Medical information extraction in European Portuguese

The electronic storage of medical patient data is becoming a daily experience in most of the practices and hospitals worldwide. However, much of the data available is in free-form text, a convenient way of expressing concepts and events, but especially challenging if one wants to perform automatic searches, summarization or statistical analysis. Information Extraction can relieve some of these problems by offering a semantically informed interpretation and abstraction of the texts. MedInX, the Medical Information eXtraction system presented in this document, is the first information extraction system developed to process textual clinical discharge records written in Portuguese. The main goal of the system is to improve access to the information locked up in unstructured text, and, consequently, the efficiency of the health care process, by allowing faster and reliable access to quality information on health, for both patient and health professionals. MedInX components are based on Natural Language Processing principles, and provide several mechanisms to read, process and utilize external resources, such as terminologies and ontologies, in the process of automatic mapping of free text reports onto a structured representation. However, the flexible and scalable architecture of the system, also allowed its application to the task of Named Entity Recognition on a shared evaluation contest focused on Portuguese general domain free-form texts. The evaluation of the system on a set of authentic hospital discharge letters indicates that the system performs with 95% F-measure, on the task of entity recognition, and 95% precision on the task of relation extraction. Example applications, demonstrating the use of MedInX capabilities in real applications in the hospital setting, are also presented in this document. These applications were designed to answer common clinical problems related with the automatic coding of diagnoses and other health-related conditions described in the documents, according to the international classification systems ICD-9-CM and ICF. The automatic review of the content and completeness of the documents is an example of another developed application, denominated MedInX Clinical Audit system.

Desenvolvimento de um sistema multidimensional para classificação e gestão de informação em saúde: aplicabilidade à informação clínica

Introdução: A profusão de informação na área médica cria problemas de gestão, sendo necessários métodos sistematizados para armazenamento e recuperação. Quando a informação se insere no contexto do processo clínico, os métodos devem integrar terminologias biomédicas controladas e igualmente devem integrar as características desejáveis dirigidas à estrutura, conteúdo e resultados clínicos. O objectivo deste artigo é testar a aplicabilidade e capacidade de recuperação, de um sistema multidimensional desenvolvido para classificação e gestão de informação em saúde. Métodos: A partir das questões recebidas em seis anos (Serviço de Informação de Medicamentos, Serviços Farmacêuticos, Hospitais da Universidade de Coimbra), seleccionaram-se 300 questões sobre informação clínica, por método aleatório informatizado. Caracterizou-se e avaliou-se a aplicabilidade pela quantidade classificada e pela necessidade de alterações ao sistema que é constituído por várias dimensões independentes e que englobam conceitos por vezes hierarquizados. A recuperação das questões foi testada pesquisando informação numa dimensão ou cruzamento de dimensões. Resultados: Todas as questões foram classificadas: 53% são casos clínicos com incidência nas doenças geniturinárias; doenças metabólicas, nutricionais e endócrinas; neoplasias; infecções e doenças do sistema nervoso. Em 81%, o objecto é o medicamento, sobretudo anti-infecciosos e anti-neoplásicos. As áreas de terapêutica e segurança foram as mais solicitadas, incidindo principalmente sobre os assuntos: utilização, reacções adversas, identificação de medicamentos e tecnologia farmacêutica. Na aplicabilidade, foi necessário adicionar alguns conceitos e modificar alguns grupos hierárquicos que não modificaram a estrutura base, nem colidiram com as características desejáveis. As limitações prenderam-se com os sistemas de classificação externos integrados. A pesquisa na dimensão assunto, do conceito administração de medicamentos, recuperou 19 questões. O cruzamento de duas dimensões: anti-infecciosos (externa) e teratogenicidade (assunto), recuperou três questões. Nos dois exemplos recupera-se informação a partir de qualquer um dos níveis da hierarquia, do mais geral ao mais específico e mesmo a partir de dimensões externas. Conclusões: A utilização do sistema nesta amostra demonstrou aplicabilidade na classificação e arquivo de informação clínica, capacidade de recuperação e flexibilidade, sofrendo alterações sem interferir com as características desejáveis. Esta ferramenta permite a recuperação da evidência que interessa orientada para o doente. Introduction: The large amount of information in the medical area creates management problems, being necessary systematic methods for filing and retrieval. With information on the context of clinical records, methods must integrate controlled biomedical terminologies and desirable characteristics oriented to the structure, content and clinical results. The objective is to test the applicability and capacity for retrieval of a multidimensional system developed for classification and management of health information. Methods: Three hundred questions were randomly selected, by computerized method, from the questions received in six years (Medicine Information Service, Pharmaceutical Department, Coimbra University Hospitals). They were characterized and applicability evaluated by classified amount and need to alter the system, which is composed of various independent dimensions, incorporating concepts sometimes hierarchical. Questions retrieval was tested searching information in a dimension or between dimensions. Results: All questions were classified: 53% are clinical cases with illnesses incidence in the genitourinary system; metabolic, nutritional and endocrine disease; cancer; infections and nervous system. In 81%, the object is a drug, mostly anti-infectious and anti-neoplastic agents. The therapeutic and safety areas had been the most requested, regarding the subjects: use, adverse reactions, drug identification and pharmaceutical technology. As to applicability, it was necessary to add some concepts and modify same hierarchical groups, that didn’t modify the basic structure, nor had collided with the desirable characteristics. The limitations were related with the incorporated external classification systems. The search in the subject dimension of the concept drug administration retrieved 19 questions. The search between two dimensions: antiinfectious (external) and teratogenicity (subject) retrieved three questions. In the two examples, it was possible to retrieve information from any one of the levels of the hierarchy, from the most general to the most specific and even from external dimensions. Conclusions: The use of the system in this sample showed its applicability in clinical information classification and filing, retrieval capacity and flexibility, supporting modifications without interfering with desirable characteristics. This tool allows retrieval of patient-oriented evidence that matters.

