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Melhorando a Gestão de Dados sobre Câncer com o CaReSS

A automação nos testes garante a qualidade da gestão de dados de câncer e a privacidade dos pacientes.

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O Registro de Câncer da Noruega (CRN) coleta e gerencia dados sobre pacientes com câncer. Isso ajuda médicos, pacientes e formuladores de políticas a acessar informações importantes para pesquisa e tomada de decisões. Para dar suporte a isso, o CRN desenvolveu um sistema de software chamado CaReSS que reúne e processa dados de câncer de diferentes fontes, como hospitais e laboratórios.

O CaReSS foi projetado para apoiar decisões humanas com a ajuda de algoritmos de Aprendizado de Máquina (ML). Esses algoritmos ajudam a analisar dados e fornecer suporte automatizado, o que pode melhorar o processo de tomada de decisão. No entanto, esse sistema está em constante mudança devido a avanços no conhecimento médico, atualizações nos métodos de tratamento e mudanças nas regulamentações. Por isso, testes automatizados são essenciais para garantir que o sistema funcione corretamente e que os dados dos pacientes sejam tratados com segurança.

Visão Geral do CaReSS

O CaReSS coleta informações de várias instituições médicas, como laboratórios e hospitais. Essas informações são convertidas em casos de câncer padronizados. Cada caso mostra a jornada de um paciente através do diagnóstico, tratamento e acompanhamento. Codificadores médicos, que são especialistas em interpretar e codificar informações médicas, são essenciais para esse processo. Eles transformam relatórios médicos complexos em códigos baseados em um sistema de classificação usado mundialmente.

À medida que novas descobertas médicas e regras de codificação surgem, o CRN deve adaptar suas práticas. Isso significa que as regras de codificação e os algoritmos subjacentes dentro do CaReSS estão sendo constantemente atualizados. Portanto, testar o sistema é vital para garantir que todas as partes funcionem bem e que os dados gerados sejam da mais alta qualidade.

Importância do Teste

A precisão do CaReSS é crucial porque influencia as informações disponíveis para pesquisa sobre câncer e estatísticas. Isso, por sua vez, afeta as decisões tomadas por médicos, pacientes e formuladores de políticas. Testes são necessários para garantir que as informações geradas sejam confiáveis e que o sistema não comprometa a privacidade dos pacientes.

Por causa das mudanças constantes no CaReSS, a equipe do CRN agora está focando em desenvolver soluções de Teste Automatizado. Essas soluções ajudarão a gerenciar os ajustes contínuos no sistema e garantir que ele continue eficaz. No entanto, esse tipo de teste apresenta vários desafios.

Desafios nos Testes

Testar um sistema como o CaReSS envolve várias dificuldades que precisam ser abordadas. Esses desafios podem ser categorizados em desafios científicos, de execução de projeto e de compartilhamento de ferramentas.

Desafios Científicos

Um dos principais desafios científicos é criar métodos para testar efetivamente os aspectos em evolução do CaReSS. Esses métodos precisam levar em conta novas regras de codificação e atualizações de software. Casos de teste devem ser projetados para focar em problemas específicos, garantindo uma ampla cobertura de potenciais problemas.

Há uma necessidade crítica de estratégias de teste adaptadas aos requisitos únicos do CaReSS. Por exemplo, os métodos de teste atuais costumam se concentrar na cobertura de código em vez de validar regras específicas que se aplicam aos dados médicos sendo processados.

Com a integração de aprendizado de máquina no sistema, novas incertezas podem surgir. Modelos de aprendizado de máquina podem produzir resultados imprevisíveis, tornando desafiador realizar testes. Métodos existentes para testar modelos de aprendizado de máquina muitas vezes não capturam totalmente as complexidades associadas a um sistema que evolui com frequência.

O CaReSS depende muito da entrada humana, especificamente dos codificadores médicos. Essa dependência complica o processo de teste, pois é necessário simular ou entender a tomada de decisão humana sem simplificar demais as capacidades do sistema. Isso levanta questões sobre como automatizar testes de forma eficaz sem perder a profundidade da expertise humana.

