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

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

Contrasting Knowledge Organization Systems for the Description of Research Products: the Case of Overlapping in the Agricultural Domain

AbstractThe use of Knowledge Organization Systems (KOS) as ontologies or terminologies for the description of scholarly contents requires a careful consideration of the domain and the KOS available. KOS in the same domain may differ in several dimensions including purpose, level of formality, structure and language. In consequence, curators of scientific data face the problem of selecting the relevant KOS, developing mappings when appropriate and deciding on their usage for annotating resources. In domains in which more than a KOS is available, curators need tools to help them in the decision making process. Due to the available heterogeneity of KOS, exploratory tools are required for an initial assessment of overlapping and differences. This paper reports on a practical experience using simple mapping analysis and mapping visualizations in the domain of agriculture. These techniques represent promising directions for the development of decision tools based on the contrast of different KOS metrics

Supporting Users of Open Online Courses with Recommendations: an Algorithmic Study

Almost all studies on course recommenders in online platforms target closed online platforms that belong to a University or other provider. Recently, a demand has developed that targets open platforms. Such platforms lack rich user profiles with content metadata. Instead they log user interactions. We report on how user interactions and activities tracked in open online learning platforms may generate recommendations. We use data from the OpenU open online learning platform in use by the Open University of the Netherlands to investigate the application of several state-of-the-art recommender algorithms, including a graph-based recommender approach. It appears that user-based and memory-based methods perform better than model-based and factorization methods. Particularly, the graph-based recommender system outperforms the classical approaches on prediction accuracy of recommendations in terms of recall.FP7 EU LAC

Navigating distributed terminologies using LOD. The case of OE-­OA & AGROVOC in Organic.Edunet

LOV Symposium: Linking and Opening Vocabularies = Simposium LOV: abriendo y enlazando vocabularios. Getafe (Madrid), 18th June 201

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

Electronic Discharge Letter Mobile App

The electronic discharge letter mobile app takes advantage of Near Field Communication (NFC) within the PATIENT project and a related post-doc study. NFC enabled phones to read passive RFID tags, but can also use this short-range wireless technology to exchange (small) messages. NFC in that sense competes with bluetooth. Compared to bluetooth, NFC: ● Requires the devices to be really close (less than 4cm) ● Does not require the devices to pair before communicating We applied the Android Beam technology to facilitate the handover of medical discharge letters between doctors and patients. Sharing these letters with patients and providing extra services around gives patients more insight on their health. Furthermore the app for patients can be extended with extra functionality to give them for instance more information about e.g. their medication. In that way the eDL App encourages the standardization of discharge letters by replacing the traditional handwritten or printed letter by an electronic version (eDL) exchanged between devices. The first goal was to create a Minimum Viable Product (MVP) where wanted prototype the ability to complete a discharge procedure from end to end and show how a doctor can pass a discharge letter to a patient's mobile device via Near Field Communication.This work has been partly funded by the Patient Project (with support from the European Commission. 527620-LLP-1-2012-1-NLERASMUS-FEXI, http://patient-project.eu/

Efecto antibacteriano in vitro entre Sonchus oleraceus y Ceftazidima contra Pseudomonas aeruginosa

Objetivo: Evaluar el efecto antibacteriano in vitro entre Sonchus oleraceus y Ceftazidima contra Pseudomonas aeruginosa. Material y Método: Estudio experimental con post-prueba única y grupo control. Se aplicó el método de dilución en tubos para determinar la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) del extracto etanólico de S. oleraceus contra P. aeruginosa, luego mediante el método de difusión en disco de Kirby-Bauer se determinó el efecto antibacteriano contra P. aeruginosa, los grupos experimentales fueron cultivos de P. aeruginosa que tenían discos con la CMI, 50, 100, 500 y 1000 mg/mL del extracto etanólico de S. oleraceus mezclados con Ceftazidima, y el grupo control tuvo discos solo con Ceftazidima. Resultados: La CMI del extracto etanólico de Sonchus oleraceus contra P. aeruginosa fue de 25 mg/mL. El efecto antibacteriano entre la CMI de S. oleraceus y Ceftazidima fue menor que el efecto observado en el control (p=0,003). Por otro lado, se obtuvo que el efecto antibacteriano a 50 mg/mL y 100 mg/mL del extracto de S. oleraceus y Ceftazidima fue igual (p=0,119) y mayor (p=0,018) que el observado en el control respectivamente, sin embargo el efecto observado cuando se utilizó 500 mg/mL y 1000 mg/mL del extracto y Ceftazidima fueron menores al control (p=0,529 y p=0,423 respectivamente). Conclusión: El efecto antibacteriano in vitro entre S. oleraceus y Ceftazidima contra P. aeruginosa es mayor en bajas concentraciones y menor en elevadas concentraciones.Palabras clave: Sonchus, Ceftazidima, Pseudomonas aeruginosa. (BIREME

Language Learning in Educational Virtual Worlds - a TAM Based Assessment

We are currently experiencing a boom in the presence of Spanish language in the world, which is reflected in its inclusion as a second language in the educational system of countries like Brazil and the emergence of language in the U.S. and China. To confront this situation there is a wide variety of courses for learning Spanish. However, specific initiatives combining proven teaching methods in university classroom experiences with the creation of new multidisciplinary content displayed on 3D virtual sets have not been detected. This study proposes the establishment of a learner's role-play to improve learner's skills. Foreign languages' learning is the focus of the report because can serve as an appropriate context to analyze self-directed learning strategies and the culture of Lifelong Learning. The goal of this research is the creation of an integrated Massively Multiuser Online Learning (MMOL) platform that enables the creation, development and deployment of contents and activities for teaching Spanish in an ad hoc educational virtual world named SLRoute. Such environment promotes an immersive, creative and collaborative experience in the process of learning a foreign language. In order to assess the validity and reliability of this technology we used the Technology Acceptance Model (TAM). The ultimate intention is to measure the acceptability of MMOL platforms for educational issues