Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Integración de Información Biomédica basada en Tecnologías Semánticas Avanzadas

Nace en Cartagena en 1984. En 2009 obtiene el título de Ingeniera en Informática por la Universidad de Murcia. A continuación cursa el Máster en Informática y Matemática aplicadas a las Ciencias y la Ingeniería en la Universidad de Murcía obteniendo el título de máster en el año 2010. En 2009 y 2010 es contratada en proyectos de investigación en la Universidad de Murcia por un tiempo total de 3 meses. En el año 2010 obtiene una beca de la Fundación Séneca para realizar la tesis doctoral en la Universidad de Murcia donde participa en actividades docentes en los años 2012, 2013 y 2014. Paralelamente está asociada al desarrollo del proyecto 15295/PI/10 titulado “Plataforma semántica para la formación de profesionales sanitarios y ciudadanos basados en la historia clínica electrónica” y en el proyecto TIN2010-21388-C02-02 titulado “Herramientas Inteligentes para Enlazar Historias Clínicas Electrónicas y Sistemas de Ensayos Clínicos II”. Ha realizado estancias externas en Mayo Clinic, Rochester, Minnesota en el año 2012, en el Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Dokumentation, Graz, Austria en el año 2013 y en Academisch Medisch Centrum, Amsterdam, Países Bajos en el año 2014. Posee comunicaciones en congresos nacionales (OpenHealth 2011) e internacionales (SATBI 2011, ICBO 2012, MIE 2012, AMIA CRI 2013, MIE 2014, MIE 2015), así como publicaciones científicas en revistas de carácter internacional (Journal of Medical Systems, Journal of the American Medical Informatics Association). Domina la lengua inglesa.

Resumen de tesis

En el ámbito de la medicina traslacional se requiere un acceso integrado a recursos de datos biomédicos, que tienen la característica de heterogéneos y distribuidos. Esto crea dificultad en la gestión y compartición de esta información, actividades fundamentales en estos ámbitos. Generalmente, las soluciones creadas para solucionar los problemas de gestión de la información biomédica se basan en técnicas ontológicas y de procesamiento semántico. Por ejemplo, para la gestión de la información contenida en el historial clínico electrónico (HCE) han surgido diferentes estándares clínicos para representar y permitir la comunicación de esta. Sin embargo los distintos estándares tienen su propio modelo de información y la gestiona de forma distinta, dificultando la tarea de comunicación. Varias de las propuestas de estándares para la HCE se basan en un modelo dual basado en dos niveles. La información se estructura en un Modelo de Referencia, y el conocimiento en un Modelo de Arquetipos. En esta tesis doctoral se propone el desarrollo de tecnologías semánticas para la integración y consulta eficiente de información clínica y biológica en sistemas de información biomédicos. Para ello se desarrollarán mecanismos que permitan generar representaciones semánticas de conjuntos de datos provenientes del dominio clínico y biológico, así como integrarlos y enlazarlos para favorecer su explotación.

Área de conocimiento

Lenguajes y Sistemas Informáticos

Grupo de investigación

TECNOMOD
Director: Jesualdo Tomás Fernández Breis

Programa de doctorado

Informática

Período de Actividad

01/01/2011 - 31/12/2014

Estado de tesis

Defendida

Principales indicadores de producción científico/tecnológicos

 

Legaz-García M.C, Menárguez-Tortosa, M., Fernández-Breis, J.T., Chute, C. Tao, C. Transformation of Standardized Clinical Models based on OWL technologies: from CEM to OpenEHR archetypes, Journal of the American Medical Informatics Association (JAMIA)

 

 Legaz-García M.C., Martínez-Costa C., Miñarro-Giménez, J.A., Fernández-Breis, J.T., Schulz S., Menárguez-Tortosa, M. Ontology patterns-based transformation of clinical information. Medical Informatics Europe, Estambul (2014) 

 

Jesualdo Tomás Fernández-Breis, José Alberto Maldonado, Mar Marcos, María del Carmen Legaz-García, David Moner, Joaquín Torres-Sospedra, Ángel Esteban-Gil, Begoña Martínez-Salvador, Montserrat Robles. Leveraging Electronic Healthcare Record Standards and Semantic Web Technologies for the Identification of Patient Cohorts. Journal of the American Medical Informatics Association (JAMIA) (impact factor 2012: 3,517)

