Métodos semánticos automatizados de
apoyo a la gestión y a la interoperabilidad
de la información clínica
Jose Luis Iglesi...
Contenido
• Introducción
• Objetivos
• Métodos
• Conclusiones
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Antecedentes
Historia clínica electrónica (HCE)
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Introducción
Introducción
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Poca interoperabilidad
• Información clínica almacenada con distintos
formatos en sistemas independientes...
Introducción
Poca estandarización de la información.
• Los médicos usan texto libre para registrar la información
• El tex...
Antecedentes
• Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos)
• Creación de terminologías clínicas (p.e. SNO...
Antecedentes
• Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos)
• Creación de terminologías clínicas (p.e. SNO...
Antecedentes
• Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos)
• Creación de terminologías clínicas (p.e. SNO...
• Introducción
• Objetivos
• Métodos
• Conclusiones
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• Objetivos
Objetivos
Objetivos generales!
• Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías.
• Mej...
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
• Introducción
• Objetivos
• Métodos
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• Conclusiones
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‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos
Herramienta de enlazado de términos clínicos
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Herramienta de
enlazado
Término "
clínico
Concepto "
SNOMED-CT "
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Antecedentes
38341003



hipertensión arterial

tensión arterial alta"
identificador {
descripciones/términos!
sinónimos
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Antecedentes
49601007

enfermedad cardiovascular

trastorno cardiovascular	

Relación jerárquica ‘IS-A’
51840005

sistema ...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Una herramienta con dos configuraciones:
• Automática

La herramienta...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Esquema de la herramienta
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Herramienta de enlazado de términos clí...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Término de
búsqueda
...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Normalización léxica
LA EXTIRPACIÓN DEL QUISTE,
la extirpación del q...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
LA EXTIRPACIÓN DEL Q...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
EXTIRPACIÓN QUISTE
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z
Expansión del término buscado
1. Separación del término en palabras
2. Proceso de descubrimiento de sinónimos
de cada pa...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
extirpación ≡ resección
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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extirpación de lesión orbitaria"
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
EXTIRPACIÓN QUISTE
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Término de
búsqueda
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Técnicas léxicas
La herramienta incluye dos técnicas de la librería ...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Técnicas léxicas
resección quisteTérmino buscado
Descripción concept...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Término de
búsqueda
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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EXTIRPACIÓN QUISTE!
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neumonectomía

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Técnica léxico-estructu...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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neumonectomía

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Técnica léxico-estructu...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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neumonectomía

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Técnica léxico-estructu...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Concepto
evaluado
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Concepto
evaluado
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Concepto
evaluado
Pu...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Desambiguación
1. Reglas creadas manualmente
2. Algoritmos de aprend...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Concepto
evaluado
Pu...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Evaluación
Objetivo:
Analizar el rendimiento del método y compararlo...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Conjunto de evaluación
Usamos un glosario de términos publicado por ...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Dos experimentos:"
• Experimento 1: Evalúa la capacidad de los 3 bus...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Resultados
• Experimento 1: Evalúa la capacidad de los buscadores pa...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
• Experimento 2: Evalúa la capacidad de los buscadores para
recomend...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Resultados
Recall
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Aportaciones del método
• Combina eficientemente diferentes técnicas ...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de términos clínicos
Publicación JCR:
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J...
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
• Introducción
• Objetivos
• Métodos
‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos
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• Conclusiones
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‣ Herramienta de e...
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Interfaz del arquetipo ‘Presión sanguínea’
Facilita la captura estructurada/sistemática de información!!!
Introducción
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Interfaz del arquetipo ‘Presión sanguínea’
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Definición formal del arquetipo (adl)
Introducción
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Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
Herramienta
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
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clínico
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(Conceptos
SNOMED-CT)
Expansi...
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
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clínico
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Conceptos
SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
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Conceptos
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
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Conceptos
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Conceptos
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Expansión...
Evaluación
Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
Conjunto de datos Enlaces
expertos
Enlaces
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Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Etapa Precisión Recall
Búsqueda exacta 84% 66%
Búsqueda parcial en v...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Etapa Precisión Recall
Búsqueda exacta 84% 66%
Búsqueda parcial en v...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Trabajo relacionado
!
• Los buscadores genéricos de SNOMED-CT no enl...
Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT
Trabajo relacionado
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%
Número de conceptos "
por término
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Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
Interfaz gráfica para ayudar a los expertos:
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Herramienta de en...
Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
Publicación JCR:...
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
• Introducción
• Objetivos
• Métodos
‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos
‣ Herramienta de enlazado de arquetipo...
Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
Buscador
semánti...
Segmentación automatizada en SNOMED-CT
Usa SNOMED-CT para enriquecer la búsqueda:
‣ Cada arquetipo es representado con un
...
Segmentación automatizada en SNOMED-CT
El buscador incluye tres procesos importantes:
Buscador semántico para repositorios...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Buscador semántico para almace...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Etapa de enlazado
Enlac...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Etapa de enlazado
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
Conceptos SNOMED
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(observable entity)
Arquetipo
Etapa de enlazado
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Conceptos SNOMED-CT
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
Relación jerárquica


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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos


