Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí

cs69
Původní práce
Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
Miroslav Zvolský1,2 , Vendula Papíková1 , Arnošt Veselý1
1
Centrum biomedicínské informatiky, Ústav informatiky, Akademie věd České republiky
2
Ústav hygieny a epidemiologie 1. LF UK v Praze, Česká republika
Souhrn
Úvod: Pokrok vědeckého poznání vede k produkci velkého
množství odborné literatury. Pro její efektivní použití
v klinické praxi je nezbytné filtrování informací podle
časových a kvalitativních a relevanci určujících parametrů.
Cíle: Rozhodli jsme se vytvořit nezávislé webové rozhraní
pro prohledávání databáze PubMed pro získávání aktuálních a na důkazech založených vědeckých článků z oboru
kardiologie.
Výsledky: Aplikace Cardio Online Reader (COR)
(http://neo.euromise.cz/cor) nabízí snadný a efektivní
přístup k validním a relevantním vědeckým článkům filtrovaným prostřednictvím klíčových slov, termínů MeSH,
jmen autorů, data a typu publikace. Výsledky vyhledávání
mohou být komentovány, hodnoceny, ukládány jako citace
a sdíleny za použití nejznámějších webových služeb pro
sdílení obsahu.
Závěr: Použití COR může pozitivně ovlivnit klinické
rozhodnutí lékařů poskytováním relevantních a aktuálních
vědeckých informací.
MUDr. Miroslav Zvolský
Klíčová slova
Elektronické databáze, Web 2.0, Medical Subject Headings, podpora rozhodování
Kontakt:
MUDr. Miroslav Zvolský
Oddělení medicínské informatiky, Ústav informatiky AV ČR
Adresa: Pod Vodárenskou věží 271/2, 182 07 Praha 8
E–mail: [email protected]
1
Úvod
Pokrok vědeckého poznání na poli medicíny nutí lékaře
v klinické praxi udržovat kontakt s nejnovější odbornou
literaturou. Nejdůležitějším komunikačním médiem pro
přenos výsledků výzkumu do praxe jsou odborné články ve
specializovaných periodicích. Množství těchto článků s časem roste a tento nárůst v poslední době zrychluje. Způsoby, jak se s tím to trendem vyrovnávat jsou delší dobu
známé [1, 2, 3], ovšem potřeba jejich aplikace v klinické
praxi je stále naléhavější. Lékaři v klinické praxi potřebují
relevantní informace dodané rychle a snadno [4].
Elektronické databáze jsou přehledně uspořádaným
zdrojem informací o článcích biomedicínských oborů,
které jsou publikovány v tištěné nebo elektronické podobě.
Tyto databáze shromažďují důležitá metadata o článcích
publikovaných v mnoha periodicích po celém světě.
c
2011
EuroMISE s.r.o.
EJBI 2011; 7(1):69–74
zasláno: 20. října 2011
přijato: 1. listopadu 2011
publikováno: 20. listopadu
Nejvýznamnějším volně přístupným zdrojem článků
s tematikou biomedicína a přírodní vědy je databáze PubMed, která je jednou z klíčových informačních služeb poskytovaných Národním centrem pro biotechnologické informace (NCBI), které působí v rámci Národní lékařské
knihovny Spojených států. K prvnímu srpnu 2011 databáze PubMed obsahovala 21 067 999 citací článků.
K získání správného výsledku vyhledávání z tak velkého množství článků je nezbytné popsat obsah článku
vhodnými kategoriemi metadat. Na druhé straně potřebujeme snadno použitelný a komplexní nástroj pro prohledávání databáze.
Webové rozhraní databáze PubMed [5] je přístupné
na adrese http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed . Nabízí
jedno formulářové pole pro zadání klíčových termínů. Zadání vyhledávacího dotazu do jednoho pole klade značný
důraz na syntaxi dotazu, který by měl být přesně definován. Při zadání jednoho nebo dvou obecných termínů
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
cs70
Zvolský, Papíková, Veselý – Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
vrací vyhledávací mechanizmus i desítky tisíc výsledků.