 

María del Carmen Legaz-García,José Antonio Miñarro-Giménez, Marisa Madrid, Marcos Menárguez-Tortosa, Santiago Torres Martínez, Jesualdo Tomás Fernández-Breis. Linking Genome Annotation Projects with Genetic Disorders using Ontologies, Journal of Medical Systems Volume 36 Supplement 1:11-23 (impact factor 2011:1,132)

 

María del Carmen Legaz-García, Catalina Martínez-Costa, Marcos Menárguez-Tortosa, Jesualdo Tomás Fernández-Breis. Exploitation of ontologies for the management of clinical archetypes in ArchMS, ICBO 2012

 

Resultados mas destacados de la tesis doctoral

Plataforma semántica de gestión de arquetipos http://sele.inf.um.es/archms

Herramienta de integración basada en Web Semántica http://sele.inf.um.es/swit

Enlace de modelos de representación semántica de conocimiento clínico e integración de datos clínicos en repositorios semánticos.

Resumen actividad a desarrollar

Mi trabajo doctoral hace uso de estándares de modelo dual para la representación e intercambio de historias clínicas electrónicas que separa información y conocimiento. A nivel de representación de conocimiento clínico, trabajamos con la noción de arquetipo y hacemos uso de ontologías para la formalización semántica. El grupo receptor desarrolla investigaciones en el ámbito de la Informática Médica, haciendo uso de estándares y tecnologías semánticas. En la actualidad están trabajando con Clinical Element Model (CEM). CEM es una estrategia diseñada para representar modelos lógicos de elementos de datos clínicos de manera que la representación, interpretación y compartición de los datos entre fuentes heterogéneas se haga de forma inequívoca. Por tanto, CEM se puede ver como una alternativa o propuesta complementaria al uso de arquetipos para la representación del conocimiento clínico.
Recientemente, el grupo receptor ha desarrollado un modelo OWL del Clinical Element Model (CEM), por lo que realiza una apuesta de formalización tecnológica de la semántica clínica similar a la nuestra, de ahí que surja el interés por conocer el trabajo que están realizando, aprender de su visión práctica y clínica y unir los resultados de ambos esfuerzos. Por ello, la investigación a realizar durante la estancia se centrarán en este dominio de investigación, haciendo uso de las tecnologías de la Web Semántica para realizar las siguientes actividades.
Plan de trabajo 
Tarea 1: Estudio de CEM
Se procederá a estudiar el modelo CEM usado por el grupo receptor. Tiempo estimado: 2 semanas
Tarea 2: Enlace CEM-arquetipo:
El grupo de origen ha desarrollado modelos OWL para los estándares de historia clínica electrónica (HCE) openEHR e ISO13606, por lo tanto, se trabaja con una representación OWL de los arquetipos, y el grupo receptor ha desarrollado modelos OWL para CEM. En la actualidad el grupo receptor está trabajando en una actualización de dicho modelo OWL de CEM. El objetivo de esta tarea será desarrollar una representación semántica que permita enlazar ambas representaciones, con el fin de facilitar la interoperabilidad semántica entre modelos CEM y arquetipos. Tiempo estimado: 1 mes
Tarea 3: Integración de datos en repositorios semánticos:
Una vez comunicados los arquetipos y los modelos CEM se trabajará en poder integrar datos procedentes de modelos CEM con datos arquetipados. Para ello se extenderá el sistema de integración de datos que forma parte de mi tesis doctoral, y se harán pruebas que verifiquen su correcto funcionamiento. Tiempo estimado: 1,5 meses
Tarea 4: Desarrollo de métodos de consulta semánticos:
Los repositorios semánticos resultado de las actividades anteriores requieren el desarrollo de métodos de consulta que exploten sus beneficios para su utilización en aplicaciones clínicas. Por ello en esta estancia se desarrollarán y validarán nuevos métodos de consulta semánticos. Tiempo estimado: 1 mes
Tarea 5: Desarrollo de informe y artículos de investigación:
Se procederá a dar difusión al trabajo realizado con la redacción de informes y artículos de investigación. Esta tarea se realizará a lo largo de los 4 meses de estancia, si bien el paso de la redacción de informes será mayor al principio y la de artículos al final.