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Relación jerárquica
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos


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Relación jerárquica
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
Subconjunto de SNOMED-CT
Represen...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Buscador semántico para almace...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
“hipertensión
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Concepto ...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Buscador semántico para almace...
Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
SNOMED-CT
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Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos
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Buscador basado
en palabras claves
Buscador semántico
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El buscador ...
Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT
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Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
Publicación JCR:...
Objetivo específico
• Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre
información clínica (textual) y terminologías....
• Conclusiones
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• Introducción
• Objetivos
• Métodos
‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos
‣ Herramienta de en...
Conclusiones
Consenso actual: las terminologías clínicas deben
integrarse progresivamente en la HCE
Interoperabilidad Reut...
Conclusiones
Consenso actual: las terminologías clínicas deben
integrarse progresivamente en la HCE
Interoperabilidad Reut...
Conclusiones
Contribuciones
Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT"
• Una especializada en arquetipos. Otr...
Conclusiones
Contribuciones
Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT"
• Una especializada en arquetipos. Otr...
Conclusiones
Contribuciones
Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT"
• Una especializada en arquetipos. Otr...
Conclusiones
Contribuciones
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Contribuciones
Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT"
• Una especializada en arquetipos. Otr...
Conclusiones
Contribuciones
Buscador semántico para almacenes de arquetipos:
• Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en el...
Conclusiones
Contribuciones
Buscador semántico para repositorios de arquetipos:
• Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en...
Conclusiones
Contribuciones
Buscador semántico para repositorios de arquetipos:
• Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en...
Conclusiones
Contribuciones
Buscador semántico para repositorios de arquetipos:
• Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en...
Conclusiones
Lecciones aprendidas
• La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT
es complejo y consume mucho tiempo.
• ...
Conclusiones
Lecciones aprendidas
• La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT
es complejo y consume mucho tiempo.
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Conclusiones
Lecciones aprendidas
• La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT
es complejo y consume mucho tiempo.
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Conclusiones
Lecciones aprendidas
• La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT
es complejo y consume mucho tiempo.
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Limitaciones y Trabajo futuro
• No se ha conseguido la automatización completa del enlazado.
• No se ha considerado la pos...
Limitaciones y Trabajo futuro
• No se ha conseguido la automatización completa del enlazado.
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Limitaciones y Trabajo futuro
• No se ha conseguido la automatización completa del enlazado.
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• No se ha conseguido la automatización completa del enlazado.
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Limitaciones y Trabajo futuro
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Limitaciones y Trabajo futuro
• No se ha conseguido la automatización completa del enlazado.
• No se ha considerado la pos...
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apoyo a la gestión y a la interoperabilidad
de la información clínica
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Métodos semántico automatizados de apoyo a la gestión y a la interoperabilidad de la información clínica

  1. 1. Métodos semánticos automatizados de apoyo a la gestión y a la interoperabilidad de la información clínica Jose Luis Iglesias Allones Departamento de Electrónica y Computación Universidad de Santiago de Compostela Noviembre de 2014
  2. 2. Contenido • Introducción • Objetivos • Métodos • Conclusiones 2
  3. 3. Antecedentes Historia clínica electrónica (HCE) 3 Introducción
  4. 4. Introducción ! ! Poca interoperabilidad • Información clínica almacenada con distintos formatos en sistemas independientes. • Dificulta el acceso completo a la información Limitaciones de la HCE actual 4
  5. 5. Introducción Poca estandarización de la información. • Los médicos usan texto libre para registrar la información • El texto libre da libertad y expresividad a los médicos • Difícil de entender para las máquinas: dificulta la recuperación y la reutilización de la información. Limitaciones de la HCE actual 5
  6. 6. Antecedentes • Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos) • Creación de terminologías clínicas (p.e. SNOMED-CT) • Integración y uso consistente de las terminologías en la HCE Hoja de ruta hacia una mejor HCE 6 Introducción
  7. 7. Antecedentes • Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos) • Creación de terminologías clínicas (p.e. SNOMED-CT) • Integración y uso consistente de las terminologías en la HCE ‣ Enlazado semántico de la información textual con conceptos terminológicos Hoja de ruta hacia una mejor HCE 7 Introducción
  8. 8. Antecedentes • Creación de modelos de datos estructurados (p.e. arquetipos) • Creación de terminologías clínicas (p.e. SNOMED-CT) • Integración y uso consistente de las terminologías en la HCE ‣ Enlazado semántico de la información textual con conceptos terminológicos.! - Enlazado manual (expertos): muy costoso - Enlazado automático (algorítmico): muy complejo - No existen herramientas automáticas eficientes. Hoja de ruta hacia una mejor HCE 8 Introducción
  9. 9. • Introducción • Objetivos • Métodos • Conclusiones 9 • Objetivos
  10. 10. Objetivos Objetivos generales! • Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. • Mejorar los procesos de recuperación de información en almacenes de datos clínicos. 10
  11. 11. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. 11
  12. 12. • Introducción • Objetivos • Métodos ! • Conclusiones 12 ‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos
  13. 13. Herramienta de enlazado de términos clínicos 13 Herramienta de enlazado Término " clínico Concepto " SNOMED-CT " equivalente “paciente padece presión arterial elevada” 38341003
 hipertensión arterialBúsqueda
  14. 14. Antecedentes 38341003
 