Seznam vyhledaných článků je zobrazen v pořadí od nejnověji zařazených článků (výchozí řazení), ovšem toto pořadí neříká nic o kvalitě článků.
Stránky NCBI nabízejí také nástroj pokročilého vyhledávání v databázi PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov
/pubmed/advanced. Uživatelé mohou zadat vyhledávací
dotaz v pokročilém vyhledávání výběrem z 39 parametrů,
v každém mohou nalistovat konkrétní hodnotu, nebo jí zadat volným textem. Pokročilé vyhledávání ukládá historii
dotazů každého uživatele. Tyto dotazy mohou být zpětně
vyvolány a znovu použity.
Webové rozhraní pokročilého vyhledávání je komplikovanější na použití než jeden řádek k zadání dotazu v rozhraní základním. Přesné a správné zadání dotazu je časově
náročné a pro získání kvalitních výsledků vyhledávání je
třeba zkušenost se sestavováním vyhledávacích dotazů.
2
Cíle
Kliničtí pracovníci by měli mít možnost získat požadované informace pro klinická rozhodnutí rychle a snadno.
Naším záměrem bylo zjednodušit proces získání hledaného
odborného článku ve stresující a časově omezující situaci klinické praxe. Chtěli jsme umožnit klinickým pracovníkům případně dalším zainteresovaným osobám vysoce
kvalitní výsledky vyhledávání i bez zkušeností s vyhledáváním v rozsáhlých bibliografických databázích. Jedinou
požadovanou schopností je ovládat internetový prohlížeč.
I přes zjednodušení se snažíme o vícerozměrný pohled
na medicínské znalosti a jejich užitečnost v klinické praxi.
Za zdroj dat jsme zvolili již zmíněnou databázi PubMed a pokusili jsme se vytvořit nové nezávislé rozhraní
filtrující specifickou část původního zdroje (podle kvalitativních kategorií medicíny založené na důkazech, specifický obor).
Pro použití v novém rozhraní jsme zvolili ty kategorie
metadat indexovaných v databázi PubMed, které reprezentují podle nás zásadní parametry pro určení relevance
klinických informací.
Pro pilotní projekt jsme se zaměřili na jeden medicínský obor, a sice kardiologii. Pro vymezení článků filtro-
vaných z databáze PubMed jsme použili specifickou sadu
termínů slovníku Medical Subject Headings (MeSH).
MeSH termíny zprostředkovávají tematické vztahy
mezi články – každý MeSH termín přiřazený k článku
může vést odkazem k dalším článkům se stejným MeSH
termínem.
Jiným rozměrem článku je typ publikace reprezentující sílu důkazů podporujících tvrzení v článku obsažená.
Abychom získali články s nejsilnějšími klinickými důkazy,
omezili jsme typy sledovaných publikací na randomizované
kontrolované studie, systematické přehledy a doporučené
postupy [6].
Z pohledu časového rozměru nás zajímají články v sestupném pořadí od nejnověji publikovaných po nejstarší,
což přináší nejaktuálnější výsledky na prvních místech
v seznamu výsledků.
V budoucím vývoji je důležité využít také informace
o regionálních souvislostech jednotlivých článků – některé
mohou být specifické pro konkrétní lokální populace nebo
zdravotnické systémy. Jazyk, ve kterém byl článek napsán
a dostupnost v jazyce klinického uživatele, hraje důležitou
roli v použitelnosti v konkrétním klinickém případě.
Pro demonstrativnost a snadné pochopení výsledků
vyhledávání bychom chtěli co nejvíce využít grafickou reprezentaci v zadávání parametrů vyhledávání, ale i pro
zobrazení výsledků vyhledávání. Preferujeme tak grafický
„oblak“ MeSH termínů, mapu pro zobrazení regionální relevance nebo graf nejvíce používaných jazyků, spíše, než
vyjádření takovýchto informací textovou formou.
3
Výsledky
Jako praktický výsledek naších snah byla vyvinuta
webová aplikace Cardio Online Reader (COR) , která nabízí plně funkční vyhledávací rozhraní pro výběr článků
z oboru kardiologie indexovaných v databázi PubMed.
