetypes (i.e., data level) and the rest using ontologies (i.e., knowledge level). Our approach will start working with EHR data in proprietary format, which will be first normalized and elaborated using EHR standards and then transformed into a semantic representation, which will be exploited by automated reasoning. Results We have applied our approach to protocols for colorectal cancer screening. The results comprise the archetypes, ontologies and datasets developed for the standardization and semantic analysis of EHR data. Anonymized real data has been used and the patients have been successfully classified by the risk of developing colorectal cancer. Conclusion This work provides new insights in how archetypes and ontologies can be effectively combined for EHR-driven phenotyping. The methodological approach can be applied to other problems provided that suitable archetypes, ontologies and classification rules can be designed.This work was supported by the Ministerio de Economia y Competitividad and the FEDER program through grants TIN2010-21388-C01 and TIN2010-21388-C02. MCLG was supported by the Fundacion Seneca through grant 15555/FPI/2010.Fernández-Breis, JT.; Maldonado Segura, JA.; Marcos, M.; Legaz-García, MDC.; Moner Cano, D.; Torres-Sospedra, J.; Esteban-Gil, A.... (2013). Leveraging electronic healthcare record standards and semantic web technologies for the identification of patient cohorts. Journal of the American Medical Informatics Association. 20(E2):288-296. https://doi.org/10.1136/amiajnl-2013-001923S28829620E2Cuggia, M., Besana, P., & Glasspool, D. (2011). Comparing semi-automatic systems for recruitment of patients to clinical trials. International Journal of Medical Informatics, 80(6), 371-388. doi:10.1016/j.ijmedinf.2011.02.003Sujansky, W. 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DETAILED CLINICAL MODELS AND THEIR RELATION WITH ELECTRONIC HEALTH RECORDS