 hipertensión arterial
 tensión arterial alta" identificador { descripciones/términos! sinónimos Ejemplo de concepto de SNOMED-CT 14 Herramienta de enlazado de términos clínicos {
  15. 15. Antecedentes 49601007
 enfermedad cardiovascular
 trastorno cardiovascular Relación jerárquica ‘IS-A’ 51840005
 sistema circulatorio Relación lógica ‘sitio del hallazgo’ Relaciones entre conceptos de SNOMED-CT 15 Herramienta de enlazado de términos clínicos 38341003
 
 hipertensión arterial
 tensión arterial alta"
  16. 16. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Una herramienta con dos configuraciones: • Automática
 La herramienta busca y decide el concepto más relevante.
 El experto no participa.
 Alta precisión • Semi-automática (o de recomendación)
 La herramienta busca y propone varios conceptos. 
 El experto selecciona el concepto final. 
 Alta cobertura 16 MétodosHerramienta de enlazado de términos clínicosHerramienta de enlazado de términos clínicos
  17. 17. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Esquema de la herramienta 17 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Búsqueda de candidatos
  18. 18. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 18 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Búsqueda de candidatos
  19. 19. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Normalización léxica LA EXTIRPACIÓN DEL QUISTE, la extirpación del quiste Tokenización (separa palabras) {la, extirpación, del, quiste} Eliminación de “stopwords” {la,extipación, del, quiste} extiparción quiste Transformaciones sencillas Término 
 original Término 
 normalizado 19 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  20. 20. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 20 Herramienta de enlazado de términos clínicos LA EXTIRPACIÓN DEL QUISTE EXTIRPACIÓN QUISTE Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Búsqueda de candidatos
  21. 21. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 21 Herramienta de enlazado de términos clínicos EXTIRPACIÓN QUISTE Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Búsqueda de candidatos LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  22. 22. z Expansión del término buscado 1. Separación del término en palabras 2. Proceso de descubrimiento de sinónimos de cada palabra en SNOMED-CT 3. Generación de términos alternativos combinando los sinónimos. Nuestro enfoque: Ejemplo: “extirpación quiste” {extirpación, quiste} extirpación ≡ resección quiste ≡ tumor resección quiste" resección tumor extirpación quiste extirpación tumor 22 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  23. 23. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT extirpación ≡ resección Herramienta de enlazado de términos clínicos 1. Separación del término en palabras 2. Proceso de descubrimiento de sinónimos de cada palabra en SNOMED-CT" 3. Generación de términos alternativos combinando los sinónimos.
  24. 24. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 24 172137007 extirpación de lesión orbitaria" ! resección de lesión orbitaria 176072009 extirpación de lesión de uréter" ! resección de lesión de uréter Hipótesis: Si dos palabras se intercambian frecuentemente en descripciones sinónimas es muy probable que estas sean también sinónimas extirpación ≡ resección Herramienta de enlazado de términos clínicos Inferencia de sinonimia Inferencia de sinonimia 1. Separación del término en palabras 2. Proceso de descubrimiento de sinónimos de cada palabra en SNOMED-CT" 3. Generación de términos alternativos combinando los sinónimos.
  25. 25. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 25 Herramienta de enlazado de términos clínicos EXTIRPACIÓN QUISTE Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Búsqueda de candidatos EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  26. 26. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 26 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  27. 27. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Técnicas léxicas La herramienta incluye dos técnicas de la librería SimMetrics. Obtienen puntuaciones de similitud léxica en el rango [0,1] en función de dos criterios: • Número de caracteres comunes (Métrica Levenshtein) • Número de palabras comunes (Métrica de Coseno) 27 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  28. 28. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Técnicas léxicas resección quisteTérmino buscado Descripción concepto SNOMED-CT 2 palabras comunes 1 palabra diferente Similitud léxica: 0.82 Ejemplo de métrica de Coseno resección amplia quiste 28 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  29. 29. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 29 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno resección amplia quiste 0.7 0.82 resección neoplasia 0.8 0.66 resección quiste 1.0 1.0 resección quiste bazo 0.9 0.82 …. … … Ranking de conceptos candidatos LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  30. 30. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 30 Herramienta de enlazado de términos clínicos EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno resección amplia quiste 0.7 0.82 resección neoplasia 0.8 0.66 resección quiste 1.0 1.0 resección quiste bazo 0.9 0.82 …. … … Ranking de conceptos candidatos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  31. 31. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 49795001
 neumonectomía
 neumonectomía total Técnica léxico-estructural “resección del pulmón” Término clínico Baja similitud " léxica… Ejemplo: Estimación de la similitud entre el término de búsqueda “resección del pulmón” y el concepto “neumonectomía" (49795001) 31 Concepto SNOMED-CT Herramienta de enlazado de términos clínicos
  32. 32. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 49795001
 neumonectomía
