Ανάπτυξη Διαδικτυακής Εφαρμογής Με Χρήση Τεχνολογιών Σημασιολογικού Ιστού Για Την Καρωτιδική Αθηρωμάτωση

Abstract

Η καρωτιδική αθηρωμάτωση είναι μια πολυπαραγοντική ασθένεια η οποία πλήττει τις σύγχρονες βιομηχανικές κοινωνίες. Κατά την αθηροσκλήρωση αναπτύσσονται στην εσωτερική επιφάνεια του αρτηριακού τοιχώματος βλάβες οι οποίες ονομάζονται αθηρoσκληρωτικές πλάκες. Η κλινική διάγνωση της ασθένειας βασίζεται στην εκτίμηση πληθώρας κλινικών δεδομένων όπως απεικονιστικές και βιοχημικές εξετάσεις καθώς και το κλινικό ιστορικό των ασθενών. Η έλλειψη διαλειτουργικότητας μεταξύ των διαφορετικών συστημάτων υγείας καθιστά δυσχερέστερη τη διάγνωση της ασθένειας καθώς οι θεράποντες ιατροί δεν έχουν πρόσβαση σε όλα τα απαραίτητα δεδομένα. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού, στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε μια αρχιτεκτονική συστήματος η οποία βασίζεται σε τεχνολογίες σημασιολογικού ιστού και έχει ως σκοπό την υλοποίηση ενός διαδικτυακού συστήματος παρακολούθησης της καρωτιδικής αθηρωμάτωσης. Μέσω του σχεδιασμού και της υλοποίησης του συστήματος αυτού επιτυγχάνεται η συγκέντρωση όλων των ετερογενών δεδομένων σε μια ενοποιημένη δομή μέσω μιας οντολογίας, δημιουργώντας έτσι μια κοινή διαδικτυακή διεπαφή διαχείρισης δεδομένων η οποία προάγει τη διαλειτουργικότητα μεταξύ των πληροφοριακών συστημάτων υγείας.Η αρχιτεκτονική του συστήματος αποτελείται από δύο κύρια μέρη:1. Μια οντολογία που περιγράφει την ασθένεια της καρωτιδικής αθηρωμάτωσης, η οποία χρησιμοποιείται ως το κοινό επίπεδο αποθήκευσης δεδομένων ενσωματώνοντας τα ετερογενή δεδομένα σε μορφή σημασιολογικής αναπαράστασης.2. Μια διαδικτυακή διεπαφή, η οποία χρησιμοποιείται για να μορφοποιήσει τα δεδομένα και αποτελεί μια μοναδική διεπαφή που θα είναι σε θέση να προσεγγιστεί από διαφορετικά πληροφοριακά συστήματα υγείας με σκοπό την αποθήκευση, αναζήτηση και ανάκληση πληροφορίας από ετερογενείς πηγές δεδομένων. Η εφαρμογή που αναπτύχθηκε χρησιμοποιεί ως γλώσσα αναζήτησης πληροφορίας στην οντολογία τη SPARQL καθώς και το Apache Jena Framework για την πρόσβαση στα αποθηκευμένα δεδομένα των ασθενών. Επιπλέον, παρέχει οπτική αναπαράσταση των δεδομένων με τη μορφή γραφημάτων που συμβάλλει στη βελτίωση της διαχείρισής τους. Τέλος το σύστημα ελέγχθηκε βάσει ενός συνόλου δεδομένων του Αττικού Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Αθηνών, το οποίο περιέχει απεικονιστικές εξετάσεις και το κλινικό προφίλ 233 ασθενών, χρησιμοποιώντας ένα σύνολο πολύπλοκων ερωτημάτων. Η απόδοση του συστήματος εκτιμήθηκε βάσει της πολυπλοκότητας των ερωτημάτων και της ταχύτητας ανάκτησης των δεδομένων.