Tesis por compendio[EN] Healthcare domain produces and consumes big quantities of people's health data. Although data exchange is the norm rather than the exception, being able to access to all patient data is still far from achieved. Current developments such as personal health records will introduce even more data and complexity to the Electronic Health Records (EHR). Achieving semantic interoperability is one of the biggest challenges to overcome in order to benefit from all the information contained in the distributed EHR. This requires that the semantics of the information can be understood by all involved parties. It has been stablished that three layers are needed to achieve semantic interoperability: Reference models, clinical models (archetypes), and clinical terminologies. As seen in the literature, information models (reference models and clinical models) are lacking methodologies and tools to improve EHR systems and to develop new systems that can be semantically interoperable. The purpose of this thesis is to provide methodologies and tools for advancing the use of archetypes in three different scenarios: - Archetype definition over specifications with no dual model architecture native support. Any EHR architecture that directly or indirectly has the notion of detailed clinical models (such as HL7 CDA templates) can be potentially used as a reference model for archetype definition. This allows transforming single-model architectures (which contain only a reference model) into dual-model architectures (reference model with archetypes). A set of methodologies and tools has been developed to support the definition of archetypes from multiple reference models. - Data transformation. A complete methodology and tools are proposed to deal with the transformation of legacy data into XML documents compliant with the archetype and the underlying reference model. If the reference model is a standard then the transformation is a standardization process. The methodologies and tools allow both the transformation of legacy data and the transformation of data between different EHR standards. - Automatic generation of implementation guides and reference materials from archetypes. A methodology for the automatic generation of a set of reference materials is provided. These materials are useful for the development and use of EHR systems. These reference materials include data validators, example instances, implementation guides, human-readable formal rules, sample forms, mindmaps, etc. These reference materials can be combined and organized in different ways to adapt to different types of users (clinical or information technology staff). This way, users can include the detailed clinical model in their organization workflow and cooperate in the model definition. These methodologies and tools put clinical models as a key part of the system. The set of presented methodologies and tools ease the achievement of semantic interoperability by providing means for the semantic description, normalization, and validation of existing and new systems.[ES] El sector sanitario produce y consume una gran cantidad de datos sobre la salud de las personas. La necesidad de intercambiar esta información es una norma más que una excepción, aunque este objetivo está lejos de ser alcanzado. Actualmente estamos viviendo avances como la medicina personalizada que incrementarán aún más el tamaño y complejidad de la Historia Clínica Electrónica (HCE). La consecución de altos grados de interoperabilidad semántica es uno de los principales retos para aprovechar al máximo toda la información contenida en las HCEs. Esto a su vez requiere una representación fiel de la información de tal forma que asegure la consistencia de su significado entre todos los agentes involucrados. Actualmente está reconocido que para la representación del significado clínico necesitamos tres tipos de artefactos: modelos de referencia, modelos clínicos (arquetipos) y terminologías. En el caso concreto de los modelos de información (modelos de referencia y modelos clínicos) se observa en la literatura una falta de metodologías y herramientas que faciliten su uso tanto para la mejora de sistemas de HCE ya existentes como en el desarrollo de nuevos sistemas con altos niveles de interoperabilidad semántica. Esta tesis tiene como propósito proporcionar metodologías y herramientas para el uso avanzado de arquetipos en tres escenarios diferentes: - Definición de arquetipos sobre especificaciones sin soporte nativo al modelo dual. Cualquier arquitectura de HCE que posea directa o indirectamente la noción de modelos clínicos detallados (por ejemplo, las plantillas en HL7 CDA) puede ser potencialmente usada como modelo de referencia para la definición de arquetipos. Con esto se consigue transformar arquitecturas de HCE de modelo único (solo con modelo de referencia) en arquitecturas de doble modelo (modelo de referencia + arquetipos). Se han desarrollado metodologías y herramientas que faciliten a los editores de arquetipos el soporte a múltiples modelos de referencia. - Transformación de datos. Se propone una metodología y herramientas para la transformación de datos ya existentes a documentos XML conformes con los arquetipos y el modelo de referencia subyacente. Si el modelo de referencia es un estándar entonces la transformación será un proceso de estandarización de datos. La metodología y herramientas permiten tanto la transformación de datos no estandarizados como la transformación de datos entre diferentes estándares. - Generación automática de guías de implementación y artefactos procesables a partir de arquetipos. Se aporta una metodología para la generación automática de un conjunto de materiales de referencia de utilidad en el desarrollo y uso de sistemas de HCE, concretamente validadores de datos, instancias de ejemplo, guías de implementación , reglas formales legibles por humanos, formularios de ejemplo, mindmaps, etc. Estos materiales pueden ser combinados y organizados de diferentes modos para facilitar que los diferentes tipos de usuarios (clínicos, técnicos) puedan incluir los modelos clínicos detallados en el flujo de trabajo de su sistema y colaborar en su definición. Estas metodologías y herramientas ponen los modelos clínicos como una parte clave en el sistema. El conjunto de las metodologías y herramientas presentadas facilitan la consecución de la interoperabilidad semántica al proveer medios para la descripción semántica, normalización y validación tanto de sistemas nuevos como ya existentes.[CA] El sector sanitari produeix i consumeix una gran quantitat de dades sobre la salut de les persones. La necessitat d'intercanviar aquesta informació és una norma més que una excepció, encara que aquest objectiu està lluny de ser aconseguit. Actualment estem vivint avanços com la medicina personalitzada que incrementaran encara més la grandària i complexitat de la Història Clínica Electrònica (HCE). La consecució d'alts graus d'interoperabilitat semàntica és un dels principals reptes per a aprofitar al màxim tota la informació continguda en les HCEs. Açò, per la seua banda, requereix una representació fidel de la informació de tal forma que assegure la consistència del seu significat entre tots els agents involucrats. Actualment està reconegut que per a la representació del significat clínic necessitem tres tipus d'artefactes: models de referència, models clínics (arquetips) i terminologies. En el cas concret dels models d'informació (models de referència i models clínics) s'observa en la literatura una mancança de metodologies i eines que en faciliten l'ús tant per a la millora de sistemes de HCE ja existents com per al desenvolupament de nous sistemes amb alts nivells d'interoperabilitat semàntica. Aquesta tesi té com a propòsit proporcionar metodologies i eines per a l'ús avançat d'arquetips en tres escenaris diferents: - Definició d'arquetips sobre especificacions sense suport natiu al model dual. Qualsevol arquitectura de HCE que posseïsca directa o indirectament la noció de models clínics detallats (per exemple, les plantilles en HL7 CDA) pot ser potencialment usada com a model de referència per a la definició d'arquetips. Amb açò s'aconsegueix transformar arquitectures de HCE de model únic (solament amb model de referència) en arquitectures de doble model (model de referència + arquetips). S'han desenvolupat metodologies i eines que faciliten als editors d'arquetips el suport a múltiples models de referència. - Transformació de dades. Es proposa una metodologia i eines per a la transformació de dades ja existents a documents XML conformes amb els arquetips i el model de referència subjacent. Si el model de referència és un estàndard llavors la transformació serà un procés d'estandardització de dades. La metodologia i eines permeten tant la transformació de dades no estandarditzades com la transformació de dades entre diferents estàndards. - Generació automàtica de guies d'implementació i artefactes processables a partir d'arquetips. S'hi inclou una metodologia per a la generació automàtica d'un conjunt de materials de referència d'utilitat en el desenvolupament i ús de sistemes de HCE, concretament validadors de dades, instàncies d'exemple, guies d'implementació, regles formals llegibles per humans, formularis d'exemple, mapes mentals, etc. Aquests materials poden ser combinats i organitzats de diferents maneres per a facilitar que els diferents tipus d'usuaris (clínics, tècnics) puguen incloure els models clínics detallats en el flux de treball del seu sistema i col·laborar en la seua definició. Aquestes metodologies i eines posen els models clínics com una part clau del sistemes. El conjunt de les metodologies i eines presentades faciliten la consecució de la interoperabilitat semàntica en proveir mitjans per a la seua descripció semàntica, normalització i validació tant de sistemes nous com ja existents.Boscá Tomás, D. (2016). DETAILED CLINICAL MODELS AND THEIR RELATION WITH ELECTRONIC HEALTH RECORDS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62174TESISCompendi