 neumonectomía total Técnica léxico-estructural “resección del pulmón” Término clínico Baja similitud " léxica… Ejemplo: Estimación de la similitud entre el término de búsqueda “resección del pulmón” y el concepto “neumonectomía" (49795001) 181216001
 pulmón parte del cuerpo 129304002
 resección acción 32 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  33. 33. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 49795001
 neumonectomía
 neumonectomía total Técnica léxico-estructural “resección del pulmón” Término clínico Ejemplo: Estimación de la similitud entre el término de búsqueda “resección del pulmón” y el concepto “neumonectomía" (49795001) 181216001
 pulmón parte del cuerpo 129304002
 resección acción Similitud léxica? Similitud léxica? 33 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  34. 34. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 34 Herramienta de enlazado de términos clínicos Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno Puntuación Estructural Rel. Método Puntuación Estructural Rel. Parte Cuerpo resección amplia quiste 0.7 0.82 0.7 0.8 resección neoplasia 0.8 0.66 0.78 0.75 resección quiste 1.0 1.0 0.53 0.86 resección quiste bazo 0.9 0.82 0.8 0.89 …. … … … … EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR Ranking de puntuaciones de conceptos LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE Técnicas léxicas Técnicas estructurales
  35. 35. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 35 Herramienta de enlazado de términos clínicos Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno Puntuación Estructural Rel. Método Puntuación Estructural Rel. Parte Cuerpo resección amplia quiste 0.7 0.82 0.7 0.8 resección neoplasia 0.8 0.66 0.78 0.75 resección quiste 1.0 1.0 0.53 0.86 resección quiste bazo 0.9 0.82 0.8 0.89 …. … … … … EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR Ranking de puntuaciones de conceptos ¿Cómo seleccionar un único concepto relevante? ¿Cómo seleccionar el conjunto de conceptos para hacer recomendaciones al experto? LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  36. 36. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 36 Herramienta de enlazado de términos clínicos Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno Puntuación Estructural Rel. Método Puntuación Estructural Rel. Parte Cuerpo resección amplia quiste 0.7 0.82 0.7 0.8 resección neoplasia 0.8 0.66 0.78 0.75 resección quiste 1.0 1.0 0.53 0.86 resección quiste bazo 0.9 0.82 0.8 0.89 …. … … … … Ranking de puntuaciones de conceptos ¿Cómo seleccionar un único concepto relevante? ¿Cómo seleccionar el conjunto de conceptos para hacer recomendaciones al experto? Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Desambiguación Concepto(s) equivalente(s) SNOMED-CTEXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE
  37. 37. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Desambiguación 1. Reglas creadas manualmente 2. Algoritmos de aprendizaje automático" • Aprendizaje supervisado: máquinas de soporte vectorial • Librería Kernlab del lenguaje estadístico R • Conjunto de entrenamiento creado por expertos Dos estrategias: 37 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  38. 38. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 38 Herramienta de enlazado de términos clínicos Concepto evaluado Puntuación Métrica Levenshtein Puntuación Métrica Coseno Puntuación Estructural Rel. Método Puntuación Estructural Rel. Parte Cuerpo resección amplia quiste 0.7 0.82 0.7 0.8 resección neoplasia 0.8 0.66 0.78 0.75 resección quiste 1.0 1.0 0.53 0.86 resección quiste bazo 0.9 0.82 0.8 0.89 …. … … … … Ranking de puntuaciones de conceptos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Desambiguación Concepto(s) equivalente(s) SNOMED-CT EXTIRPACIÓN QUISTE! EXTIRPACIÓN TUMOR! RESECCIÓN QUISTE! RESECCIÓN TUMOR LA EXTIRPACIÓN ! DEL QUISTE Concepto SNOMED-CT Final 428297005 resección quiste “LA EXTIRPACIÓN DEL QUISTE” 428297005 resección quiste Enlace
  39. 39. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Evaluación Objetivo: Analizar el rendimiento del método y compararlo con dos buscadores de SNOMED-CT estado del arte: • Buscador de la Librería Nacional de Medicina de EEUU (NLM). • Buscador ITServer de la empresa Indizen. ! 39 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  40. 40. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Conjunto de evaluación Usamos un glosario de términos publicado por la Sociedad Española de Anatomía Patológica. • Para los experimentos: 300 términos en español relacionados con procedimientos de biopsias. 40 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de entrada Concepto SNOMED-CT " asignado por experto biopsia de miocardio biopsia de miocardio (387828005) masectormía total masectomía simple (172043006) esofaguectomía parcial resección subtotal del esófago (3980006) …. … Extracto del conjunto de evaluación
  41. 41. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Dos experimentos:" • Experimento 1: Evalúa la capacidad de los 3 buscadores para enlazar automáticamente términos con un concepto. 41 Herramienta de enlazado de términos clínicos • Experimento 2: Evalúa la capacidad de los 3 buscadores para recomendar/sugerir varios conceptos a un usuario experto.
  42. 42. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Resultados • Experimento 1: Evalúa la capacidad de los buscadores para enlazar automáticamente términos con un concepto. Precisión Recall 0 22,5 45 67,5 90 51 88 40 90 32 85Buscador NLM Buscador ITServer Perfil automático de nuestro método Los buscadores pueden devolver como máximo 1 concepto 42 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  43. 43. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT • Experimento 2: Evalúa la capacidad de los buscadores para recomendar/sugerir varios conceptos a un usuario experto. Los buscadores pueden devolver como máximo 5 conceptos candidatos 43 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  44. 44. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Resultados Recall 0 20 40 60 80 71 54 42Buscador NLM Buscador ITServer Perfil semi-automático de nuestro método • Experimento 2: Evalúa la capacidad de los buscadores para recomendar/sugerir varios conceptos a un usuario experto. Los buscadores pueden devolver como máximo 5 conceptos candidatos 44 Herramienta de enlazado de términos clínicos
