Επεξεργασία σημασιολογική αναπαράσταση και διαχείριση δεδομένων γλαυκωματικών ασθενών
Authors: Κιλίντζης Βασίλειος 
Published: August 2021

Η παρούσα διατριβή προσπάθησε να παρουσιάσει την πρωτότυπη έρευνα σε τρία πεδία σχετικά με τα δεδομένων των γλαυκωματικών ασθενών. Στο κεφάλαιο της επεξεργασίας για πρώτη φορά γίνεται μελέτη της μορφής του περιγράματος της κοίλανσης του οπτικού δίσκου, στο κεφάλαιο της διαχείρισης παρουσιάζεται ένα πρωτότυπο ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης δεδομένων που απαντά στις ανάγκες πολυκεντρικών μελετών και στο τελευταίο κεφάλαιο αξιολογείται για πρώτη φορά η προσπάθεια a posteriori σημασιολογικής αναπαράστασης μέσω αντιστοίχισης των όρων του τομέα του γλαυκώματος με τους αντίστοιχους σε διεθνείς ορολογίες. Αναλυτικότερα, στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής εντοπίστηκαν οι ιδιαιτερότητες που παρουσιάζει το πρόβλημα της διαχείρισης των δεδομένων των γλαυκωματικών ασθενών στο σύγχρονο ερευνητικό περιβάλλον, παρουσιάστηκε ένα πληροφοριακό σύστημα για την διαχείριση δεδομένων κλινικών μελετών που απαντά επιπρόσθετα και στις απαιτήσεις πολυκεντρικών μελετών. Το σύστημα που παρουσιάστηκε είναι δομημένο σε διακριτά επίπεδα, είναι επεκτάσιμο, φιλικό στη χρήση και στη συντήρηση και επίσης ασφαλές στην αποθήκευση και διακίνηση των δεδομένων. Κύρια χαρακτηριστικά του πληροφοριακού συστήματος, είναι η επαναχρησιμοποιούμενη δομή της βάσης δεδομένων, δηλαδή η δυνατότητα χρήσης της ίδιας δομής για αποθήκευση δεδομένων διαφορετικών κλινικών μελετών και η χρήση της βάσης για αποθήκευση αφενός των δεδομένων που συλλέγονται από την μελέτη και αφετέρου των περιεχομένων της φόρμας συλλογής δεδομένων επιτυγχάνοντας έτσι εύκολες τροποποιήσεις στην φόρμα συλλογής της μελέτης χωρίς να είναι απαραίτητη η επεξεργασία της εφαρμογής διαχείρισης. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ερευνητική εργασία που έγινε με στόχο την αναζήτηση νέων παραμέτρων που μπορούν να εξαχθούν από την δισδιάστατη επιφάνεια της κοίλανσης του οπτικού δίσκου όπως αυτή απεικονίζεται στις αναλύσεις του συνεστιακού laser σάρωσης HRT. Οι παράμετροι αυτοί υπολογίστηκαν και εξετάστηκαν ως προς την διακριτική τους ικανότητα στον διαχωρισμό μεταξύ γλαυκωματικών ασθενών και ατόμων χωρίς γλαυκωματική βλάβη. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προς επεξεργασία προήλθαν από τις μελέτες Thessaloniki Eye study και Πυθαγόρας/ΠΕΝΝΕΔ. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από 194 μάτια και από τις δύο μελέτες που διεξήχθησαν στο εργαστήριο έρευνας και κλινικών εφαρμογών στην οφθαλμολογία, 97 από άτομα με πρωτοπαθές γλαύκωμα ανοιχτής γωνίας και 97 από υγιείς. Από τις παραμέτρους που ορίστηκαν για το περίγραμμα της κύριας περιοχής της επιφάνειας της οπτικής κοίλανσης του οπτικού δίσκου(ΚΠΟΚ) οι πιο αξιοσημείωτες είναι η «Τυπική απόκλιση μέσης απόστασης σημείων του περιγράμματος από το κέντρο (SDC)» και η γραμμική διαχωριστική συνάρτηση η οποία συνδυάζει τις παραμέτρους SDC, ΚΠΟΚ/Δίσκο και «Τυπική απόκλιση του μερικού διαφορικού της σειράς των αποστάσεων των σημείων του περιγράμματος από το κέντρο(SDdJ)» και προέκυψε με αυτόματη επιλογή των καλύτερων διαχωριστικών παραμέτρων από όλες τις νέες παραμέτρους με στατιστικώς σημαντική διαφορά ανάμεσα στις μέσες τιμές τους για υγιείς και γλαυκωματικούς. Η παραπάνω γραμμική διαχωριστική συνάρτηση παρουσιάζει αυτόματο διαχωρισμό του δείγματος με ποσοστό επιτυχίας 82,5%. Τέλος παρουσιάστηκε η προσπάθεια αναπαράστασης των δεδομένων των γλαυκωματικών ασθενών μέσω αντιστοίχισης των εννοιών που περιέχονται και καταγράφονται από τη φόρμα δεδομένων του EGS GlaucoGENE. Στην προσπάθεια αυτή έγινε ημιαυτόματη αντιστοίχιση των τίτλων των φορμών και των επικεφαλίδων των υποτμημάτων τους χρησιμοποιώντας τις διεθνείς ηλεκτρονικές ορολογίες LOINC, MeSH και SNOMED CT. Το ποσοστό της επιτυχούς ημιαυτόματης αντιστοίχισης χρησιμοποιώντας αυτούσια την φόρμα συλλογής δεδομένων ήταν 24%, ενώ έπειτα από μικρές βελτιώσεις στο κείμενο των όρων το ποσοστό ανέβηκε στο 82%. Τα αποτελέσματα της αντιστοίχισης αξιοποιήθηκαν με την ανάπτυξη ενός πρόσθετου εργαλείου της εφαρμογής διαχείρισης το οποίο επιτρέπει την εξαγωγή σημασιολογικά εμπλουτισμένων δεδομένων της κλινικής μελέτης. Η προσπάθεια αυτή ανέδειξε τις δυσκολίες που εμφανίζονται κατά την αντιστοίχιση ιατρικών εννοιών του τομέα του γλαυκώματος σε ηλεκτρονικές ιατρικές ορολογίες καθώς επίσης παρουσίασε προτάσεις για την καλύτερη σημασιολογική περιγραφή των εννοιών μέσω επιλογών που θα μπορούσαν να ακολουθούνται κατά τον σχεδιασμό των φορμών συλλογής δεδομένων κλινικών μελετών. ημιαυτόματης αντιστοίχισης χρησιμοποιώντας αυτούσια την φόρμα συλλογής δεδομένων ήταν 24%, ενώ έπειτα από μικρές βελτιώσεις στο κείμενο των όρων το ποσοστό ανέβηκε στο 82%. Τα αποτελέσματα της αντιστοίχισης αξιοποιήθηκαν με την ανάπτυξη ενός πρόσθετου εργαλείου της εφαρμογής διαχείρισης το οποίο επιτρέπει την εξαγωγή σημασιολογικά εμπλουτισμένων δεδομένων της κλινικής μελέτης. Η προσπάθεια αυτή ανέδειξε τις δυσκολίες που εμφανίζονται κατά την αντιστοίχιση ιατρικών εννοιών του τομέα του γλαυκώματος σε ηλεκτρονικές ιατρικές ορολογίες καθώς επίσης παρουσίασε προτάσεις για την καλύτερη σημασιολογική περιγραφή των εννοιών μέσω επιλογών που θα μπορούσαν να ακολουθούνται κατά τον σχεδιασμό των φορμών συλλογής δεδομένων κλινικών μελετών.