The use of Natural Language Processing as a tool to help exploit hospital data

peer reviewedLe CHU de Liège dispose d’un Dossier Médical Informatisé dans lequel coexistent des données structurées et non structurées. Depuis plus de 10 ans, il a aussi développé un large entrepôt de données clinques compilant l’ensemble de l’information clinique et paraclinique de l’institution. De plus, une équipe d’analystes est devenue experte de l’exploitation des données, essentiellement des données structurées. La question qui se pose actuellement est de savoir comment tirer et exploiter la richesse de toute l’information contenue dans les données non structurées du Dossier Patient Informatisé. Plus particulièrement, les nouvelles technologies de traitement du langage naturel (NLP Natural Langage Processing) apportent-elles une plus-value significative dans l’exploitation des données médicales

Functionally Fractal Urban Networks: Geospatial Co-location and Homogeneity of Infrastructure

Just as natural river networks are known to be globally self-similar, recent research has shown that human-built urban networks, such as road networks, are also functionally self-similar, and have fractal topology with power-law node-degree distributions (p(k) = a k). Here we show, for the first time, that other urban infrastructure networks (sanitary and storm-water sewers), which sustain flows of critical services for urban citizens, also show scale-free functional topologies. For roads and drainage networks, we compared functional topological metrics, derived from high-resolution data (70,000 nodes) for a large US city providing services to about 900,000 citizens over an area of about 1,000 km2. For the whole city and for different sized subnets, we also examined these networks in terms of geospatial co-location (roads and sewers). Our analyses reveal functional topological homogeneity among all the subnets within the city, in spite of differences in several urban attributes. The functional topologies of all subnets of both infrastructure types resemble power-law distributions, with tails becoming increasingly power-law as the subnet area increases. Our findings hold implications for assessing the vulnerability of these critical infrastructure networks to cascading shocks based on spatial interdependency, and for improved design and maintenance of urban infrastructure networks

Development and validation of a predictive model to determine the level of care in patients confirmed with COVID-19

peer reviewedBackground The COVID-19 pandemic has imposed significant challenges on hospital capacity. While mitigating unnecessary crowding in hospitals is favorable to reduce viral transmission, it is more important to prevent readmissions with impaired clinical status due to initially inappropriate level of care. A validated predictive tool to assist clinical decisions for patient triage and facilitate remote stratification is of critical importance. Methods We conducted a retrospective study in patients with confirmed COVID-19 stratified into two levels of care, namely ambulatory care and hospitalization. Data on socio-demographics, clinical symptoms, and comorbidities was collected during the first (N=571) and second waves (N=174) of the pandemic in Belgium (March 2 to December 6, 2020). Univariate and multivariate logistic regressions were performed to build and validate the prediction model. Results Significant predictors of hospitalization were old age (OR=1.08, 95%CI:1.06-1.10), male gender (OR=4.41, 95%CI: 2.58-7.52), dyspnea (OR 6.11, 95%CI: 3.58-10.45), dry cough (OR 2.89, 95%CI: 1.54-5.41), wet cough (OR 4.62, 95%CI: 1.93-11.06), hypertension (OR 2.20, 95%CI: 1.17-4.16) and renal failure (OR 5.39, 95%CI: 1.00-29.00). Rhinorrhea (OR 0.43, 95%CI: 0.24-0.79) and headache (OR 0.36, 95%CI: 0.20-0.65) were negatively associated with hospitalization. A receiver operating characteristic (ROC) curve was constructed and the area under the ROC-curve was 0.931 (95% CI: 0.910-0.953) for the prediction model (first wave) and 0.895 (95% CI: 0.833-0.957) for the validated data set (second wave). Conclusion With a good discriminating power, the prediction model might identify patients who require ambulatory care or hospitalization, and support clinical decisions by Emergency Department staff and general practitioners

Thiamine Status in Humans and Content of Phosphorylated Thiamine Derivatives in Biopsies and Cultured Cells