  45. 45. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Aportaciones del método • Combina eficientemente diferentes técnicas de búsqueda • Incorpora técnicas novedosas para la búsqueda en SNOMED-CT Novedosa en " SNOMED-CT 45 Herramienta de enlazado de términos clínicos Término de búsqueda Normalización Término normalizado Expansión del término buscado Términos alternativos Técnicas léxicas Técnicas estructurales SNOMED-CT Ranking de conceptos candidatos Desambiguación Conceptos SNOMED-CT Novedosa en " SNOMED-CT Novedosa en " SNOMED-CT
  46. 46. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT 46 Herramienta de enlazado de términos clínicos Publicación JCR: ! Jose L. Allones, Diego Martínez, Maria J. Taboada. “Automated mapping of clinical terms into SNOMED-CT. An application to codify procedures in pathology” Journal of Medical Systems
  47. 47. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT 47
  48. 48. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. Sub-objetivo 2: Mejorar el enlazado automático entre la información textual de arquetipos clínicos y conceptos de SNOMED-CT ! 48
  49. 49. • Introducción • Objetivos • Métodos ‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos ! • Conclusiones 49 ‣ Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  50. 50. 50 Interfaz del arquetipo ‘Presión sanguínea’ Facilita la captura estructurada/sistemática de información!!! Introducción a arquetipos
  51. 51. 51 Interfaz del arquetipo ‘Presión sanguínea’ blood_pressure. v2 Definición formal del arquetipo (adl) Introducción a arquetipos
  52. 52. Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT 52 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos Herramienta de enlazado Arquetipo clínico Conceptos SNOMED-CT " (equivalentes al contenido del arquetipo) Búsqueda
  53. 53. Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos 53 ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " (Conceptos SNOMED-CT) Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos Herramienta de enlazado
  54. 54. 54 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos
  55. 55. 55 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos Jerarquía de términos clínicos" Arquetipo de respiración
  56. 56. 56 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos
  57. 57. 57 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos shallow depth normal depth deep depth regular rhythm irregular rhythm depth respiration observable ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos
  58. 58. 58 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos shallow depth normal depth deep depth regular rhythm irregular rhythm depth respiration observable ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos
  59. 59. 59 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos Respiration observable 364062005 respiration observable Concepto SNOMED-CTTérmino del arquetipo Equiparación léxica exacta
  60. 60. 60 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos shallow depth normal depth deep depth regular rhythm depth respiration " observable Enlaces rhythm respiration " observable … Equiparación léxica exacta
  61. 61. 61 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos
  62. 62. 62 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos Normal 364062005 skin normal Conceptos SNOMED-CT Término del arquetipo Equiparaciones parciales 364062005 normal weight 364062005 normal deep of breathing
  63. 63. 63 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos ¿Cómo extraemos contextos relevantes en SNOMED-CT?" ! Usamos la semántica de SNOMED-CT. Extraemos los conceptos vecinos de los enlaces creados en la búsqueda exacta.
  64. 64. 64 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos regular rhythm Enlaces rhythm respiration " observable … Equiparación léxica exacta 271626009 depth of respiration (observable entity) Equiparación léxica exacta
  65. 65. 65 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos regular rhythm Enlaces rhythm respiration " observable … Equiparación léxica exacta 271626009 depth of respiration (observable entity)271626009 depth of respiration (observable entity) Contexto lógico del concepto depth of respiration shallow breathing (clinical finding) normal depth of breathing (clinical finding) deep breathing (clinical finding) depth of respiration varies (clinical finding) depth of breathing uneven (clinical finding) interprets Equiparación léxica exacta
  66. 66. 66 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ProcesamientoArquetipo " clínico Enlaces " Conceptos SNOMED-CT Expansión Búsqueda " léxica exacta Búsqueda " léxica parcial " en vecinos regular rhythm Enlaces rhythm respiration " observable … Equiparación léxica exacta 271626009 depth of respiration (observable entity) Equiparación léxica exacta 271626009 depth of respiration (observable entity) Contexto lógico del concepto depth of respiration shallow breathing (clinical finding) normal depth of breathing (clinical finding) deep breathing (clinical finding) depth of respiration varies (clinical finding) depth of breathing uneven (clinical finding) interprets Equiparación léxica parcial