Aktuální verze aplikace COR je volně k dispozici na
adrese http://neo.euromise.cz/cor .
Hlavní částí aplikace COR je databáze bibliografických
údajů a abstraktů biomedicínských článků. Databáze používá databázový stroj MySQL. Hlavním zdrojem dat pro
náš projekt je databáze PubMed, jejíž obsah je možno po-
Tabulka 1: Rozměry klinické informace a odpovídající metadata databáze PubMed použitá v aplikaci Cardio Online Reader.
Dimension of clinical information
Medical Domain
Related Medical Terms
Evidence Based Medicine Categories
Time of Relevance
Regional Relevance
Full text Availability
Language
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
Matching PubMed metadata category
filtered using MeSH
MeSH
Publication Type
Publication Date
Country of the Journal
Affiliation
Country of the Author ? (external data)
specific population description ? (external data)
DOI, Full Text Link Out
Language
c
2011
EuroMISE s.r.o.
cs71
Zvolský, Papíková, Veselý – Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
Obrázek 1: Příklad rozhraní aplikace COR ukazující seznam článků získaných po zadání parametrů v horní části stránky – ve
formulářových polích filtru.
užít zdarma. Import dat byl realizován dotazem do databáze PubMed, přičemž obor kardiologie byl definován prostřednictvím nejdůležitějších MeSH termínů z dané oblasti
onemocnění kardiovaskulárního systému. Součástí dotazu
bylo odfiltrování těch typů publikací, které nesplňují kvalitativní kritéria z hlediska medicíny založené na důkazech.
Pro zařazení jsme vybrali pouze tyto typy článků (publikací):
• Randomized Controlled Trials,
• Systematic Reviews,
• Systematic Reviews with Meta-Analysis,
• Guidelines,
• Practical Guidelines.
Výsledek databázového dotazu byl uložen jako soubor
XML. Tento soubor byl následně načten jednoúčelovým
PHP importním skriptem a vybraná data (název, autoři,
MeSH termíny, abstrakt, unikátní identifikátor PMID, datum publikace abstraktu v databázi PubMed, odkaz na
plný text, název periodika) byla uložena do vlastní databáze COR.
c
2011
EuroMISE s.r.o.
Aktualizace databáze COR probíhá jednou denně automaticky spouštěným PHP skriptem, který používá volně
dostupné nástroje NCBI Entrez Programming Utilities [7]
pro získání metadat pro články, které byly v databázi PubMed publikovány od poslední proběhlé aktualizace.
3.1
Webové rozhraní aplikace COR
Na rozdíl od originálního rozhraní PubMed jsme
se soustředili na nejrychlejší způsoby, jak omezit počet
článků ve výsledku vyhledávání při zachování výsledků
důležitých pro klinickou praxi.
Uživatelé mohou omezit výsledky vyhledávání jedním
kliknutím myši na jednu z kategorií publikací z hlediska
kvality důkazů. Dále mohou uživatelé použít celkem šest
formulářových polí filtru na titulní straně aplikace COR
pro zadání kritérií vyhledávání. Jednotlivá formulářová
pole slouží pro zadání části textu (v názvu či abstraktu),
požadovaného autora či autorů, částí nebo plných termínů
tezauru MeSH. Termíny MeSH lze zadat v podobě textu
do formulářového pole, nebo je uživatel může vybrat z abecedně seřazeného seznamu, nebo z oblaku termínů „MeSH
Cloud“, kde jsou termíny zobrazeny ve velikosti úměrné
frekvenci jejich výskytu v článcích.
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
cs72
Zvolský, Papíková, Veselý – Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
Obrázek 2: Příklad webového rozhraní aplikace COR ukazující detail záznamu článku.
Ve formulářových polích lze použít logické operátory
AND a OR. Využít lze také funkci automatického doplňování formulářových polí při částečném zadání textu –
dynamicky generovaný našeptávač nabízí jména autorů,
případně termíny MeSH. U plnotextového prohledávání
názvů a abstraktů se nabízí přímo názvy článků obsahující zadaný řetězec.