Machine learning techniques for music information retrieval

Tese de doutoramento, Informática (Engenharia Informática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Classificação e previsão de cardiotocogramas usando algoritmos baseados em redes neuronais

Mestrado em Computação e Instrumentação Médica

Classificações geomecânicas mineiras para o dimensionamento de maciços rochosos: o aplicativo MGC-RocDesign|Calc

Este trabalho tem como objetivo destacar a importância da utilização de software de geoengenharia no estudo das classificações de maciços rochosos nas engenharias de minas e geotécnica. Esta investigação pretendeu demonstrar a importância das classificações geomecânicas e índices geológico‐geomecânicos, tais como a Rock Mass Rating (RMR), Rock Tunnelling Quality Index (Q‐system), Surface Rock Classification (SRC), Rock Quality Designation (RQD), Geological Strength Index (GSI) and Hydro‐Potential Value (HP). Para esse efeito foi criada e desenvolvida uma calculadora geomecânica – MGC‐RocDesign|CALC: ‘Mining Geomechanics Classification systems for rock engineering design (version beta)’ – para de certa forma tornar mais simples, rápido e preciso o estudo das classificações geomecânicas sem que seja necessário recorrer manualmente às fastidiosas tabelas das classificações. A MGC‐RocDesign|CALC foi criada e desenvolvida no programa de folha de cálculo Microsoft Excel™ em linguagem Visual Basic for Applications© proporcionando o ambiente de carregamento de dados mais apelativos para o utilizador. Foi ainda integrada neste aplicativo a Calculadora Geotech|CalcTools que resulta da fusão das bases de dados ScanGeoData|BGD e SchmidtData|UCS criadas por Fonseca et al. (2010). Toda a informação foi integrada numa base de dados dinâmica associada a uma plataforma cartográfica em Sistemas de Informação Geográfica. Apresenta‐se como caso de estudo um dos trechos subterrâneos do maciço rochoso da antiga mina de volfrâmio das Aveleiras/Tibães (Mosteiro de Tibães, Braga, NW de Portugal). Além disso, apresenta‐se uma proposta de zonamento geomecânico do maciço rochoso da antiga mina das Aveleiras/Tibães com o objetivo de apoiar o dimensionamento de maciços rochosos. Por fim, apresenta‐se uma reflexão em termos de aplicabilidade, das potencialidades e das limitações da Calculadora Geomecânica MGC‐RocDesign|CALC.