Archetype Modeling Methodology

[EN] Clinical Information Models (CIMs) expressed as archetypes play an essential role in the design and development of current Electronic Health Record (EHR) information structures. Although there exist many experiences about using archetypes in the literature, a comprehensive and formal methodology for archetype modeling does not exist. Having a modeling methodology is essential to develop quality archetypes, in order to guide the development of EHR systems and to allow the semantic interoperability of health data. In this work, an archetype modeling methodology is proposed. This paper describes its phases, the inputs and outputs of each phase, and the involved participants and tools. It also includes the description of the possible strategies to organize the modeling process. The proposed methodology is inspired by existing best practices of CIMs, software and ontology development. The methodology has been applied and evaluated in regional and national EHR projects. The application of the methodology provided useful feedback and improvements, and confirmed its advantages. The conclusion of this work is that having a formal methodology for archetype development facilitates the definition and adoption of interoperable archetypes, improves their quality, and facilitates their reuse among different information systems and EHR projects. Moreover, the proposed methodology can be also a reference for CIMs development using any other formalism.This work was partially funded by grant DI-14-06564 (Doctorados Industriales) of the Ministerio de Economia y Competitividad of Spain. The authors would also thank the participants of all R&D projects that have served to evaluate and improve the presented methodology.Moner Cano, D.; Maldonado Segura, JA.; Robles Viejo, M. (2018). Archetype Modeling Methodology. Journal of Biomedical Informatics. 79:71-81. https://doi.org/10.1016/j.jbi.2018.02.003S71817

Vocabulary services for eHealth applications in Portugal

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesO uso seguro de eSa ude requer que as ferramentas de informa c~ao partilhem a mesma interpreta c~ao de dados mas, no actual estado das implanta c~oes, os sistemas s~ao normalmente heterog eneos e adoptam modelos de informa c~ao locais. A falta de solu c~oes para a comunica c~ao entre diferentes sistemas a n vel t ecnico e especialmente a n vel sem^antico di culta a capacidade de usar a informa c~ao relativa ao mesmo utente de forma continuada entre m ultiplos sistemas. Uma contribui c~ao parcial para facilitar a integra c~ao de fontes de informa c~ao diferentes e o uso de terminologias m edicas, que clari cam o uso pretendido de certos campos da informa c~ao e os respectivos valores. Neste trabalho e proposto o uso de um servidor de vocabul ario como um componente central do sistema com o objectivo de satisfazer dois casos de uso mais pertinentes: (1) criar um servi co de refer^encia para a realidade portuguesa e (2) permitir a transforma c~ao de estruturas de informa c~ao para outros modelos cl nicos (para cen arios de interoperabilidade). A ferramenta proposta, al em de funcionar como um servidor de terminologias relevantes para o sistema de sa ude portugu^es, e tamb em capaz de modelar associa c~oes sem^anticas entre terminologias diferentes, permitindo assim a tradu c~ao e transcodi ca c~ao de conceitos. As especi cidades da rede de interoperabilidade do epSOS foram tomadas em considera c~ao para o desenvolvimento das especi ca c~oes. O sistema possui a capacidade de mapear terminologias carregadas, oferece uma representa c~ao dessa informa c~ao (e.g. vista de um grafo de conceitos relacionada com uma doen ca espec ca) e permite importar essa mesma informa c~ao nos formatos RDF e JSON. Uma interface de programa c~ao de aplica c~oes (API) foi desenvolvida para permitir a um utilizador fazer interroga c~oes sem^anticas de alto n vel, como por exemplo, o mapeamento entre terminologias usadas no sistema de sa ude portugu^es. Os resultados deste trabalho podem facilitar o desenvolvimento de solu c~oes em eSa ude atrav es da disponibiliza c~ao de servi cos b asicos relacionados com terminologias, melhorando assim a interoperabilidade das aplica c~oes.The safe use of eHealth requires that information tools share the same interpretation of the data but, in the current state of the implementations, systems are often heterogeneous and adopt local information models. The lack of interfacing solutions between di erent systems at the technical and, specially, semantic level, hinders the ability to use seamlessly information for the same patient, available at multiple sources. A partial contribution to facilitate the integration of di erent information sources is the use of medical terminologies, which clarify the intended use of certain data elds and the possible value sets. In this work, we propose the use of a vocabulary server as a central component to enable two motivating use cases: (1) enable a reference semantic service for the Portuguese reality and (2) enable the transformation of clinical data structures into other clinical models (for interoperability scenarios). The proposed tool, besides serving terminologies relevant to the Portuguese health system, is also capable of modelling semantic associations between di erent terminology systems to enable translation and transcoding. The speci c requirements of the epSOS interoperability network were used to drive the speci cation. The system is able to link terminologies, o er a visual representation of that information (e.g. the viewing of a graph of concepts related to a speci c disease) and allows that information extraction in RDF and JSON formats. An application programming interface was developed to enable developer to issue high-level semantic interrogations like, for example, mapping between terminology systems used in the Portuguese health system. The results of this work can facilitate eHealth solutions developers on getting basic terminology services to extend their applications towards enhanced interoperability

