UNIVERSAL IDENTIFIER: http://hdl.handle.net/11093/3699
SUPERVISED BY: García Lourenço, Analia María
UNESCO SUBJECT: 3205.04 Hematología ; 1203.20 Sistemas de Control Médico ; 1203.17 Informática ; 1203.04 Inteligencia Artificial
DOCUMENT TYPE: doctoralThesis
ABSTRACT
Nowadays, the use of computer systems in blood banks is universal. Since the identification of the donor, all the steps and staff involved in the process are recorded, allowing an effective traceability.
In the 1990s, the area of Haemovigilance emerged with the aim of making transfusion even more secure: "... a set of surveillance procedures that cover the entire chain ... in order to collect and analyze information on the effects unexpected or unwanted results that result from the therapeutic use of labile blood products, and to prevent their occurrence and recurrence”.
The Portuguese Hemovigilance System (PHvS) is managed the Portuguese Blood Institute since 2007. The Institute created a system of computerized records of the incidents reported by the Transfusion Medicine services, accessible through the website http://www.hemovigilancia.net. From 2007 to 2010, the number of rcords tripled, reinforcing its position as a key resource in routine Transfusion Medicine services. However, the objectives set initially focused on supporting data entry and storage, that is, obtaining records of adverse reactions. It was assumed that the description and analysis of these records would be "paid for" by the coordinating group of the PHvS. Specifically, the coordinating group of the PHvS was commissioned to prepare an annual report. To date, the production of this report has not been automated and its contents are limited to descriptive statistics and group comments. Since the registration system is consolidated, and the content volume continues to grow, there is the technical possibility and the interest of all the participants and decision-makers in the process to develop new automatic mechanisms with (pro) active inference capacity.
In this work plan, the design and implementation of a support system for decision making in Hemovigilance, specialized in the analysis of adverse reaction reports is proposed. The initial objective is to automate the collection of statistics and other information for the production of reports, but it is also intended to evaluate the data mining models and their introduction as a new methodology to support the work of the coordinating group of the PHvS. In particular, this work plan includes the following stages:
• discuss with the coordinating group of the PHvS the most urgent analytical requirements at this time and in the medium term;
• analyze paper reports and define an analytical data model, with the capacity to cover information of analytical interest;
• develop a system for the automatic production of reports, capable of summarizing or adding the data recorded when requested, that is, trying to give answers to the different questions instead of maintaining rigid queries;
• define the architecture of a new computer system using Web technologies and database management systems, assuring compatibility with the existing system;
• validate and consolidate the information system, performing on-site tests;
• prepare different sets of data to evaluate the analysis capacity of different data mining algorithms;
• develop an advanced analysis system with the most promising data mining models, in order to offer a different perspective of analysis of registered notifications.
The proposed developments are new and are designed to complement a real system, in an application area with an undoubted social impact. The work is planned in order to meet current and pressing needs, but it already includes the introduction of advanced analytical methodologies. On the other hand, it is planned to work in close collaboration with the coordinating group of the PHvS to guarantee the suitability and usefulness of the developed systems. Hoy en día, el uso de sistemas informáticos en los bancos de sangre es universal. Desde la identificación del donante, todos los pasos e implicados en el proceso son registrados, permitiendo una trazabilidad eficaz.
En los años 90 surgió el área de la Hemovigilancia con el objetivo de hacer aún más segura la transfusión: "...un conjunto de procedimientos de vigilancia que cubran toda la cadena...con el fin de reunir y analizar información sobre los efectos inesperados o no deseados que resultan de la utilización terapéutica de los productos sanguíneos lábiles, y para prevenir su ocurrencia y recurrencia".
El Sistema Portugués de Hemovigilancia (SPHv) es administrado por el Instituto Portugués de Sangre desde 2007. El Instituto creó un sistema de registros informatizados de los incidentes reportados por los servicios de Medicina Transfusional, accesible a través del sitio Web http://www.hemovigilancia.net. De 2007 a 2010, el número de registros triplico, reforzando su posición como un recurso clave en los servicios rutinarios de Medicina Transfusional. Sin embargo, los objetivos de desarrollo fijados inicialmente se centraron en dar apoyo a la introducción de datos y su almacenamiento, es decir, en obtener registros de reacciones adversas. Se presupuso que la descripción y el análisis de estos registros serían "costeados" por el grupo coordinador del SPHv. En concreto, el grupo coordinador del SPHv recibió el encargo de elaborar un informe anual. Hasta la fecha, la producción de este informe no ha sido automatizada y sus contenidos se limitan a estadísticas descriptivas y comentarios del grupo. Dado que el sistema de registro esta consolidado, y el volumen de contenidos continúa creciendo, existe la posibilidad técnica y el interés de todos los participantes y agentes de decisión del proceso en desarrollar nuevos mecanismos automáticos y con capacidad de inferencia (pro-) activa.