Produção hospitalar : a importância da complexidade e da gravidade

RESUMO - A definição e medição da produção são questões centrais para a administração hospitalar. A produção hospitalar, quando se consideram os casos tratados, baseia-se em dois aspectos: a definição de sistemas de classificação de doentes como metodologia para identificar produtos e a criação de índices de casemix para se compararem esses mesmos produtos. Para a sua definição e implementação podem ser consideradas características relacionadas com a complexidade dos casos (atributo da oferta) ou com a sua gravidade (atributo da procura), ou ainda características mistas. Por sua vez, a análise do perfil e da política de admissões dos hospitais adquire um maior relevo no contexto de novas experiências previstas e em curso no SNS e da renovada necessidade de avaliação e regulação que daí decorrem. Neste estudo pretendeu-se discutir a metodologia para apuramento do índice de casemix dos hospitais, introduzindo- se a gravidade dos casos tratados como atributo relevante para a sua concretização. Assim, foi analisada uma amostra de 950 443 casos presentes na base de dados dos resumos de alta em 2002, tendo- -se dado particular atenção aos 31 hospitais posteriormente constituídos como SA. Foram considerados três índices de casemix: índice de complexidade (a partir do peso relativo dos DRGs), índice de gravidade (a partir da escala de mortalidade esperada do disease staging recalibrada para Portugal) e índice conjunto (média dos dois anteriores). Verificou-se que a análise do índice de complexidade, de gravidade e conjunto dá informações distintas sobre o perfil de admissões dos hospitais considerados. Os índices de complexidade e de gravidade mostram associações distintas às características dos hospitais e dos doentes tratados. Para além disso, existe uma diferença clara entre os casos com tratamento médico e cirúrgico. No entanto, para a globalidade dos hospitais analisados observou-se que os hospitais que tratam os casos mais graves tratam igualmente os mais complexos, tendo-se ainda identificado alguns hospitais em que tal não se verifica e, quando possível, apontado eventuais razões para esse comportamento.

Les différences du corps ne laissent pas indifférents

Ce mémoire porte sur une étude du corps dans sa dimension socioculturelle. À partir d’entrevues sous le mode du récit de vie, je cherche à comprendre les manières dont les différences qui passent par le corps participent à définir les individus, en fonction des connotations culturelles qui y sont rattachées. Ces différences sont définies comme des composantes du corps qui sont perçues comme une déviation de la norme sachant que celle-ci est établie par une culture dominante. Trois corps différents ont fait l’objet de cette étude : un corps de petite taille, un corps de race noire et un corps tatoué. Cette démarche est essentiellement ancrée dans un cadre théorique faisant écho aux études culturelles telles que définies par Stuart Hall (1997) et aux études de genres selon Judith Butler (2001). Elle émerge du principe d’après lequel le corps est un réservoir de signes dont les connaissances produites à l’intérieur du système social contribuent à créer des sujets. Ce travail s’organise autour de questions qui touchent aux pratiques culturelles qui participent à la construction du corps, à la production des différences, à l’inscription des différences dans le corps et au processus de subjectivation des individus. De plus, il est suggéré que les connotations négatives associées aux différences créent des systèmes de classification hiérarchisés marqués par des formes de discrimination des groupes dominés. Ce travail aboutit à une mise en évidence des différences comme des éléments organisant les relations sociales à travers des rapports de pouvoir dont l’exercice rappelle la structure de la société disciplinaire telle qu’étudiée par Michel Foucault (1975).