Uživatelé mohou omezit seznam výsledků vyhledávání
také zadáním časového rozmezí data publikace článku
v databázi PubMed pomocí dvou formulářových polí. Javascriptový doplněk interaktivního kalendáře usnadňuje
vyplnění obou datumů.
Poslední formulářové pole slouží k manuálnímu vymezení typu publikace z hlediska medicíny založené na důkazech.
Pro rychlý výběr nejfrekventovanějších MeSH termínů
a jejich přidání do filtru je v pravé části stránky aplikace
COR k dispozici oblak tagů „MeSH Cloud“. Je možné také
využít zde nabízenou historii naposledy použitých zadání
filtru a opětovně výsledky těchto zadání zobrazit.
filtrem. Výsledky jsou seřazeny v sestupném pořadí od
nejnovějších článků k těm nejstarším podle času zařazení
údajů do databáze PubMed. Jednoduchý seznam výsledků
zobrazuje název článku, jména autorů a datum zařazení
do PubMedu. Na jedné stránce je zobrazeno maximálně
15 článků, pokud je stránek výsledků více, lze mezi nimi
přecházet. Typ publikace je znázorněn ikonou.
Kliknutím na název článku v seznamu výsledků je uživatel odkázán na stránku detailu záznamu o článku. Detail
obsahuje název článku, jména autorů, seznam přiřazených
termínů MeSH, unikátní identifikátor PMID, odkaz na originální záznam ve webovém rozhraní databáze PubMed,
odkaz na plný text článku (pokud je na Internetu k dispozici), abstrakt článku, jméno časopisu a datum zařazení do databáze PubMed. Uživatel aplikace COR může
hodnotit prospěšnost článku na škále od 1 do 5 prostřednictvím symbolů hvězdiček značících subjektivní kvalitu.
Toto hodnocení je vázáno na IP adresu počítače, na kterém uživatel pracuje, nemůže tedy článek hodnotit víckrát. Uživatel může připojit k článku i svůj komentář.
3.2
3.3
Výsledky vyhledávání
Web 2.0 - sociální funkce
Aplikace COR zobrazuje výsledky vyhledávání odpoDruhým velkým úkolem pro aplikaci COR je umožvídající aktuálnímu zadání ve filtru vždy hned pod tímto nit snadné sdílení pro klinickou praxi důležitých výsledků
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
c
2011
EuroMISE s.r.o.
Zvolský, Papíková, Veselý – Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
vyhledávání a článků kolegy, známými a odbornou komunitou. Detail článku obsahující abstrakt a bibliografické
údaje může být sdílen prostřednictvím e-mailu, Faceboooku, Twitteru a dalších sociálních sítí a služeb obsažených v portfoliu na sdílení obsahu zaměřené webové služby
„Share this“ [8].
cs73
Kromě detailu konkrétního odborného článku je možné
sdílet odkaz na domovskou stránku COR prostřednictvím
e-mailu, Facebooku, Twitteru, služby „Share this“ a dalších 21 nejběžnějších sociálních sítí a záložkovacích systémů jako Digg, Delicious, Reddit, Yahoo! nebo Google
Bookmarks.
Uživatelé mohou sledovat profil COR na Facebooku
a Twitteru, účtu Blogger a na zvláštním kanále portálu
YouTube. Uživatelé se mohou přihlásit k odběru kanálů
RSS s dvaceti nejnovějšími články, nebo 20 nejnovějšími
komentáři – obecně, nebo zvlášť pro jednotlivé typy publikací podle medicíny založené na důkazech.
Stejný problém se získáváním validní, relevantní a aktuální informace pro řešení klinické situace, který mají nyní
lékaři, bude v budoucnosti řešen z pohledu systémů pro
podporu rozhodování (DSS – Decission support system).