Archetype development and governance methodologies for the electronic health record

[ES] La interoperabilidad semántica de la información sanitaria es un requisito imprescindible para la sostenibilidad de la atención sanitaria, y es fundamental para afrontar los nuevos retos sanitarios de un mundo globalizado. Esta tesis aporta nuevas metodologías para abordar algunos de los aspectos fundamentales de la interoperabilidad semántica, específicamente aquellos relacionados con la definición y gobernanza de modelos de información clínica expresados en forma de arquetipo. Las aportaciones de la tesis son: - Estudio de las metodologías de modelado existentes de componentes de interoperabilidad semántica que influirán en la definición de una metodología de modelado de arquetipos. - Análisis comparativo de los sistemas e iniciativas existentes para la gobernanza de modelos de información clínica. - Una propuesta de Metodología de Modelado de Arquetipos unificada que formalice las fases de desarrollo del arquetipo, los participantes requeridos y las buenas prácticas a seguir. - Identificación y definición de principios y características de gobernanza de arquetipos. - Diseño y desarrollo de herramientas que brinden soporte al modelado y la gobernanza de arquetipos. Las aportaciones de esta tesis se han puesto en práctica en múltiples proyectos y experiencias de desarrollo. Estas experiencias varían desde un proyecto local dentro de una sola organización que requirió la reutilización de datos clínicos basados en principios de interoperabilidad semántica, hasta el desarrollo de proyectos de historia clínica electrónica de alcance nacional.[CA] La interoperabilitat semàntica de la informació sanitària és un requisit imprescindible per a la sostenibilitat de l'atenció sanitària, i és fonamental per a afrontar els nous reptes sanitaris d'un món globalitzat. Aquesta tesi aporta noves metodologies per a abordar alguns dels aspectes fonamentals de la interoperabilitat semàntica, específicament aquells relacionats amb la definició i govern de models d'informació clínica expressats en forma d'arquetip. Les aportacions de la tesi són: - Estudi de les metodologies de modelatge existents de components d'interoperabilitat semàntica que influiran en la definició d'una metodologia de modelatge d'arquetips. - Anàlisi comparativa dels sistemes i iniciatives existents per al govern de models d'informació clínica. - Una proposta de Metodologia de Modelatge d'Arquetips unificada que formalitza les fases de desenvolupament de l'arquetip, els participants requerits i les bones pràctiques a seguir. - Identificació i definició de principis i característiques de govern d'arquetips. - Disseny i desenvolupament d'eines que brinden suport al modelatge i al govern d'arquetips. Les aportacions d'aquesta tesi s'han posat en pràctica en múltiples projectes i experiències de desenvolupament. Aquestes experiències varien des d'un projecte local dins d'una sola organització que va requerir la reutilització de dades clíniques basades en principis d'interoperabilitat semàntica, fins al desenvolupament de projectes d'història clínica electrònica d'abast nacional.[EN] Semantic interoperability of health information is an essential requirement for the sustainability of healthcare, and it is essential to face the new health challenges of a globalized world. This thesis provides new methodologies to tackle some of the fundamental aspects of semantic interoperability, specifically those aspects related to the definition and governance of clinical information models expressed in the form of archetypes. The contributions of the thesis are: - Study of existing modeling methodologies of semantic interoperability components that will influence in the definition of an archetype modeling methodology. - Comparative analysis of existing clinical information model governance systems and initiatives. - A proposal of a unified Archetype Modeling Methodology that formalizes the phases of archetype development, the required participants, and the good practices to be followed. - Identification and definition of archetype governance principles and characteristics. - Design and development of tools that provide support to archetype modeling and governance. The contributions of this thesis have been put into practice in multiple projects and development experiences. These experiences vary from a local project inside a single organization that required a reuse on clinical data based on semantic interoperability principles, to the development of national electronic health record projects.This thesis was partially funded by the Ministerio de Economía y Competitividad, ayudas para contratos para la formación de doctores en empresas “Doctorados Industriales”, grant DI-14-06564 and by the Agencia Valenciana de la Innovación, ayudas del Programa de Promoción del Talento – Doctorados empresariales (INNODOCTO), grant INNTA3/2020/12.Moner Cano, D. (2021). Archetype development and governance methodologies for the electronic health record [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16491