  67. 67. Evaluación Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT Conjunto de datos Enlaces expertos Enlaces automáticos 67 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  68. 68. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Etapa Precisión Recall Búsqueda exacta 84% 66% Búsqueda parcial en vecinos 93% 28% Combinación 96% 76% Resultados 68 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  69. 69. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Etapa Precisión Recall Búsqueda exacta 84% 66% Búsqueda parcial en vecinos 93% 28% Combinación 96% 76% Resultados ~ 1.2 conceptos sugeridos por término Técnica léxica exacta enlaza una importante proporción de términos Técnica léxica-contextual encuentra nuevos enlaces y valida 69 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  70. 70. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Trabajo relacionado ! • Los buscadores genéricos de SNOMED-CT no enlazan arquetipos. • Hay pocas herramientas de enlazado específicas para enlazar arquetipos con SNOMED-CT: ‣ Herramienta de Sheng Yu: Usa técnicas de Recuperación de Información. ‣ Herramienta MoST: Combina técnicas léxicas, lingüísticas y de RI.
 ! 70 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  71. 71. Método de enlazado de términos clínicos con SNOMED-CT Trabajo relacionado Recall" % Número de conceptos " por término 0 20 40 60 80 1,2 76 5 69 10 55Herramienta de Sheng Yu Herramienta MoST Nuestra herramienta 71 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  72. 72. Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT Interfaz gráfica para ayudar a los expertos: ! 72 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos
  73. 73. Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT 73 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos Publicación JCR: ! María Meizoso, Jose L. Allones, Diego Martínez, Maria J. Taboada. “Semantic similaritybased alignment between clinical archetypes and SNOMED CT: an application to observations” International Journal of Medical Informatics
  74. 74. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. ✓Sub-objetivo 2: Mejorar el enlazado automático entre la información textual de arquetipos clínicos y conceptos de SNOMED-CT ! 74
  75. 75. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. ✓Sub-objetivo 2: Mejorar el enlazado automático entre la información textual de arquetipos clínicos y conceptos de SNOMED-CT • Objetivo general: Mejorar los procesos de recuperación de información en almacenes de datos clínicos 75
  76. 76. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. ✓Sub-objetivo 2: Mejorar el enlazado automático entre la información textual de arquetipos clínicos y conceptos de SNOMED-CT • Objetivo general: Mejorar los procesos de recuperación de información en almacenes de datos clínicos Sub-objetivo 3: Mejorar la gestión y la búsqueda de información en almacenes de arquetipos 76
  77. 77. • Introducción • Objetivos • Métodos ‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos ‣ Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ! • Conclusiones 77 ‣ Buscador semántico para arquetipos
  78. 78. Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT 78 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos Buscador semántico Arquetipos relevantes Buscador semántico para almacenes de arquetipos Búsqueda “hipertensión arterial” Consulta Almacén " de arquetipos
  79. 79. Segmentación automatizada en SNOMED-CT Usa SNOMED-CT para enriquecer la búsqueda: ‣ Cada arquetipo es representado con un subconjunto relevante de SNOMED-CT ‣ La consulta es enlazada con un concepto ‣ La búsqueda es a nivel de concepto (No léxica) Buscador semántico para repositorios de arquetipos 79 Buscador semántico para almacenes de arquetipos
  80. 80. Segmentación automatizada en SNOMED-CT El buscador incluye tres procesos importantes: Buscador semántico para repositorios de arquetipos 80 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos de SNOMED-CT asociados a arquetipos Enlazado de la consulta textual con un concepto de SNOMED-CT Búsqueda del concepto enlazado en los subconjuntos
  81. 81. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 81 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  82. 82. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Subconjunto / Segmento " de SNOMED-CT SNOMED-CT 82 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  83. 83. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación 83 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  84. 84. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación Respiration Depth Shallow Normal Deep ... Jerarquía de términos asociada al arquetipo Conceptos SNOMEDEnlaces Rhythm respiration observable (observable entity) deep breathing (clinical finding) depth of respiration (observable entity) rhythm of respiration (observable entity) normal breathing (clinical finding) shallow breathing (clinical finding) Etapa de enlazado Etapa de enlazado 84 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  85. 85. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Conceptos SNOMED respiration observable (observable entity) deep breathing (clinical finding) depth of respiration (observable entity) rhythm of respiration (observable entity) normal breathing (clinical finding) shallow breathing (clinical finding) Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación respiratory pattern (observable entity) Etapa de segmentación 85 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  86. 86. 
 ! respiratory pattern" (observable entity) Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentaciónEtapa de segmentación 86 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  87. 87. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Relación jerárquica 
 ! respiration observable" (observable entity) 
 ! respiratory pattern" (observable entity) Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación 
 Clinical history/examination " observable (observable entity) Etapa de segmentación 87 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  88. 88. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 
 ! Relación jerárquica depth of respiration" (observable entity) 
 ! respiration observable" (observable entity) 
