Titulo Estágio
Gestão de informação clinica para avaliação de risco em doentes com enfarte do miocárdio
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Local do Estágio
DEI
Enquadramento
Esta proposta insere-se no âmbito das doenças cardiovasculares e, em concreto, no contexto de um projecto recentemente aprovado pela FCT - lookafterRisk. A população alvo consiste em indivíduos com alta hospitalar, após terem sido internados com um primeiro episódio de enfarte do miocárdio. A equipa é composta pela Universidade de Coimbra (UC) e pelo Centro Hospitalar de Leiria (CHL) e pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia (SPC).
Em termos tecnológicos, espera-se desenvolver uma plataforma de suporte, capaz de permitir a gestão da informação do histórico do paciente (regra geral, coligida durante a sua permanência no hospital) assim como a informação recolhida em ambiente domiciliário recorrendo a uma solução de tele-monitorização a ser desenvolvida externamente a este estágio. A plataforma deverá ainda integrar um conjunto de algoritmos, em particular os modelos de risco a serem desenvolvidos neste trabalho.
Em termos científicos o objectivo principal consiste no desenvolvimento de modelos de avaliação de risco cardiovascular de eventos agudos, em particular morte e re-hospitalização. Para tal serão utilizadas metodologias de inteligência computacional, capazes de combinar conhecimento extraído a partir de bases de dados (disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia) com a evidência clinica actualmente existente.
Na verdade, existem actualmente disponíveis várias ferramentas/scores (em forma de tabelas, equações, etc) que permitem a avaliação do risco cardiovascular de um individuo. Embora o seu uso seja fortemente recomendada na prática clinica, estes modelos apresentam algumas limitações. Em primeiro lugar são modelos fixos, no sentido que não permitem integrar conhecimento clínico ou novas informações (presentes, por exemplo, em bases de dados recentemente coligidas). Além disso, a interpretabilidade destes modelos não é a mais adequada, aspecto fundamental para garantir a confiança dos clínicos. Por outro lado, as ferramentas de risco existentes são estáticas, ou seja, não permitem ter em conta a evolução temporal dos factores de risco.
Este projecto tenta ir de encontro a estas limitações em particular no que refere a extracção de informação interpretável a partir de bases de dados, e de melhorar essa informação usando a evidência clinica (fusão de informação). Note-se que estes modelos não contemplam a componente dinâmica, que será abordada apenas durante a fase de recolha de dados com o sistema de tele-monitorização.
Avaliação
A relevância clinica dos modelos será avaliada usando o maior conjunto de dados de enfarte do miocárdio a nível nacional (N = 16.000), pertencente à Sociedade Portuguesa de Cardiologia.
Objetivo
Os objectivos deste estágio orientam-se segundo duas direcções principais: desenvolvimento da plataforma de suporte, o desenvolvimento e integração com o sistema de informação hospitalar, assim como a integração com o sistema de tele-monitorização. Deve, além disso, poder integrar os modelos iniciais de risco e a necessária interacção com os profissionais.
1. Desenvolvimento da plataforma de suporte, incluindo:
1.1 Integração dos algoritmos e modelos a serem desenvolvidos;
1.2 Desenvolvimento de solução e integração com o HIS, (Hospital Information System), para acesso aos dados dos pacientes necessários ao desenvolvimento dos modelos de risco, bem como a interface com os profissionais de saúde;
1.3 Integração com o sistema de tele-monitorização para aquisição de dados durante o estudo observacional.
2. Desenvolvimento de modelos de risco, em particular:
2.1 Modelos interpretáveis baseados nos dados disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia.
2.2 Conceber um esquema modular capaz de complementar este conhecimento extraído dos dados clínicos com a evidência clinica actualmente existente (em forma de conhecimento clinico, guidelines ou tabelas/scores de risco).
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1. Análise e planeamento da plataforma de suporte
Análise de requisitos da plataforma a implementar (algoritmos, acesso a dados, HIS, sistema e tele-monitorização)
Análise de soluções de integração, nomeadamente em relação ao sistema de informação hospitalar, tais como o HL7
Selecção de tecnologias e especificação da arquitectura
2. Análise de Modelos de risco
Estado da arte relativamente a modelos de risco actualmente existentes
Estado da arte relativamente ao desenvolvimento de modelos interpretáveis baseados em dados (técnicas de clustering, árvores de decisão, sistemas difusos, …)
Estado da arte relativamente a metodologias de fusão de modelos, de forma a complementar os modelos anteriores com conhecimento clinico.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
1. Desenvolvimento da plataforma de suporte
Sub-tarefa 1.1 - Estação clinica de suporte: A estação clinica será responsável pela execução dos algoritmos. Deve permitir aos médicos analisar os dados do paciente, realizar a avaliação de risco com base em parâmetros dos pacientes, prever a sua evolução caso alguns factores de risco sejam modicados.
Subtarefa 1.2- Acesso ao HIS e integração: Esta subtarefa irá gerir o acesso ao sistema de informações hospitalar HIS-hospitalar (de forma a obter os dados necessários do paciente) e a sua integração com a aplicação clinica de suporte.
Subtarefa 1.3. Integração da solução de Tele-monitorização: Esta subtarefa é dedicada à implementação da solução que permita a integração do sistema de tele-monitorização na estação clinica.
2. Implementação de modelos de risco
Subtarefa 2.1 Extracção de Conhecimento: Desenvolvimento de modelos de risco interpretáveis baseados em dados. Serão exploradas técnicas de data-mining, em especial técnicas de clustering.
Subtarefa 2.2 Integração do conhecimento com a evidência clínica Actual: Uma possibilidade é explorar abordagens baseadas na fusão de regras, de forma a assegurar a interpretabilidade dos modelos.
Subtarefa 2.3 Validação global.
3. Escrita da tese
Condições
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Observações
Este trabalho terá a co-orientação do Prof. Simão Paredes.
Orientador
Jorge Manuel Oliveira Henriques
jh@dei.uc.pt 📩