DSS mohou podpořit a zvýšit výkonnost lékařů [9], pokud
by se měly ale adaptovat na vývoj vědeckých poznatků,
měly by být schopné získávat nové informace z bibliografických databází. Ačkoliv automatické DSS mohou snadno
sestavit správně strukturovaný dotaz přímo do databáze
PubMed, i aplikace COR by měla být připravena k poskytování strojově čitelných výsledků jako jednoduchá a nezávislá alternativa nástrojů PubMed Entrez Utilities.
Vytvořením XML datového rozhraní můžeme připojit klinický informační systém a zasílat mu výsledky vyhledávání nebo detaily konkrétního záznamu podle jeho
požadavků. Potenciální služba pro nemocniční informační
systémy pak může vyhledat a nabídnout relevantní dokumenty pro konkrétní klinickou situaci definovanou prostřednictvím termínů MeSH a geografických dat.
3.4
4
Možnosti a plány na další zlepšení
aplikace COR
Aplikaci COR hodláme v budoucnu dále rozvíjet a vylepšovat. Jednou z možností, jak zrychlit používání vyhledávacího filtru a práci s ním učinit pro uživatele názornější je umístění grafických prvků jako grafická interaktivní časová osa ukazující počty článků zadaných parametrů v různých časových úsecích a umožňující intuitivní
omezení časového období filtru.
Dlouhodobým problémem je optimalizace funkcí našeptávačů ve třech formulářových polích filtru tak, aby co
nejvíce usnadnily zadávání klíčových termínů. Jejich užitečnost by měla být vyhodnocována průběžně za pomoci
zpětné vazby od uživatelů.
Geotagging může pomoci v regionálním rozměru použitelnosti článků. Metadata obsažená v databázi PubMed mohou poskytnout informaci o tom, v které zemi byl
článek publikován – resp. geografickou příslušnost periodika. Geografická data v databázovém poli “Affiliation”
jsou ještě důležitější. Je podle nich možné určit k jaké zemi
se článek vztahuje a jká populace je tudíž předmětem obsahu článku. Tuto informaci můžeme vykreslit do mapy,
nebo umožnit její výběr či omezení ve filtru.
V další verzi aplikace COR předpokládáme individualizaci webového rozhraní pro registrované uživatele. Po
absolvování registračního procesu a přihlášení bude uživatel moci procházet historii vlastních zadání filtru, bude
moci vytvářet vlastní seznamy oblíbených článků a ty dále
sdílet. Systém bude registrovaným uživatelům zasílat upozornění na události v databázi nebo nové články prostřednictvím RSS kanálů. Bude možné také vkládat autorizované komentáře a hodnocení.
Aplikace COR může obsluhovat nejen uživatele prostřednictvím internetového rozhraní nebo RSS čteček.
c
2011
EuroMISE s.r.o.
Diskuse
Široce známá databáze bibliografických dat biomedicínských publikací PubMed má volně přístupné webové
rozhraní se základní nebo pokročilou verzí nástroje pro
vyhledávání. Můžeme také využít jiné webové služby pro
prohledávání databází biomedicínských vědeckých článků
prostřednictvím klinických termínů či jiných parametrů.
Tyto služby jsou buď obecnější (Google, Google Scholar),
nebo zaměřené na přírodní vědy (Scopus).
Proč tedy vytvářet další nástroj pro vyhledávání
v databázi PubMed?
Množství vědeckých článků zařazených v elektronických databázích strmě stoupá. Dosavadní otázka „kde hledat“ je nyní vytlačována aktuálnější otázkami „ jak hledat“ a „ jak hledat co nejsnáze“. COR nabízí jednoduchý
a rychlý způsob jak vyhledávat v databázi PubMed články
z oboru kardiologie se zaměřením na kvalitní vědecké důkazy. Pracuje vlastně jen s jednou tisícinou obsahu databáze PubMed a poskytuje snadno použitelné nástroje
k zadání vyhledávacího dotazu díky čemuž lze získat rozumně malé množství článků odpovídajících klinické situaci.