 ! respiratory pattern" (observable entity) Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación 
 Clinical history/examination " observable (observable entity) Etapa de segmentación 88 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  89. 89. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 
 ! Relación jerárquica depth of respiration" (observable entity) 
 ! respiration observable" (observable entity) 
 ! respiratory pattern" (observable entity) 
 Hypoventilation (finding) Arquetipo Etapa de enlazado Enlaces Conceptos SNOMED-CT SNOMED-CT Subconjunto de SNOMED-CT Etapa de segmentación Relación lógica 
 Clinical history/examination " observable (observable entity) Etapa de segmentación 89 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  90. 90. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Subconjunto de SNOMED-CT Representa la semántica del arquetipo! SNOMED-CT 90 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  91. 91. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos Subconjunto asociado al " arquetipo ‘respiration’ Subconjunto asociado al " arquetipo ‘blood pressure’ Subconjunto asociado" al arquetipo ‘weight’ 91 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos SNOMED-CT
  92. 92. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 92 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  93. 93. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos “hipertensión arterial” Concepto SNOMED-CT Consulta Método de enlazado 38341003 hipertensión arterial" tensión arterial elevada" presión arterial alta" 93 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  94. 94. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 94 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  95. 95. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos SNOMED-CT Subconjunto asociado al " arquetipo ‘respiration’ Subconjunto asociado al " arquetipo ‘blood pressure’ Subconjunto asociado " al arquetipo ‘weight’ Concepto SNOMED-CT enlazado ? ? ? “hipertensión arterial” Método de enlazado 38341003 hipertensión arterial" tensión arterial elevada" presión arterial alta" 95 Buscador semántico para almacenes de arquetipos Extracción de subconjuntos Enlazado de la consulta Búsqueda " por conceptos
  96. 96. Segmentación automatizada en SNOMED-CTBuscador semántico para repositorios de arquetipos 55 términos médicos" Nuestro " buscador" Profesionales 
 médicos Arquetipos ! relevantes Gold standard Evaluación" Buscadores basados en palabras claves" Resultados! (arquetipos) Ejemplos:! “respiratory frequency”! “respiratory sounds” Resultados! (arquetipos) Evaluación 96 Buscador semántico para almacenes de arquetipos
  97. 97. Resultados Precisión " % Recall " % 0 25 50 75 100 69 97 40 96! Buscador basado en palabras claves Buscador semántico Buscador semántico para repositorios de arquetipos 97 Buscador semántico para almacenes de arquetipos
  98. 98. Precisión " % Recall " % 0 25 50 75 100 69 97 40 96 ! Buscador basado en palabras claves Buscador semántico ! El buscador semántico: ✓ toma ventaja de la sinonimia y las relaciones de SNOMED-CT ✓ puede detectar arquetipos con términos similares, términos más generales y más específicos que la consulta…" ! ! ! Buscador semántico para repositorios de arquetipos 98 Buscador semántico para almacenes de arquetipos
  99. 99. Método de enlazado de arquetipos clínicos con SNOMED-CT 99 Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos Publicación JCR: ! Jose L. Allones, Maria J. Taboada, Diego Martínez, Raimundo Lozano y María J. Sobrido “SNOMED CT module-driven clinical archetype management” Journal of Biomedical Informatics
  100. 100. Objetivo específico • Objetivo general: Mejorar el enlazado automático entre información clínica (textual) y terminologías. ✓Sub-objetivo 1: Mejorar el enlazado automático entre términos clínicos en lenguaje natural y conceptos de SNOMED-CT. ✓Sub-objetivo 2: Mejorar el enlazado automático entre la información textual de arquetipos clínicos y conceptos de SNOMED-CT • Objetivo general: Mejorar la búsqueda y el acceso en conjuntos de datos clínicos. ✓Sub-objetivo 3: Mejorar la gestión y la búsqueda de información en los almacenes de arquetipos 100
  101. 101. • Conclusiones 101 • Introducción • Objetivos • Métodos ‣ Herramienta de enlazado de términos clínicos ‣ Herramienta de enlazado de arquetipos clínicos ‣ Buscador semántico parar arquetipos
  102. 102. Conclusiones Consenso actual: las terminologías clínicas deben integrarse progresivamente en la HCE Interoperabilidad ReutilizaciónEstandarización Problema: La integración es compleja y costosa Se necesitan metodologías automáticas que faciliten la integración!! 102
  103. 103. Conclusiones Consenso actual: las terminologías clínicas deben integrarse progresivamente en la HCE Interoperabilidad ReutilizaciónEstandarización Problema: La integración es compleja y costosa Se necesitan metodologías automáticas que faciliten la integración!! 103
  104. 104. Conclusiones Contribuciones Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT" • Una especializada en arquetipos. Otra propósito más general. • Para términos en español y en inglés. • Combinan técnicas de búsqueda de conceptos. • Incluyen técnicas novedosas (p.e. sinonimia, uso de información contextual y estructural) • Mejoran el rendimiento de herramientas similares evaluadas. 104
  105. 105. Conclusiones Contribuciones Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT" • Una especializada en arquetipos. Otra propósito más general. • Para términos en español y en inglés. • Combinan técnicas de búsqueda de conceptos. • Incluyen técnicas novedosas (p.e. sinonimia, uso de información contextual y estructural) • Mejoran el rendimiento de herramientas similares evaluadas. 105