Une nouvelle méthode pour estimer la torsion géométrique en scoliose idiopathique de l’adolescent

La scoliose idiopathique de l’adolescent (SIA) est une déformation tridimensionnelle (3D) de la colonne vertébrale. Pour la plupart des patients atteints de SIA, aucun traitement chirurgical n’est nécessaire. Lorsque la déformation devient sévère, un traitement chirurgical visant à réduire la déformation est recommandé. Pour déterminer la sévérité de la SIA, l’imagerie la plus utilisée est une radiographie postéroantérieure (PA) ou antéro-postérieure (AP) du rachis. Plusieurs indices sont disponibles à partir de cette modalité d’imagerie afin de quantifier la déformation de la SIA, dont l’angle de Cobb. La conduite thérapeutique est généralement basée sur cet indice. Cependant, les indices disponibles à cette modalité d’imagerie sont de nature bidimensionnelle (2D). Celles-ci ne décrivent donc pas entièrement la déformation dans la SIA dû à sa nature tridimensionnelle (3D). Conséquemment, les classifications basées sur les indices 2D souffrent des mêmes limitations. Dans le but décrire la SIA en 3D, la torsion géométrique a été étudiée et proposée par Poncet et al. Celle-ci mesure la tendance d’une courbe tridimensionnelle à changer de direction. Cependant, la méthode proposée est susceptible aux erreurs de reconstructions 3D et elle est calculée localement au niveau vertébral. L’objectif de cette étude est d’évaluer une nouvelle méthode d’estimation de la torsion géométrique par l’approximation de longueurs d’arcs locaux et par paramétrisation de courbes dans la SIA. Une première étude visera à étudier la sensibilité de la nouvelle méthode présentée face aux erreurs de reconstructions 3D du rachis. Par la suite, deux études cliniques vont présenter la iv torsion géométrique comme indice global et viseront à démontrer l’existence de sous-groupes non-identifiés dans les classifications actuelles et que ceux-ci ont une pertinence clinique. La première étude a évalué la robustesse de la nouvelle méthode d’estimation de la torsion géométrique chez un groupe de patient atteint de la SIA. Elle a démontré que la nouvelle technique est robuste face aux erreurs de reconstructions 3D du rachis. La deuxième étude a évalué la torsion géométrique utilisant cette nouvelle méthode dans une cohorte de patient avec des déformations de type Lenke 1. Elle a démontré qu’il existe deux sous-groupes, une avec des valeurs de torsion élevées et l’autre avec des valeurs basses. Ces deux sous-groupes possèdent des différences statistiquement significatives, notamment au niveau du rachis lombaire avec le groupe de torsion élevée ayant des valeurs d’orientation des plans de déformation maximales (PMC) en thoraco-lombaire (TLL) plus élevées. La dernière étude a évalué les résultats chirurgicaux de patients ayant une déformation Lenke 1 sous-classifiées selon les valeurs de torsion préalablement. Cette étude a pu démontrer des différences au niveau du PMC au niveau thoraco-lombaire avec des valeurs plus élevées en postopératoire chez les patients ayant une haute torsion. Ces études présentent une nouvelle méthode d’estimation de la torsion géométrique et présentent cet indice quantitativement. Elles ont démontré l’existence de sous-groupes 3D basés sur cet indice ayant une pertinence clinique dans la SIA, qui n’étaient pas identifiés auparavant. Ce projet contribue dans la tendance actuelle vers le développement d’indices 3D et de classifications 3D pour la scoliose idiopathique de l’adolescent.

Tratamiento del deslizamiento epifisiario capital femoral con fijación in situ versus luxación quirúrgica

