Automatic production and integration of knowledge to the support of the decision and planning activities in medical-clinical diagnosis, treatment and prognosis.

Abstract

El concepto de procedimiento médico se refiere al conjunto de actividades seguidas por los profesionales de la salud para solucionar o mitigar el problema de salud que afecta a un paciente. La toma de decisiones dentro del procedimiento médico ha sido, por largo tiempo, uno de las áreas más interesantes de investigación en la informática médica y el contexto de investigación de esta tesis. La motivación para desarrollar este trabajo de investigación se basa en tres aspectos fundamentales: no hay modelos de conocimiento para todas las actividades médico-clínicas que puedan ser inducidas a partir de datos médicos, no hay soluciones de aprendizaje inductivo para todas las actividades de la asistencia médica y no hay un modelo integral que formalice el concepto de procedimiento médico. Por tanto, nuestro objetivo principal es desarrollar un modelo computable basado en conocimiento que integre todas las actividades de decisión y planificación para el diagnóstico, tratamiento y pronóstico médico-clínicos. Para alcanzar el objetivo principal, en primer lugar, explicamos el problema de investigación. En segundo lugar, describimos los antecedentes del problema de investigación desde los contextos médico e informático. En tercer lugar, explicamos el desarrollo de la propuesta de investigación, basada en cuatro contribuciones principales: un nuevo modelo, basado en datos y conocimiento, para la actividad de planificación en el diagnóstico y tratamiento médico-clínicos; una novedosa metodología de aprendizaje inductivo para la actividad de planificación en el diagnóstico y tratamiento médico-clínico; una novedosa metodología de aprendizaje inductivo para la actividad de decisión en el pronóstico médico-clínico, y finalmente, un nuevo modelo computable, basado en datos y conocimiento, que integra las actividades de decisión y planificación para el diagnóstico, tratamiento y pronóstico médico-clínicos.The concept of medical procedure refers to the set of activities carried out by the health care professionals to solve or mitigate the health problems that affect a patient. Decisions making within a medical procedure has been, for a long time, one of the most interesting research areas in medical informatics and the research context of this thesis. The motivation to develop this research work is based on three main aspects: Nowadays there are not knowledge models for all the medical-clinical activities that can be induced from medical data, there are not inductive learning solutions for all the medical-clinical activities, and there is not an integral model that formalizes the concept of medical procedure. Therefore, our main objective is to develop a computable model based in knowledge that integrates all the decision and planning activities for the medical-clinical diagnosis, treatment and prognosis. To achieve this main objective: first, we explain the research problem. Second, we describe the background of the work from both the medical and the informatics contexts. Third, we explain the development of the research proposal based on four main contributions: a novel knowledge representation model, based in data, to the planning activity in medical-clinical diagnosis and treatment; a novel inductive learning methodology to the planning activity in diagnosis and medical-clinical treatment; a novel inductive learning methodology to the decision activity in medical-clinical prognosis, and finally, a novel computable model, based on data and knowledge, which integrates the decision and planning activities of medical-clinical diagnosis, treatment and prognosis