  106. 106. Conclusiones Contribuciones Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT" • Una especializada en arquetipos. Otra propósito más general. • Para términos en español y en inglés. • Combinan técnicas de búsqueda de conceptos. • Incluyen técnicas novedosas (p.e. sinonimia, uso de información contextual y estructural) • Mejoran el rendimiento de herramientas similares evaluadas. 106
  107. 107. Conclusiones Contribuciones Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT" • Una especializada en arquetipos. Otra propósito más general. • Para términos en español y en inglés. • Combinan técnicas de búsqueda de conceptos. • Incluyen técnicas novedosas (p.e. sinonimia, uso de información contextual y estructural) • Mejoran el rendimiento de herramientas similares evaluadas. 107
  108. 108. Conclusiones Contribuciones Métodologías para el enlazado automático con SNOMED-CT" • Una especializada en arquetipos. Otra propósito más general. • Para términos en español y en inglés. • Combinan técnicas de búsqueda de conceptos. • Incluyen técnicas novedosas (p.e. sinonimia, uso de información contextual y estructural) • Mejoran el rendimiento de herramientas relacionadas. 108
  109. 109. Conclusiones Contribuciones Buscador semántico para almacenes de arquetipos: • Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en el repositorio • Incluye un método novedoso para anotar automáticamente los arquetipos con subconjuntos relevantes de SNOMED-CT • Aprovecha la sinonimia y las relaciones semánticas de SNOMED-CT para mejorar la búsquedas en los repositorios • Mejora el rendimiento de los buscadores actuales (basados en palabras clave). 109
  110. 110. Conclusiones Contribuciones Buscador semántico para repositorios de arquetipos: • Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en el repositorio • Incluye un método novedoso para anotar automáticamente los arquetipos con subconjuntos relevantes de SNOMED-CT • Aprovecha la sinonimia y las relaciones semánticas de SNOMED-CT para mejorar la búsquedas en los repositorios • Mejora el rendimiento de los buscadores actuales (basados en palabras clave). 110
  111. 111. Conclusiones Contribuciones Buscador semántico para repositorios de arquetipos: • Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en el repositorio • Incluye un método novedoso para anotar automáticamente los arquetipos con subconjuntos relevantes de SNOMED-CT • Aprovecha la sinonimia y las relaciones semánticas de SNOMED-CT para mejorar la búsquedas en los repositorios • Mejora el rendimiento de los buscadores actuales (basados en palabras clave). 111
  112. 112. Conclusiones Contribuciones Buscador semántico para repositorios de arquetipos: • Usa SNOMED-CT para gestionar y buscar en el repositorio • Incluye un método novedoso para anotar automáticamente los arquetipos con subconjuntos relevantes de SNOMED-CT • Aprovecha la sinonimia y las relaciones semánticas de SNOMED-CT para mejorar la búsquedas en los repositorios • Mejora el rendimiento de los buscadores actuales (basados en palabras clave). 112
  113. 113. Conclusiones Lecciones aprendidas • La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT es complejo y consume mucho tiempo. • Técnicas léxicas no son suficientes. • Es necesario combinar técnicas con distintos enfoques. • Las metodologías automáticas son necesarias, pero también la revisión experta de los enlaces. • Potencial de la información enlazada con terminologías. Facilita la reutilización y recuperación de la información 113
  114. 114. Conclusiones Lecciones aprendidas • La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT es complejo y consume mucho tiempo. • Técnicas léxicas no son suficientes. • Es necesario combinar técnicas con distintos enfoques. • Las metodologías automáticas son necesarias, pero también la revisión experta de los enlaces. • Potencial de la información enlazada con terminologías. Facilita la reutilización y recuperación de la información 114
  115. 115. Conclusiones Lecciones aprendidas • La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT es complejo y consume mucho tiempo. • Técnicas léxicas no son suficientes. • Es necesario combinar técnicas con distintos enfoques. • Las metodologías automáticas son necesarias, pero también la revisión experta de los enlaces. • Potencial de la información enlazada con terminologías. Facilita la reutilización y recuperación de la información 115
  116. 116. Conclusiones Lecciones aprendidas • La búsqueda/enlazado de conceptos con SNOMED-CT es complejo y consume mucho tiempo. • Técnicas léxicas no son suficientes. • Es necesario combinar técnicas con distintos enfoques. • Las metodologías automáticas son necesarias, pero también la revisión experta de los enlaces. • Potencial de la información enlazada con terminologías. Facilita la reutilización y recuperación de la información 116
  117. 117. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 117
  118. 118. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 118
  119. 119. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 119
  120. 120. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 120
  121. 121. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 121
  122. 122. Limitaciones y Trabajo futuro • No se ha conseguido la automatización completa del enlazado. • No se ha considerado la post-coordinación. • No se ha tratado la anotación de textos largos (p.e. abstracts, registros no estructurados de pacientes). • Pocos conjuntos de datos disponibles para la evaluación. • No se han creado interfaces o servicios web para facilitar el acceso a las herramientas. • Falta de transferencia
 No se han integrado las herramientas en entornos prácticos (p.e. en sistemas de información de hospitales o repositorios públicos de arquetipos) 122
  123. 123. Métodos semánticos automatizados de apoyo a la gestión y a la interoperabilidad de la información clínica Jose Luis Iglesias Allones Departamento de Electrónica y Computación Universidad de Santiago de Compostela Noviembre de 2014 123

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