Introducción: El Deslizamiento Epifisiario Capital Femoral es la enfermedad de la cadera más común en adolescentes entre los 9 y 16 años. Es de causa idiopática, más frecuente en hombres, se clasifica en 4 estadios según criterios clínicos y radiológicos. Se buscó evaluar la evolución de los deslizamientos moderados y severos tratados con una de las dos técnicas propuestas. Metodología Se realizó un estudio descriptivo con pacientes que fueron llevados a fijación in situ o luxación controlada entre 2008 y 2011. Resultados: Se incluyeron 26 pacientes, los cuales el 65.4% se les realizó luxación quirúrgica controlada y el 34.6% fijación in situ. El 70,6% de pacientes tenían DECF inestable y 70,5% tenían desplazamiento severo. La evaluación de la escala WOMAC para dolor, rigidez y capacidad funcional encontró mejores beneficios para el grupo de fijación in situ, estadísticamente significativos (p<0,05), no solo en términos de dolor, rigidez y capacidad funcional sino menor frecuencia de complicaciones. Las complicaciones más frecuentes en el grupo de luxación quirúrgica controlada fueron un caso de infección, 7 casos (41,2%) de necrosis avascular de cabeza femoral, 5 casos (29,4%) de condrolisis y 2 casos (11,8%) de pseudoartrosis; En el grupo de fijación in situ, solo 1 (11,1%) presentó Infección del Sitio Operatorio y 1 (11,1%) Condrolisis. Resultados significativos solo para necrosis avascular. Discusión: Los pacientes con deslizamientos moderados y severos manejados con fijación in situ tuvieron una mejor resultado con menor proporción de complicaciones.

Concordancia interobservador entre ortopedistas de urgencias y cirujanos de codo en fracturas de cúpula radial

El trauma de codo y la fractura de cúpula radial resultan ser un motivo de consulta frecuente en nuestro medio. Es común en nuestro medio que a pesar de tener radiografías de codo en las que se evidencia fractura de cúpula radial se solicite un TAC de codo. Consideramos que el TAC es una herramienta útil en algunos casos de fracturas de la cúpula radial, es decir, no se debe tomar de forma rutinaria el TAC de codo en los pacientes con fracturas de cúpula radial como es usual en nuestro medio. Existen pocos estudios que comparan la concordancia inter observador de las clasificaciones utilizadas para las fracturas de cúpula radial, pero, no existe en la literatura mundial un estudio que evalué las diferencias entre la clasificación de la fractura en base a radiografías y tomografía entre un grupo ortopedistas traumatólogos y sub-especialistas de miembro superior. La realización de este estudio permite elaborar guías de manejo de pacientes con fractura de cúpula radial en la que se racionalizara el uso del TAC de codo.

¿La tomografía de codo cambia la conducta tomada previamente con radiografía en fracturas de cúpula radial? un estudio de concordancia

Las fracturas de la cúpula radial corresponden a un tercio de todas las fracturas del codo en adultos (1), por lo que se toman radiografías o tomografías, sin embargo no existe literatura que soporte la realización de la tomografía como estudio complementario, por lo que preguntamos ¿La tomografía de codo cambia la conducta tomada previamente con radiografía en fracturas de cúpula radial? Se propone un estudio de concordancia, donde se evalúan las radiografías y tomografías por parte de dos cirujanos de codo, de pacientes con diagnóstico de fractura de cúpula radial valorados en urgencias de dos hospitales de tercer nivel de Bogotá desde enero 2011 a enero 2013. Se revisaron 116 historias, 99 cumplieron los criterios, las radiografías fueron revisadas por dos ortopedistas de codo quienes realizaron clasificación de Mason obteniendo un κ 1 (p˂ 0,00), propuesta de tratamiento postradiografía κ 0,934 (p˂ 0,000 IC95% 0.85, 1). Tratamiento post-tomografía de codo κ 0.949 (p˂ 0,00 IC95% 0.867,1). Concordancia intra-ortopedista de la conducta pre y post-tomografía hay cambio en la conducta del ortopedista 1 en 32.6% (κ 0.674 p˂ 0,00 IC95% 0.52, 0.818) y del ortopedista 2 en 36% (κ 0.64 p˂ 0,00 IC95% 0.452, 0.792). Se dividieron los pacientes en Mason I, II, III con concordancia considerable en los pacientes Mason I y III, mientras que en Mason II fue una concordancia aceptable lo que significa que el uso de tomografía de codo cambia la conducta en general pero sobretodo en pacientes clasificados Masson II.