En qué medida favorece la estancia tu línea de investigación en el desarrollo de tu tesis doctoral

Los puntos en común entre la investigación llevada a cabo por el grupo receptor y mi investigación me permiten obtener durante esta estancia una nueva visión sobre las aplicaciones de la Web Semántica en la informática clínica. Además, me permite conocer nuevos modelos de representación semántica de conocimiento clínico para poder enlazarlos con los modelos desarrollados en mi grupo de origen y enriquecer así mi línea de investigación.

Año de programa

2012

Actualmente investigas en la línea

Representación semántica de modelos clínicos, transformación entre modelos e integración y explotación de datos clínicos procedentes de fuentes heterogéneas.

Fecha de Inicio

20/08/2012

Fecha de Fin

19/12/2012

País

ESTADOS UNIDOS

Nombre del Centro

Mayo Clinic

Departamento del Centro

Department of Health Sciences Research. Division of Biomedical Statistics and Informatics

Defínelo en una frase

Investigación de informática aplicada a historiales clínicos, con expertos en procesado de lenguaje natural, integración e interpretación de datos y transformación de información.

Dinos por qué elegistes este centro

La clínica Mayo es un centro de referencia en el campo de la Informática Médica, además, el trabajo del grupo receptor sigue una línea común con la investigación desarrollada en mi tesis doctoral, pues hacen uso de estándares y de tecnologías semánticas para dar soporte al desarrollo de aplicaciones clínicas.

¿Los conocimientos adquiridos podrán originar una nueva línea de investigación?

La estancia ha permitido establecer una nueva colaboración entre el grupo de acogida y el grupo de origen. Como resultado de ella, el grupo de origen ha comenzada a aplicar sus soluciones de interoperabilidad semántica entre especificaciones y estándares de historial clínico electrónico a la especificación del Clinical Element Model, en la que trabaja el grupo de acogida.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Rochester, es una ciudad situada al suroeste de Minnesota con una población de unos 108.000 habitantes.

La ciudad le debe su fama a la prestigiosa Clínica Mayo. De hecho, la clínica es el centro económico de la ciudad, pues da trabajo a la mayoría de sus habitantes. De lunes a viernes Rochester se convierte en una animada ciudad, dominada por los trabajadores de la clínica, los cuales son fácilmente identificables.

Rochester es una típica ciudad del medio oeste americano, destacan en ella los edificios que pertenecen a la Clínica Mayo, por su arquitectura y por las galerías de arte que se pueden ver en su interior. Todo el centro de la ciudad está conectado por la red de "subways" y "skyways", pasos subterraneos y puentes cubiertos climatizados, que comunican los distintos edificios del centro y permiten a las personas moverse entre ellos sin necesidad de salir al exterior durante los días de mal tiempo y de frío extremo.

Varios de los edificios de Rochester pertenecen al Registro Nacional de Lugares Históricos, como la mayoría de las viviendas del precioso barrio Pill Hill, el Chateau Theatre, que ahora acoge una librería Barnes&Noble o algunos de los edificios más emblemáticos de la Clínica Mayo, como Foundation House o Plummer Building.

Diseño de estrategias para el soporte de procesos de interoperabilidad en el ámbito de SemanticHealthNet

Resumen actividad a desarrollar

Mi trabajo se centra en la integración semántica de información biomédica para dar soporte a la investigación clínica. Parte de este trabajo es una herramienta de integración basada en web semántica (SWIT). Esta herramienta permite la transformación e integración de datos biomédicos provenientes de fuentes heterogéneas. Actualmente SWIT procesa datos procedentes de bases de datos relacionales o extractos XML de historiales clínicos electrónicos que siguen la estructura de arquetipos, realiza un mapeo entre estos y la ontología OWL del dominio, la cual proporciona las categorías y estructuras semánticas y como resultado genera repositorios RDF y OWL.

El grupo receptor lidera el paquete de trabajo sobre armonización semántica de recursos clínicos en la Red FP7 de Excelencia Europea de Interoperabilidad Semántica en Salud, SemanticHealthNet (SHN). Actualmente persigue la interoperabilidad de la información clínica y proponen el uso de anotaciones semánticas formales en información clínica heterogénea, lo cual hace posible detectar contenido isosemántico usando razonamiento OWL. El proceso de crear anotaciones semánticas de información clínica requiere la interpretación semántica de modelos clínicos, la cual se hace en el contexto de ontologías formales y de dominio.