Background Thiamine (vitamin B1) is an essential molecule for all life forms because thiamine diphosphate (ThDP) is an indispensable cofactor for oxidative energy metabolism. The less abundant thiamine monophosphate (ThMP), thiamine triphosphate (ThTP) and adenosine thiamine triphosphate (AThTP), present in many organisms, may have still unidentified physiological functions. Diseases linked to thiamine deficiency (polyneuritis, Wernicke-Korsakoff syndrome) remain frequent among alcohol abusers and other risk populations. This is the first comprehensive study on the distribution of thiamine derivatives in human biopsies, body fluids and cell lines. Methodology and Principal Findings Thiamine derivatives were determined by HPLC. In human tissues, the total thiamine content is lower than in other animal species. ThDP is the major thiamine compound and tissue levels decrease at high age. In semen, ThDP content correlates with the concentration of spermatozoa but not with their motility. The proportion of ThTP is higher in humans than in rodents, probably because of a lower 25-kDa ThTPase activity. The expression and activity of this enzyme seems to correlate with the degree of cell differentiation. ThTP was present in nearly all brain and muscle samples and in ~60% of other tissue samples, in particular fetal tissue and cultured cells. A low ([ThTP]+[ThMP])/([Thiamine]+[ThMP]) ratio was found in cardiovascular tissues of patients with cardiac insufficiency. AThTP was detected only sporadically in adult tissues but was found more consistently in fetal tissues and cell lines. Conclusions and Significance The high sensitivity of humans to thiamine deficiency is probably linked to low circulating thiamine concentrations and low ThDP tissue contents. ThTP levels are relatively high in many human tissues, as a result of low expression of the 25-kDa ThTPase. Another novel finding is the presence of ThTP and AThTP in poorly differentiated fast-growing cells, suggesting a hitherto unsuspected link between these compounds and cell division or differentiation

Systematic analysis of COVID-19 infection and symptoms in a systemic lupus erythematosus population: correlation with disease characteristics, hydroxychloroquine use and immunosuppressive treatments.

peer reviewe

Développement d’un outil de pilotage des patients oncologiques au CHU de Liège

peer reviewedLe nombre de cas de cancer est en augmentation constante, en Belgique comme partout dans le monde. Plusieurs services du CHU de Liège se sont regroupés au sein d’un Institut de Cancérologie, afin d’assurer une gestion intégrée multidisciplinaire de cette masse de patients. Cet article présente comment les données de l’entrepôt de données cliniques institutionnel ont été exploitées afin de développer un outil de pilotage transversal de l’activité des patients oncologiques

Etude du mécanisme de synthèse du triphosphate de thiamine dans le cerveau de mammifères.

La thiamine (vitamine B1) est essentielle pour toutes les formes de vie. Le diphosphate de thiamine (ThDP) est un coenzyme indispensable au métabolisme oxydatif des cellules. Dans la plupart des tissus, on trouve également le triphosphate de thiamine (ThTP), dont le rôle biologique est encore mal connu. Néanmoins, le fait qu’il ait été observé dans tous les organismes étudiés, depuis les bactéries jusqu’aux mammifères, suggère un rôle assez général comme, par exemple, une réponse à certains types de stress cellulaire (privation d’acides aminés chez E. coli, flétrissement des feuilles chez A. thaliana). L’objectif de notre travail a été de déterminer le mécanisme de synthèse du ThTP.Avant d’étudier son mécanisme de synthèse, nous avons étudié sa distribution dans des biopsies tissulaires et fluides corporels humains. Une telle étude systématique était intéressante car un déficit en ThTP (ou une perturbation de son métabolisme) pourrait être impliqué dans certaines pathologies, par exemple neurodégénératives ou cardiaques. Nos résultats montrent que les niveaux de diphosphate de thiamine dans les tissus humains sont relativement faibles, alors que le triphosphate de thiamine est relativement abondant.Nous avons ensuite étudié le mécanisme de synthèse du ThTP dans le cerveau de rat. Les données recueillies au cours de ces études nous ont permis de dresser plusieurs conclusions. Dans le cerveau, la synthèse du triphosphate de thiamine a lieu dans les mitochondries avec le ThDP et le phosphate inorganique (Pi) comme précurseurs. La réaction est stimulée par les substrats de la chaîne respiratoire comme le pyruvate et le succinate, et est inhibée par des agents bloquant la chaîne respiratoire, ce qui suggère que le flux d’électrons à travers la chaîne respiratoire est la source d’énergie pour cette réaction endergonique ThDP + Pi ↔ ThTP. La synthèse du ThTP est inhibée lorsque la Δp est dissipée par des protonophores ou par la valinomycine en présence de K+ à l’extérieur. La lyse des mitochondries induit également une abolition de la formation du ThTP. La dissipation de la Δp aboutit à une hydrolyse rapide du ThTP synthétisé, suggérant que la réaction ThDP + Pi ↔ ThTP + H2O est catalysée par une ThTP synthase réversible capable de transporter des protons. Les mitochondries peuvent libérer du triphosphate de thiamine. Ce mécanisme de libération nécessite la présence de Pi et pourrait impliqué un ou plusieurs composants du pore de transition de perméabilité mitochondriale. Ainsi, la synthèse et la libération du ThTP sont soumises à des régulations spécifiques. Nos résultats montrent, pour le première fois, la production d’un composé hautement énergétique, autre que l’ATP, par un mécanisme de couplage chimiosmotique