Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον

Στον τομέα της έρευνας για τη νόσο του Πάρκινσον (PD – Parkinson Disease), η συγχώνευση δεδομένων που συλλέγονται από αισθητήρες φορητών συσκευών (Wearables), π.χ., έξυπνα ρολόγια, με προσωπικά αρχεία υγείας (PHR - Personal Health Records) έχει αναδειχθεί ως σημαντικός τρόπος παρακολούθησης και ειδο...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος, Zafeiropoulos, Nikolaos
Other Authors: Κώτης, Κωνσταντίνος
Language:English
Published: 2024
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/11610/26641
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1828461404544303104
author Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος
Zafeiropoulos, Nikolaos
author2 Κώτης, Κωνσταντίνος
author_facet Κώτης, Κωνσταντίνος
Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος
Zafeiropoulos, Nikolaos
author_sort Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος
collection DSpace
description Στον τομέα της έρευνας για τη νόσο του Πάρκινσον (PD – Parkinson Disease), η συγχώνευση δεδομένων που συλλέγονται από αισθητήρες φορητών συσκευών (Wearables), π.χ., έξυπνα ρολόγια, με προσωπικά αρχεία υγείας (PHR - Personal Health Records) έχει αναδειχθεί ως σημαντικός τρόπος παρακολούθησης και ειδοποίησης ασθενών/γιατρών. Αυτή η διπλωματική εμβαθύνει στον περίπλοκο τομέα της φροντίδας ασθενών με PD, με έμφαση στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων των φορητών συσκευών να συλλέγουν, να αναπαριστούν και να αναλύουν σημασιολογικά βασικά δεδομένα κίνησης. Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της ερευνητικής εργασίας είναι να βελτιώσει την αξιολόγηση ασθενών με PD μέσω της δημιουργίας μιας επεκτάσιμης βάσης γνώσης για εξατομικευμένες γνώσεις υγείας. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ανάπτυξης Γράφων Γνώσης Προσωπικής Υγείας (PHKG - Personal Health Knowledge Graphs) και της χρήσης Νευρωνικών Δικτύων (PHGNNs - Personal Health Graph Neural Networks) που αξιοποιούν το PHKG. Ο στόχος είναι να τυποποιηθεί η αναπαράσταση συνδεμένων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων αισθητήρων και δεδομένων PHR, σε υψηλότερα επίπεδα αφαίρεσης, ειδικά σε ένα PHKG. Αυτό διευκολύνει τη διαλειτουργικότητα και υποστηρίζει την αναγνώριση συμβάντων υψηλού επιπέδου βάσει κανόνων (rule-based high-level event recognition), όπως για παράδειγμα η ανίχνευση του πότε ένας ασθενής χάνει μια δόση ή πότε έχει πέσει. Επιπρόσθετα, η παρούσα διπλωματική παρέχει μια λεπτομερή περιγραφή της οντολογίας Wear4PDmove που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της εργασίας αυτής, και αξιολογεί την αποτελεσματικότητά της στην ανάπτυξη ενός πειραματικού PHKG. Επιπλέον, η διπλωματική εστιάζει στην ενσωμάτωση και αξιολόγηση του PHKG για την υλοποίηση PHGNN. Αυτή η εργασία υπογραμμίζει τη σημασία της ενσωμάτωσης δεδομένων που σχετίζονται με το PD για την αποτελεσματική παρακολούθηση και ειδοποίηση των ασθενών/γιατρών με κατάλληλο τρόπο. Αυτές οι ειδοποιήσεις παρέχουν στους εμπειρογνώμονες υγείας ακριβείς και έγκαιρες πληροφορίες για τη συνεχή αξιολόγηση προσωπικών γεγονότων που σχετίζονται με την υγεία, ενισχύοντας τελικά τη φροντίδα των ασθενών και υποστηρίζοντας την καλά ενημερωμένη λήψη ιατρικών αποφάσεων. Συμπερασματικά, αυτή η διπλωματική προτείνει μια νέα προσέγγιση για την ενσωμάτωση PHKG και PHGNNs για τη βελτίωση των λύσεων παρακολούθησης και προειδοποίησης ασθενών με PD.
