Context-based task ontologies for clinical guidelines

Evidence-based medicine relies on the execution of clinical practice guidelines and protocols. A great deal of of effort has been invested in the development of various tools which automate the representation and execution of the recommendations contained within such guidelines and protocols by creating Computer Interpretable Guideline Models (CIGMs). Context-based task ontologies (CTOs), based on standard terminology systems like UMLS, form one of the core components of such a model. We have created DAML+OIL-based CTOs for the tasks mentioned in the WHO guideline for hypertension management, drawing comparisons also with other related guidelines. The advantages of CTOs include: contextualization of ontologies, providing ontologies tailored to specific aspects of the phenomena of interest, dividing the complexity involved in creating ontologies into different levels, providing a methodology by means of which the task recommendations contained within guidelines can be integrated into the clinical practices of a health care set-up

A Scalable Architecture for Incremental Specification and Maintenance of Procedural and Declarative Clinical Decision-Support Knowledge

Clinical guidelines have been shown to improve the quality of medical care and to reduce its costs. However, most guidelines exist in a free-text representation and, without automation, are not sufficiently accessible to clinicians at the point of care. A prerequisite for automated guideline application is a machine-comprehensible representation of the guidelines. In this study, we designed and implemented a scalable architecture to support medical experts and knowledge engineers in specifying and maintaining the procedural and declarative aspects of clinical guideline knowledge, resulting in a machine comprehensible representation. The new framework significantly extends our previous work on the Digital electronic Guidelines Library (DeGeL) The current study designed and implemented a graphical framework for specification of declarative and procedural clinical knowledge, Gesher. We performed three different experiments to evaluate the functionality and usability of the major aspects of the new framework: Specification of procedural clinical knowledge, specification of declarative clinical knowledge, and exploration of a given clinical guideline. The subjects included clinicians and knowledge engineers (overall, 27 participants). The evaluations indicated high levels of completeness and correctness of the guideline specification process by both the clinicians and the knowledge engineers, although the best results, in the case of declarative-knowledge specification, were achieved by teams including a clinician and a knowledge engineer. The usability scores were high as well, although the clinicians’ assessment was significantly lower than the assessment of the knowledge engineers

Automated clinical decision model construction from knowledge-based GLIF guideline models

Master'sMASTER OF ENGINEERIN

Framework para el desarrollo y entrenamiento de sistemas de indeferencia difusa siguiendo métodos de desarrollo dirigido por modelos

224 p.Este trabajo de tesis doctoral presenta un modelo independiente de la computación de un Diagnóstico Diferencial (DD), así como un modelo independiente de la plataforma de un Sistema de Inferencia Difusa. Se han utilizado los Métodos de Desarrollo Dirigido por Modelos (MDDM) en la concepción de los modelos, los cuales, además de facilitar la definición de los modelos, ofrecen herramientas para la realización de transformaciones entre ellos. Así, en el presente trabajo también se exponen las transformaciones entre los modelos de DD y SID y las transformaciones para la generación automática de SID expresados en lenguajes concretos a partir de los modelos de SID independientes de la plataforma. Los SID dependientes de la plataforma pueden ser incluidos en el formalismo de representación de Guías Clínicas Informatizadas (GCI) Aide. Así mismo, en la tesis también se incluye una descripción de las herramientas que facilitan la definición de modelos de DD y SID, así como la generación automática de SID en lenguajes concretos utilizables en distintos motores de razonamiento. Es de reseñar la adición de un módulo de aprendizaje automático mediante un Algoritmo Genético que permite adaptar algunas características de los modelos de SID a los datos reales de entrenamiento. Las herramientas y modelos se han validado en dos ámbitos. Por un lado, se han utilizado en el cribado neonatal, una prueba diagnóstica dirigida a la identificación presintomática de enfermedades graves con el fin de tratarlas precozmente y así prevenir y minimizar minusvalías neurológicas, orgánicas y psíquicas. Por otro lado, se han utilizado en el diagnóstico de la hiperamonemia, una Enfermedad Rara que se debe tratar de forma urgente para evitar graves secuelas neurológicas e incluso la muerte. En ambos casos, los SID creados se han integrado en unas GCI para ser evaluados

Framework para el desarrollo y entrenamiento de sistemas de indeferencia difusa siguiendo métodos de desarrollo dirigido por modelos

224 p.Este trabajo de tesis doctoral presenta un modelo independiente de la computación de un Diagnóstico Diferencial (DD), así como un modelo independiente de la plataforma de un Sistema de Inferencia Difusa. Se han utilizado los Métodos de Desarrollo Dirigido por Modelos (MDDM) en la concepción de los modelos, los cuales, además de facilitar la definición de los modelos, ofrecen herramientas para la realización de transformaciones entre ellos. Así, en el presente trabajo también se exponen las transformaciones entre los modelos de DD y SID y las transformaciones para la generación automática de SID expresados en lenguajes concretos a partir de los modelos de SID independientes de la plataforma. Los SID dependientes de la plataforma pueden ser incluidos en el formalismo de representación de Guías Clínicas Informatizadas (GCI) Aide. Así mismo, en la tesis también se incluye una descripción de las herramientas que facilitan la definición de modelos de DD y SID, así como la generación automática de SID en lenguajes concretos utilizables en distintos motores de razonamiento. Es de reseñar la adición de un módulo de aprendizaje automático mediante un Algoritmo Genético que permite adaptar algunas características de los modelos de SID a los datos reales de entrenamiento. Las herramientas y modelos se han validado en dos ámbitos. Por un lado, se han utilizado en el cribado neonatal, una prueba diagnóstica dirigida a la identificación presintomática de enfermedades graves con el fin de tratarlas precozmente y así prevenir y minimizar minusvalías neurológicas, orgánicas y psíquicas. Por otro lado, se han utilizado en el diagnóstico de la hiperamonemia, una Enfermedad Rara que se debe tratar de forma urgente para evitar graves secuelas neurológicas e incluso la muerte. En ambos casos, los SID creados se han integrado en unas GCI para ser evaluados