Combining multivariate statistics and the think-aloud protocol to assess Human-Computer Interaction barriers in symptom checkers

[EN] Symptom checkers are software tools that allow users to submit a set of symptoms and receive advice related to them in the form of a diagnosis list, health information or triage. The heterogeneity of their potential users and the number of different components in their user interfaces can make testing with end-users unaffordable. We designed and executed a two-phase method to test the respiratory diseases module of the symptom checker Erdusyk. Phase I consisted of an online test with a large sample of users (n = 53). In Phase I, users evaluated the system remotely and completed a questionnaire based on the Technology Acceptance Model. Principal Component Analysis was used to correlate each section of the interface with the questionnaire responses, thus identifying which areas of the user interface presented significant contributions to the technology acceptance. In the second phase, the think-aloud procedure was executed with a small number of samples (n = 15), focusing on the areas with significant contributions to analyze the reasons for such contributions. Our method was used effectively to optimize the testing of symptom checker user interfaces. The method allowed kept the cost of testing at reasonable levels by restricting the use of the think-aloud procedure while still assuring a high amount of coverage. The main barriers detected in Erdusyk were related to problems understanding time repetition patterns, the selection of levels in scales to record intensities, navigation, the quantification of some symptom attributes, and the characteristics of the symptoms. (C) 2017 Elsevier Inc. All rights reserved.This work was supported by Helse Nord [grant HST1121-13], the Faculty of Health Sciences from UIT The Arctic University of Norway [researcher code 1108], and The Research Council of Norway [grant 248150/O70]. We thank Professor Emeritus Rafael Romero-Villafranca for reviewing the statistical analysis of this paper.Marco-Ruiz, L.; Bones, E.; De La Asuncion, E.; Gabarron, E.; Aviles-Solis, JC.; Lee, E.; Traver Salcedo, V.... (2017). Combining multivariate statistics and the think-aloud protocol to assess Human-Computer Interaction barriers in symptom checkers. Journal of Biomedical Informatics. 74:104-122. https://doi.org/10.1016/j.jbi.2017.09.002S1041227

LinkEHR-Ed: A multi-reference model archetype editor based on formal semantics

Purpose To develop a powerful archetype editing framework capable of handling multiple reference models and oriented towards the semantic description and standardization of legacy data. Methods The main prerequisite for implementing tools providing enhanced support for archetypes is the clear specification of archetype semantics. We propose a formalization of the definition section of archetypes based on types over tree-structured data. It covers the specialization of archetypes, the relationship between reference models and archetypes and conformance of data instances to archetypes. Results LinkEHR-Ed, a visual archetype editor based on the former formalization with advanced processing capabilities that supports multiple reference models, the editing and semantic validation of archetypes, the specification of mappings to data sources, and the automatic generation of data transformation scripts, is developed. Conclusions LinkEHR-Ed is a useful tool for building, processing and validating archetypes based on any reference model.This work was supported in part by the Spanish Ministry of Education and Science under grant TS12007-66S7S-C02; by the Generalitat Valenciana under grant APOSTD/2007/055 and by the program PAID-06-07 de la Universidad Politecnica de Valencia.Maldonado Segura, JA.; Moner Cano, D.; Boscá Tomás, D.; Fernandez Breis, JT.; Angulo Fernández, C.; Robles Viejo, M. (2009). LinkEHR-Ed: A multi-reference model archetype editor based on formal semantics. International Journal of Medical Informatics. 78(8):559-570. https://doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2009.03.006S55957078