En este plan de trabajo se propone precisamente el diseño e implementación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones en Hemovigilancia, especializado en el análisis de los informes sobre reacciones adversas. El objetivo inicial es automatizar la recopilación de estadísticas y demás información para producción de informes, pero también se pretende realizar una evaluación de los modelos de minería de datos y su introducción como una nueva metodología para apoyar la labor del grupo coordinador del SPHv. En concreto, este plan de trabajo comprende las siguientes etapas:
•discutir con el grupo coordinador del SPHv los requerimientos analíticos más urgentes;
•analizar los informes en papel y definir un modelo de datos analítico, con capacidad de abarcar la información de interés analítico;
•desarrollar un sistema de producción automática de informes, capaz de resumir o agregar los datos registrados cuando solicitados, es decir, tratando de dar respuestas a las diferentes preguntas en lugar de mantener consultas rígidas;
•definir la arquitectura de un nuevo sistema informático utilizando tecnologías Web y sistemas de gestión de base de datos, garantizando compatibilidad con el sistema existente;
•validar y consolidar el sistema de información, realizando pruebas in situ;
•preparar diferentes conjuntos de datos para evaluar la capacidad de análisis de distintos algoritmos de minería de datos;
• desarrollar un sistema de análisis avanzado con los modelos de minería de datos más prometedores, para poder ofrecer una perspectiva diferente de análisis de las notificaciones registradas.
Los desarrollos propuestos son nuevos y están diseñados para complementar un sistema real, en un área de aplicación con un indudable impacto social. El trabajo está planificado con el fin de satisfacer las necesidades actuales y apremiantes, pero ya incluye la introducción de metodologías analíticas avanzadas. Por otra parte, se ha previsto trabajar en estrecha colaboración con el grupo coordinador del SPHv para garantizar la idoneidad y utilidad de los sistemas desarrollados. Hoxe en día, a utilización de sistemas informáticos en bancos de sangue e universal. Desde a identificación do doador a aplicación no paciente, todos os pasos e implicados no proceso son rexistrados, permitindo a trazabilidade eficaz
Na década dos 90, chegou a área de Hemovigilância, con o obxectivo de facer a transfusión aínda máis seguro: "... un conxunto de procedementos de vixilancia que cobren toda a cadea ... para reunir e analizar información sobre os efectos inesperados ou resultante do uso terapéutico indesexable de produtos sanguíneos lábeis, e para previr a súa aparición e recorrencia“.
O Instituto Português do Sangue é o responsable do Sistema Portugués de Hemovigilância (SPHv) desde 2007. O Instituto creou un sistema de rexistro informático para incidentes relatados polos servizos de Medicina transfusional, accesible a través do sitio Web http://www.hemovigilancia.net. De 2007 a 2010, o número de rexistros triplicou, reforzando a súa posición como un recurso fundamental para a rutina da Medicina Transfusional. Con todo, os obxectivos de desenvolvemento fixados inicialmente estaban enfocados en apoiar a entrada de datos e o almacenamento, ou sexa, obter rexistros de reaccións adversas. Supoñíase que a descrición e análise destes rexistros serían "soportados" polo grupo coordinador do SPHv. Especificamente, o grupo coordinador do SPHv debería producir informes anual. Ata o momento, a produción destes informes non foi automatizado e o seu contido está limitado a estatística descritiva e comentarios do grupo. Como que o sistema de rexistro está establecido, e que o volume de contidos segue a medrar, existe a posibilidade técnica e o interese de todos os participantes e decisores no proceso en desenvolver novos mecanismos automáticos, capaces de inferencia (pro-) activa.
Este plan de traballo propón precisamente o deseño e implementación dun sistema de apoio á toma de decisiónes en Hemovigilância, especializado na análise de informes sobre reaccións adversas. A meta principal é automatizar a recollida de estatísticas e outras informacións para producir informes, mais tamén ten a intención de realizar unha avaliación de modelos de minería de datos e introducir unha nova metodoloxía para apoiar o traballo do grupo de coordinación do SPHv. Especificamente, este plan de traballo comprende as seguintes etapas:
• discutir co grupo coordinador do SPHv as necesidades analíticas urxentes, agora e no medio prazo;
• analizar os informes en papel e establecer un modelo de datos analíticos, capaz de englobar a información de interese analítico;
• desenvolver un sistema para a produción automática de informes, capaz de resumir ou agregar os datos cando proceda, ou sexa, cada vez que un usuario quere, e sempre que sexa posible, que permite a especificación de consultas, ou sexa, intentando dar resposta á cuestións diferentes;
• establecer a arquitectura dun novo sistema informático usando tecnoloxías da Web e sistemas de xestión de base de datos, garantindo compatibilidade co sistema existente;
• validar e consolidar o sistema de información coa realización de probas de campo;
• preparar conxuntos de datos diferentes, con obxectivos de análise ben definidos, para avaliar a capacidade de analize varios algoritmos de minería de datos;
• desenvolver un sistema de análise avanzada con los modelos de minería de datos máis prometedores para ofrecer unha perspectiva diferente da análise de notificacións.
Os desenvolvementos propostos son novos e están deseñados para complementar un sistema real, nunha área de aplicación cun innegable impacto social. O traballo esta planificado de forma a atender a necessidades actuales e urxente, pero inclúe a introdución de metodoloxías analíticas avanzadas. Ademais, está previsto traballar en estreita colaboración co grupo coordinador do SPHv para asegurar a adecuación e utilidade dos sistemas desenvolvidos.