Také jiné webové služby se specializují na prohledávání
rozsáhlých databází bibliografií vědeckých článků a na vytváření jejich alternativních webových rozhraní (Vivisimo,
Tripdatabase, Pubmeddy – skončený projekt). COR je
v tomto pohledu unikátní zaměřením na jednu odbornou
oblast (kardiologie), kladením důrazu na několik typů publikací z hlediska medicíny založené na důkazech a také
jednoduchostí použití.
Klíčovou otázkou pro další vývoj aplikace COR bude
zájem odborné lékařské komunity. COR obsahuje nástroje
pro sdílení vědeckých informací mezi experty, nástroje pro
subjektivní hodnocení jejich kvality a také nástroje pro
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
cs74
Zvolský, Papíková, Veselý – Cardio Online Reader – spojení kardiologických znalostí
odbornou diskusi nad nimi. Odborníci mohou být motivováni pokročilými funkcemi pro registrované uživatele, individualizací vyhledávání, snadností použití a skutečností,
že tato aplikace je k dispozici zdarma.
Filtry použité k získání dat z databáze PubMed a jejich přenosu do vlastní databáze projektu COR jsou pevně
definované. Stejná technologie s jinou definicí filtrů by
ovšem mohla být použita i pro účely jiných jednooborových webových projektů. Omezení filtrů by mohlo být
individuálně nastaveno pro registrované uživatele a rozsah článků by tak pro ně mohl být širší a přesahovat i do
jiných oborů.
5
Závěr
Jako alternativu k široce známému a využívanému nástroji pro vyhledávání v databázi PubMed jsme vytvořili
webovou aplikaci Cardio Online Reader. Zaměřuje se speciálně na odborné publikace v oboru kardiologie. COR
využívá volně přístupného zdroje databáze biomedicínských odborných článků a doplňuje ho o snadno použitelné webové rozhraní pro vyhledávání a funkce pro sdílení, hodnocení a komentování článků.
Tato aplikace je volně přístupná na adrese
http://neo.euromise.cz/cor
Literatura
[1] Huth EJ. The information explosion. Bull N Y Acad Med. 1989
Jul-Aug;65(6):647-61; discussion 662-72.
[2] Moore M. Battling the biomedical information explosion:
a plan for implementing a quality filtered database. Med Ref
Serv Q. 1989 Spring;8(1):13-9.
[3] Eysenbach G, Diepgen TL. Towards quality management of
medical information on the internet: evaluation, labelling, and
filtering of information. BMJ. 1998 Nov 28;317(7171):1496-500.
[4] Smith R. What clinical information do doctors need? BMJ
1996 Oct 26: 313 : 1062
[5] “PubMed: MEDLINE Retrieval on the World Wide Web”
United States National Library of Medicine 2002-06-07
http://www.nlm.nih.gov/pubs/factsheets/pubmed.html
[6] Eddy DM. Evidence-based medicine: a unified approach. Health Aff (Millwood). 2005 Jan-Feb;24(1):9-17.
[7] D. Wheeler,T. Barrett,D. Benson,S. Bryant,K. Canese,V.
Chetvernin,D. Church,M. DiCuccio,R. Edgar,S. Federhen,L.
Geer,Y. Kapustin,O. Khovayko,D. Landsman,D. Lipman,T.
Madden,D. Maglott,J. Ostell,V. Miller,K. Pruitt, G. Schuler,E.
Sequeira,S. Sherry,K. Sirotkin,A. Souvorov,G. Starchenko,R.
Tatusov,T. Tatusova,L. Wagner, E. Yaschenko “Database resources of the National Center for Biotechnology Information”,
Oxford University Press 2006.
[8] ShareThis http://www.sharethis.com
Poděkování
Tato práce byla podpořena projektem 1M06014
MŠMT ČR a SVV-2011-262514 Univerzity Karlovy
v Praze.
EJBI – Ročník 7 (2011), číslo 1
[9] Garg AX, Adhikari NK, McDonald H, Rosas-Arellano MP, Devereaux PJ, Beyene J, Sam J, Haynes RB. Effects of computerized clinical decision support systems on practitioner performance and patient outcomes: a systematic review. JAMA.
2005 Mar 9;293(10):1223-38.
c
2011
EuroMISE s.r.o.