Escala para valoración cliníca de fotoenvejecimiento cutáneo en la cara

Introducción: el fotoenvejecimiento cutáneo es causado principalmente por la exposición crónica y acumulativa a los rayos ultravioleta. Las clasificaciones y escalas existentes evalúan el envejecimiento cutáneo de forma global y no existe un instrumento que valore exclusivamente el fotoenvejecimiento cutáneo. Objetivo: Construir y realizar la validación de contenido, de una escala para valoración clínica del fotoenvejecimiento cutáneo en la cara. Materiales y métodos: Estudio de validez de contenido, de una escala para valoración clínica del fotoenvejecimiento cutáneo en cara, construida a partir del marco conceptual, y evaluada por 15 expertos con especialidades médicas que manejan el fotoenvejecimiento. Los datos obtenidos se analizaron así: porcentaje de la pertinencia; la media; coeficiente de variación (CV) e índice de validez de contenido por ítem (CVIi) de cada ítem incluido en la escala. Resultados: Para el grupo de 15 expertos evaluadores, la pertinencia de los 6 ítems incluidos en los criterios clínicos, arrojo una media de 4,2/5 con CVIi entre 73,3% y 100% y con CV por debajo del 20%; el ítem de surcos tuvo un CV de 26,93%; la pertinencia de los 5 ítems incluidos en los antecedentes, arrojo una media de 3,9/5, un CVIi entre 73,3% y 80% y un CV entre 33,67% y 39,84%. Discusión y conclusiones: La validez de contenido de los criterios clínicos de la escala cumplió en un nivel alto con la pertinencia, lo que indica que miden adecuada y exclusivamente las dimensiones del grado clínico de fotoenvejecimiento cutáneo en cara evaluado por los expertos.

Fractura de radio distal como predictor de fractura de cadera en mayores de 65 años de un hospital universitario de alta complejidad en Bogotá

La osteoporosis es una de las condiciones patológicas en mayor crecimiento a medida que la población de tercera edad aumenta, esto se traduce en fracturas por fragilidad como lo son las fracturas de radio distal y las fracturas de cadera, actualmente no se cuentas con datos de la población a estudio que correlacione este tipo de fracturas. Es un estudio retrospectivo de casos y controles donde se obtuvo un grupo de pacientes con fractura de cadera que consultaron a un hospital universitario de alta complejidad en la ciudad de Bogotá, se evaluó la presencia de antecedente de fractura de radio distal y se comparó con un grupo control de trauma en cadera. Se obtuvo un total de 325 casos (72,5%) y 123 (25%) controles. El promedio de edad fue de 81 años, el 70% de los pacientes en ambos grupos correspondió a mujeres. No hubo diferencia en cuanto a la prevalencia de tabaquismo, hipertensión arterial o diabetes en los grupos. No se encontraron diferencias significativas en cuanto a niveles de glicemia, calcio, vitamina D. La presencia de antecedente de fractura de radio distal en grupo con fractura de cadera fue del 7,1% encontrando un OR de 3,91 IC 95%(1,17– 13,10). La presencia de fractura de radio distal como antecedente es un predictor para la fractura de cadera en pacientes mayores. Se necesitan más estudios que correlacionen otras variables que pueden influir en la asociación para fractura de cadera y radio, para así identificar una población específica que se beneficie de un tratamiento temprano.

A parallel genetic algorithm for the Steiner Problem in Networks

This paper presents a parallel genetic algorithm to the Steiner Problem in Networks. Several previous papers have proposed the adoption of GAs and others metaheuristics to solve the SPN demonstrating the validity of their approaches. This work differs from them for two main reasons: the dimension and the characteristics of the networks adopted in the experiments and the aim from which it has been originated. The reason that aimed this work was namely to build a comparison term for validating deterministic and computationally inexpensive algorithms which can be used in practical engineering applications, such as the multicast transmission in the Internet. On the other hand, the large dimensions of our sample networks require the adoption of a parallel implementation of the Steiner GA, which is able to deal with such large problem instances.