Un Nuovo Sistema per Organizzare le Esperienze dei Pazienti con Cancro
Combinare i dati dei forum per migliorare la comprensione dei trattamenti e dei risultati del cancro.
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Indice
Molte informazioni sul Cancro si possono trovare online, ma trovare i dettagli giusti può essere complicato. La maggior parte degli studi in ambito sanitario guarda principalmente ai dati medici ufficiali, ma ci sono informazioni utili anche in altri posti, come i forum online. Questo studio ha l'obiettivo di creare un sistema che combina diversi metodi per organizzare e chiarire le esperienze dei pazienti oncologici basate sulle informazioni trovate in questi forum. Abbiamo costruito un modello funzionante in grado di raccogliere, raggruppare e mostrare dettagli sulle esperienze legate al cancro condivise nei forum di discussione online. Abbiamo testato diversi modi per raggruppare le informazioni e abbiamo scoperto che la distanza scelta per cercare Post correlati ha il maggior impatto su quanto bene funziona il raggruppamento.
L'importanza dei percorsi oncologici
I pazienti oncologici, le loro famiglie e i caregiver affrontano spesso un percorso chiaro che include sintomi, diagnosi, trattamenti e risultati. Tuttavia, questo viaggio è pieno di difficoltà, come l'aspettativa di vita, gli effetti collaterali e come i trattamenti interagiscono con la salute di ciascuna persona. È importante condividere chiaramente queste informazioni affinché chiunque sia coinvolto possa fare scelte sanitarie migliori. Quando i pazienti e le loro famiglie sono ben informati, tendono ad avere risultati di trattamento migliori. Condividere informazioni può portare a decisioni migliori fatte dai professionisti della salute, a minori possibilità di effetti collaterali dai trattamenti e a meno visite in ospedale.
Una quantità significativa di informazioni sulle esperienze legate al cancro viene condivisa in forum online, che possono essere utili per i pazienti. Gli studi mostrano che un gran numero di persone sentirà una diagnosi di cancro nella propria vita. Molti individui si rivolgono a internet per sapere cosa aspettarsi dopo la diagnosi. Nei forum, le persone condividono i propri pensieri, sentimenti, esperienze e domande riguardo al loro cancro. Gli operatori sanitari di solito trascurano queste informazioni non cliniche, ma possono comunque giocare un ruolo importante nell'aiutare i pazienti a costruire la propria fiducia e connettersi con altri che condividono esperienze simili.
Obiettivo dello studio
Questo studio cerca di chiarire e condividere le esperienze dei pazienti oncologici raccogliendo informazioni e raggruppandole usando tre metodi comuni: MR-DBSCAN, DBSCAN e HDBSCAN. I metodi sono stati testati utilizzando diverse quantità di post nei forum da 5.000 a 25.000 per vedere quanto efficacemente funzionano e quanto accuratamente raggruppano le informazioni. Per quanto ne sappiamo, questa è la prima volta che metodi come questi vengono usati insieme per analizzare testi non clinici legati alle esperienze di cancro. Il risultato è un prototipo software progettato per visualizzare informazioni relative al cancro in un formato facile da comprendere, che mostriamo con una visualizzazione intuitiva.
Ricerca esistente
Molti ricercatori hanno esaminato come comprendere e valutare meglio gli esiti sanitari, ma la maggior parte del loro lavoro si concentra su dati clinici. Nel 2005, una revisione ha esaminato percorsi di malattie comuni come il cancro, mentre altri studi hanno esplorato come estrarre informazioni dalle note mediche. Alcune ricerche hanno persino previsto i percorsi dei pazienti basati su dati sanitari raccolti nel corso di molti anni. Altri studi si sono concentrati sull'estrazione di informazioni dalle cartelle cliniche elettroniche per identificare automaticamente le esperienze legate al cancro. Tuttavia, nessuno ha esaminato come recuperare e processare discussioni online sul cancro.
Uno studio rilevante del 2011 ha utilizzato il clustering per identificare argomenti nelle discussioni sui social media online, ma si concentrava su argomenti delicati come la criminalità e non affrontava le sfide specifiche affrontate dai pazienti oncologici. Il nostro studio è diverso perché analizza specificamente i post legati al cancro, utilizzando metodi di clustering per rendere i dati più facili da navigare.
Architettura del sistema
Il software che abbiamo sviluppato contiene quattro parti principali, incluso un database per memorizzare i post raggruppati. Abbiamo progettato il sistema utilizzando un'architettura a microservizi, il che significa che ogni parte opera in modo indipendente per migliorare l'efficienza. L'interfaccia utente consente alle persone di interagire con il software e trovare facilmente le informazioni di cui hanno bisogno. Il sistema raccoglie tutti i post, li elabora e memorizza i risultati, come i gruppi e le classificazioni dei post. Il componente di servizio si occupa del lavoro pesante di elaborazione dei dati, garantendo che tutto funzioni senza problemi.
Interfaccia utente
Avere un buon modo per visualizzare i dati è essenziale per comprendere i risultati. L'interfaccia utente consente agli utenti di sfogliare la raccolta di post e trovare ciò che li interessa. Ad esempio, un utente può selezionare un tipo specifico di cancro, come il cancro al seno, e visualizzare i post solo su quel tema. Possono anche filtrare i risultati in base a etichette di classe specifiche come effetti collaterali o Opzioni di trattamento.
L'interfaccia utente ha cinque sezioni principali: Ricerca, Post, Statistiche, Cluster e Strumenti. Nella sezione Ricerca, gli utenti possono cercare tra tutti i post, mostrando tipi di cancro e trattamenti correlati. La sezione Post elenca tutti i post relativi al tipo di cancro selezionato, mentre la sezione Statistiche visualizza grafici e numeri utili che forniscono agli utenti una panoramica dei dati a colpo d'occhio.