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-26641
institution Hellanicus
language English
publishDate 2024
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-266412024-07-29T04:40:25Z Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον Engineering ontologies and personal KGs for PD patient monitoring Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος Zafeiropoulos, Nikolaos Κώτης, Κωνσταντίνος Ευφυή Συστήματα Πληροφορικής οντολογία γράφοι γνώσης νευρωνικά δίκτυα γράφων νόσος του Πάρκινσον ontology knowledge graphs graph neural networks Parkinson disease Intelligent agents (Computer software) Medical informatics Bioengineering Parkinson's disease Neural networks (Neurobiology) Στον τομέα της έρευνας για τη νόσο του Πάρκινσον (PD – Parkinson Disease), η συγχώνευση δεδομένων που συλλέγονται από αισθητήρες φορητών συσκευών (Wearables), π.χ., έξυπνα ρολόγια, με προσωπικά αρχεία υγείας (PHR - Personal Health Records) έχει αναδειχθεί ως σημαντικός τρόπος παρακολούθησης και ειδοποίησης ασθενών/γιατρών. Αυτή η διπλωματική εμβαθύνει στον περίπλοκο τομέα της φροντίδας ασθενών με PD, με έμφαση στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων των φορητών συσκευών να συλλέγουν, να αναπαριστούν και να αναλύουν σημασιολογικά βασικά δεδομένα κίνησης. Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της ερευνητικής εργασίας είναι να βελτιώσει την αξιολόγηση ασθενών με PD μέσω της δημιουργίας μιας επεκτάσιμης βάσης γνώσης για εξατομικευμένες γνώσεις υγείας. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ανάπτυξης Γράφων Γνώσης Προσωπικής Υγείας (PHKG - Personal Health Knowledge Graphs) και της χρήσης Νευρωνικών Δικτύων (PHGNNs - Personal Health Graph Neural Networks) που αξιοποιούν το PHKG. Ο στόχος είναι να τυποποιηθεί η αναπαράσταση συνδεμένων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων αισθητήρων και δεδομένων PHR, σε υψηλότερα επίπεδα αφαίρεσης, ειδικά σε ένα PHKG. Αυτό διευκολύνει τη διαλειτουργικότητα και υποστηρίζει την αναγνώριση συμβάντων υψηλού επιπέδου βάσει κανόνων (rule-based high-level event recognition), όπως για παράδειγμα η ανίχνευση του πότε ένας ασθενής χάνει μια δόση ή πότε έχει πέσει. Επιπρόσθετα, η παρούσα διπλωματική παρέχει μια λεπτομερή περιγραφή της οντολογίας Wear4PDmove που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της εργασίας αυτής, και αξιολογεί την αποτελεσματικότητά της στην ανάπτυξη ενός πειραματικού PHKG. Επιπλέον, η διπλωματική εστιάζει στην ενσωμάτωση και αξιολόγηση του PHKG για την υλοποίηση PHGNN. Αυτή η εργασία υπογραμμίζει τη σημασία της ενσωμάτωσης δεδομένων που σχετίζονται με το PD για την αποτελεσματική παρακολούθηση και ειδοποίηση των ασθενών/γιατρών με κατάλληλο τρόπο. Αυτές οι ειδοποιήσεις παρέχουν στους εμπειρογνώμονες υγείας ακριβείς και έγκαιρες πληροφορίες για τη συνεχή αξιολόγηση προσωπικών γεγονότων που σχετίζονται με την υγεία, ενισχύοντας τελικά τη φροντίδα των ασθενών και υποστηρίζοντας την καλά ενημερωμένη λήψη ιατρικών αποφάσεων. Συμπερασματικά, αυτή η διπλωματική προτείνει μια νέα προσέγγιση για την ενσωμάτωση PHKG και PHGNNs για τη βελτίωση των λύσεων παρακολούθησης και προειδοποίησης ασθενών με PD. In the realm of Parkinson's Disease (PD) research, the fusion of wearable sensor data with personal health records (PHR) has emerged as a pivotal avenue for patient monitoring and alerting. This thesis delves into the intricate domain of PD patient care, with a specific focus on harnessing the potential of wearable sensors to capture, represent, and semantically analyze essential movement data and knowledge. The primary objective of this research thesis is to improve the assessment of PD patients by establishing a robust foundation for personalized health insights. This is achieved through the development of Personal Health Knowledge Graphs (PHKG) and the utilization of Personal Health Graph Neural Networks (PHGNNs) that leverage the PHKG. The aim is to formalize the representation of integrated data, including unified sensor and PHR data, at higher levels of abstraction, specifically within a PHKG. This facilitates interoperability and supports rule-based high-level event recognition, such as detecting when a patient misses a dose or experiences a fall. Additionally, this thesis provides a detailed exploration of the Wear4PDmove ontology and evaluates its effectiveness in developing an experimental PHKG. Additionally, the thesis focuses on the integration and assessment of PHKG within the implementation of PHGNNs. This work underscores the significance of integrating PD-related data to effectively monitor and alert patients with appropriate notifications. These notifications furnish health experts with precise and timely information for the continuous evaluation of personal health-related events, ultimately enhancing patient care and supporting well-informed medical decision-making. In conclusion, this thesis proposes a novel approach for the integration of PHKGs and PHGNNs to enhance PD monitoring and alerting solutions. 2024-07-24T11:14:15Z 2024-07-24T11:14:15Z 2024-02-12 http://hdl.handle.net/11610/26641 en Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 101 σ. application/pdf Μυτιλήνη
spellingShingle οντολογία
γράφοι γνώσης
νευρωνικά δίκτυα γράφων
νόσος του Πάρκινσον
ontology
knowledge graphs
graph neural networks
Parkinson disease
Intelligent agents (Computer software)
Medical informatics
Bioengineering
Parkinson's disease
Neural networks (Neurobiology)
Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος
Zafeiropoulos, Nikolaos
Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title_full Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title_fullStr Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title_full_unstemmed Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title_short Μηχανική οντολογιών και προσωπικών Γράφων Γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με Πάρκινσον
title_sort μηχανική οντολογιών και προσωπικών γράφων γνώσης για την παρακολούθηση ασθενών με πάρκινσον
topic οντολογία
γράφοι γνώσης
νευρωνικά δίκτυα γράφων
νόσος του Πάρκινσον
ontology
knowledge graphs
graph neural networks
Parkinson disease
Intelligent agents (Computer software)
Medical informatics
Bioengineering
Parkinson's disease
Neural networks (Neurobiology)
url http://hdl.handle.net/11610/26641
work_keys_str_mv AT zapheiropoulosnikolaos mēchanikēontologiōnkaiprosōpikōngraphōngnōsēsgiatēnparakolouthēsēasthenōnmeparkinson
AT zafeiropoulosnikolaos mēchanikēontologiōnkaiprosōpikōngraphōngnōsēsgiatēnparakolouthēsēasthenōnmeparkinson
AT zapheiropoulosnikolaos engineeringontologiesandpersonalkgsforpdpatientmonitoring
AT zafeiropoulosnikolaos engineeringontologiesandpersonalkgsforpdpatientmonitoring