Por lo tanto, existen sinergias naturales entre el trabajo de ambos grupos ya que ambas estrategias persiguen la interpretación y representación semántica del contenido recogido usando modelos clínicos (como arquetipos) y la explotación de este contenido.
El objetivo principal de la estancia será investigar como SWIT puede mejorar con el trabajo hecho en el contexto de SHN, qué plataformas software pueden dar soporte a los procesos de interoperabilidad y contribuir a la demonstración práctica de la estrategia SHN para la interoperabilidad semántica de la información clínica.

Plan de trabajo
Tarea 1 (2 semanas): Análisis de la propuesta de interoperabilidad semántica.
Tarea 2 (8 semanas): Diseño del proceso de transformación.
Tarea 3 (7 semanas): Implementación y pruebas.
Tarea 4 (sin semana específica): Desarrollo de informes y artículos.

En qué medida favorece la estancia tu línea de investigación en el desarrollo de tu tesis doctoral

Esta estancia me ha permitido conocer nuevos modelos de representación semántica de conocimiento clínico y así, enriquecer el trabajo de mi tesis al utilizarlos para integrar y explotar semánticamente datos clínicos.

Año de programa

2013

Actualmente investigas en la línea

Integración de información biomédica. Informática Medica, Estándares de Historia Clínica Electrónica, Terminologías Biomédicas, Ontologías y Web Semántica.

Fecha de Inicio

15/08/2013

Fecha de Fin

14/12/2013

País

AUSTRIA

Nombre del Centro

Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Dokumentation, Medical University of Graz

Departamento del Centro

Medizinische Informatik

Defínelo en una frase

Resolución de problemas científicos en el campo médico, intentando hacer los datos clínicos útiles para la investigación, el tratamiento de pacientes y la enseñanza.

Dinos por qué elegistes este centro

El grupo de Stefan Schulz  en el Instituto Informático de Medicina, Estadística y Documentación lidera uno de los paquetes de trabajo de la SemanticHealthNet sobre armonización semántica de recursos clínicos, por lo que realizar un trabajo de gran interés para mi tesis. Además, el Instituto es un importante centro de investigación dentro de la Universidad Médica de Graz.

¿Cómo beneficiará al grupo de investigación de origen las técnicas y conocimientos adquiridos durante la estancia?

Esta estancia ha permitido conocer de primera mano los avances realizados en armonización semántica dentro de la SemanticHealthNet, permitiendo así ampliar nuestro trabajo haciendo uso de nuevos modelos de representación semántica de conocimiento clínico.

¿Los conocimientos adquiridos podrán originar una nueva línea de investigación?

Más que una nueva línea de investigación, ha permitido avanzar y mejorar mi actual línea de investigación en integración de recursos clínicos haciendo uso de tecnologías de la web semántica.

Mantiene el grupo de acogida y de origen una relación investigadora estable?¿Crees que en caso de no existir se establecerá?

Con el grupo de Stefan Schulz se tiene una relación investigadora estable desde hace años que se ha visto incrementada con la realización de esta estancia.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Graz es una ciudad muy acogedora, aun siendo la segunda mayor de Austria, es más pequeña que Murcia, sin embargo ofrece gran cantidad de actividades a sus habitantes durante todo el año. Tiene un gran ambiente universitario, ya que  cuenta con cuatro univeresidades.

Para conseguir alojamiento recomiendo las siguientes páginas:

http://campusboard.at/ --> Página que pertenece a las universidades y donde se publican ofertas a diario.

http://www.oeh.ac.at/#/en/student-life/housing/student-accommodations/#graz <-- Relación de residencias para estudiantes

http://www.ifz.tugraz.at/ias/IAS-STS/Environment/Accommodation <-- Relación muy completa de residencias y webs donde encontrar alojamiento.

Para estancias temporales, las universidades disponen de una Guest House, gestionada por la TU, pero acceso para estudiantes de cualquier universidad de Graz. Algo cara para estancias de varios meses, pero para estancias más cortas mientras se busca alojamiento es más económica que hoteles y b&b.

http://portal.tugraz.at/portal/page/portal/Internationale_Beziehungen/Gaestehaus

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