Raccolta dati
Le informazioni utilizzate per questo studio sono state raccolte da forum sul cancro pubblicamente disponibili dove le persone condividono le loro esperienze. Questi post descrivono un mix di diagnosi, sintomi, trattamenti e risultati. Ogni post viene salvato in una struttura dettagliata che evidenzia il contenuto essenziale, il che aiuta a recuperare informazioni utili su diversi tipi di cancro. Ad esempio, un individuo ha condiviso il proprio viaggio attraverso il cancro alla tiroide, dettagliando la propria chirurgia, i trattamenti e le preoccupazioni per la propria condizione.
Preprocessing del recupero del testo
Prima di poter recuperare efficacemente le informazioni, il testo deve passare attraverso un processo di pulizia. In questo studio, abbiamo effettuato tre passaggi per preparare il testo: pulizia, stemming e tokenizzazione. Nella fase di pulizia, rimuoviamo caratteri indesiderati e problemi di formattazione che possono rendere il testo difficile da leggere. Durante il processo di stemming, le parole vengono accorciate alle loro forme radice per facilitare la comprensione. Infine, la tokenizzazione suddivide il testo in pezzi gestibili, solitamente parole, permettendoci di analizzarli efficacemente.
Metodi di clustering
Per raggruppare i post in categorie significative, abbiamo utilizzato metodi di clustering. Il clustering prende un grande insieme di dati e li organizza in gruppi che condividono caratteristiche simili. Per la nostra analisi, ci siamo concentrati su un tipo specifico di clustering chiamato DBSCAN, che raggruppa i post in base a quanto sono densi. Questo metodo ci consente di trovare gruppi di post correlati, anche quando i dati non si adattano perfettamente a categorie tradizionali. Abbiamo anche utilizzato una versione migliorata nota come MR-DBSCAN, che consente un'elaborazione più rapida distribuendo il carico di lavoro su più macchine.
Clustering MR-DBSCAN
MR-DBSCAN utilizza gli stessi principi di DBSCAN ma migliora l'efficienza distribuendo il carico di lavoro su computer diversi. Questo è particolarmente utile per elaborare rapidamente grandi quantità di dati dai forum. Il metodo prevede diversi passaggi: prima, suddivide i dati in parti più piccole e gestibili, esegue clustering locale su ciascuna parte e poi unisce i risultati per formare un quadro completo. Suddividendo il compito, MR-DBSCAN può gestire più dati senza rallentare, rendendolo adatto alle nostre esigenze nell'analisi dei post nei forum.
Risultati
Il testing dei metodi di clustering ha rivelato che i migliori risultati dipendono in gran parte dalla scelta della distanza per cercare post correlati. Quando questa distanza è piccola, i dati vengono raggruppati efficacemente. Tuttavia, se la distanza è troppo grande, porta a molti gruppi non necessari, il che rallenta l'elaborazione. Con i giusti parametri, MR-DBSCAN è riuscito a raggruppare 50.000 post significativamente più velocemente rispetto ad altri metodi, mettendo in mostra i vantaggi di utilizzare questo approccio distribuito.
Conclusione
Le informazioni trovate in testi non clinici come i forum online possono fornire preziose intuizioni sulle esperienze dei pazienti che spesso vengono trascurate dai sistemi sanitari tradizionali. Questo studio presenta un sistema progettato per aiutare i pazienti oncologici e i loro caregiver a rimanere informati sui viaggi legati al cancro, inclusi sintomi, opzioni di trattamento e risultati. Recuperando ed elaborando efficacemente queste informazioni, intendiamo dare potere agli utenti per prendere decisioni informate riguardo alla propria salute.
Questo prototipo non solo consente agli utenti di accedere a informazioni importanti legate al cancro, ma favorisce anche una comunità dove le esperienze possono essere condivise. C'è potenziale per miglioramenti futuri a questo sistema, come l'incorporazione di più tecniche di clustering e classificazione, e l'adattamento del software per l'uso con dati di altre condizioni di salute.
In sintesi, i nostri risultati sottolineano la necessità di prestare attenzione alle informazioni non cliniche disponibili online, poiché hanno il potenziale per supportare i pazienti e le loro famiglie durante i loro viaggi oncologici.
Titolo: Computationally Efficient Labeling of Cancer Related Forum Posts by Non-Clinical Text Information Retrieval
Estratto: An abundance of information about cancer exists online, but categorizing and extracting useful information from it is difficult. Almost all research within healthcare data processing is concerned with formal clinical data, but there is valuable information in non-clinical data too. The present study combines methods within distributed computing, text retrieval, clustering, and classification into a coherent and computationally efficient system, that can clarify cancer patient trajectories based on non-clinical and freely available information. We produce a fully-functional prototype that can retrieve, cluster and present information about cancer trajectories from non-clinical forum posts. We evaluate three clustering algorithms (MR-DBSCAN, DBSCAN, and HDBSCAN) and compare them in terms of Adjusted Rand Index and total run time as a function of the number of posts retrieved and the neighborhood radius. Clustering results show that neighborhood radius has the most significant impact on clustering performance. For small values, the data set is split accordingly, but high values produce a large number of possible partitions and searching for the best partition is hereby time-consuming. With a proper estimated radius, MR-DBSCAN can cluster 50000 forum posts in 46.1 seconds, compared to DBSCAN (143.4) and HDBSCAN (282.3). We conduct an interview with the Danish Cancer Society and present our software prototype. The organization sees a potential in software that can democratize online information about cancer and foresee that such systems will be required in the future.
Autori: Jimmi Agerskov, Kristian Nielsen, Christian Marius Lillelund, Christian Fischer Pedersen
Ultimo aggiornamento: 2023-03-24 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.16766
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.16766
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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