Atualmente, grande parte dos testes é feita manualmente por codificadores médicos que aplicam seu conhecimento para verificar se o sistema segue suas regras pretendidas. Esse processo pode ser demorado e complexo, especialmente para engenheiros de software que podem não ter formação na área médica.

Desafios de Execução do Projeto

Um desafio significativo na execução do projeto envolve a segurança e a privacidade dos dados sensíveis de saúde. Manter a confidencialidade dos pacientes é fundamental, o que significa que o acesso aos dados deve ser altamente restrito. Colaboradores e testadores externos não podem usar dados reais de pacientes devido a preocupações legais e éticas, incluindo a conformidade com regulamentações como o Regulamento Geral de Proteção de Dados (GDPR).

Alternativas, como gerar Dados Sintéticos que imitam dados reais de pacientes, oferecem uma solução potencial. No entanto, criar dados sintéticos realistas que não comprometam a privacidade é uma tarefa complexa. Além disso, há preocupações sobre se os dados sintéticos podem ser reidentificados como pertencentes a uma pessoa real, o que apresenta riscos adicionais.

Desafios de Compartilhamento de Ferramentas

Outro desafio que o CRN enfrenta é o compartilhamento de ferramentas usadas para testes. O CaReSS é construído sobre software proprietário que é personalizado para as necessidades específicas do CRN. Isso torna difícil criar versões independentes do software para fins de teste ou pesquisa. Embora existam opções de código aberto, elas podem não capturar o contexto realista necessário para testes eficazes e podem complicar a adaptação de soluções na prática real.

Generalizando Além do Registro de Câncer

Os desafios enfrentados pelo CRN não são exclusivos desse registro específico. Eles podem se aplicar a outros registros de câncer e sistemas de saúde em todo o mundo. Por exemplo, sistemas que lidam com dados sensíveis, como autoridades fiscais, enfrentam problemas semelhantes com a privacidade dos dados e a tomada de decisões automatizada.

As percepções obtidas dos esforços do CRN podem ser benéficas para outros registros de saúde que lidam com sistemas de software em evolução. Desafios semelhantes surgem em qualquer sistema onde o julgamento humano desempenha um papel fundamental, especialmente em ambientes que exigem altos níveis de especialização e precisão.

Conclusão e Direções Futuras

O CRN está trabalhando ativamente em soluções para automatizar os processos de teste no CaReSS. À medida que o sistema evolui, esses testes desempenharão um papel crucial na manutenção da qualidade e segurança dos dados produzidos. A implementação de testes automatizados não apenas melhorará a confiabilidade do CaReSS, mas também terá um impacto positivo duradouro na qualidade dos dados sobre câncer usados em pesquisas e para decisões de saúde pública.

Os esforços futuros envolverão várias abordagens, incluindo testes de interface do usuário, utilização de algoritmos de aprendizado de máquina e desenvolvimento de soluções abrangentes que abordem incertezas e a natureza em evolução do sistema. Ao enfrentar esses desafios, o CRN pretende garantir que o CaReSS continue sendo uma ferramenta eficaz para gestão e análise de dados sobre câncer, beneficiando, em última análise, pacientes com câncer e prestadores de serviços de saúde.

Fonte original

Título: Challenges of Testing an Evolving Cancer Registration Support System in Practice

Resumo: The Cancer Registry of Norway (CRN) is a public body responsible for capturing and curating cancer patient data histories to provide a unified access to research data and statistics for doctors, patients, and policymakers. For this purpose, CRN develops and operates a complex, constantly-evolving, and socio-technical software system. Recently, machine learning (ML) algorithms have been introduced into this system to augment the manual decisions made by humans with automated decision support from learned models. To ensure that the system is correct and robust and cancer patients' data are properly handled and do not violate privacy concerns, automated testing solutions are being developed. In this paper, we share the challenges that we identified when developing automated testing solutions at CRN. Such testing potentially impacts the quality of cancer data for years to come, which is also used by the system's stakeholders to make critical decisions. The challenges identified are not specific to CRN but are also valid in the context of other healthcare registries. We also provide some details on initial solutions that we are investigating to solve the identified challenges.

Autores: Christoph Laaber, Tao Yue, Shaukat Ali, Thomas Schwitalla, Jan F. Nygård

Última atualização: 2023-08-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2308.13306

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.13306

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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