Estudio de la práctica del pinzamiento del cordón umbilical usando análisis computacional de la información bibliográfica, modelos de eventos discretos y modelos dinámicos. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Study of the practice of umbilical cord clamping using computational analysis of bibliographic information, discrete event models and dynamic models

Estudio de la práctica del pinzamiento del cordón umbilical usando análisis computacional de la información bibliográfica, modelos de eventos discretos y modelos dinámicos.

Étude de la pratique du clampage du cordon ombilical à l'aide de l'analyse informatique d'informations bibliographiques, de modèles à événements discrets et de modèles dynamiques

Résumé

Science, technology and innovation are increasingly becoming essential tools for scientific development in medicine and have allowed new teaching methodologies and medical training to emerge such as: medical education based on simulations and, competency-based medical education. Motivated by this, in this document we propose and develop the following three methodologies, such as teaching strategies for research, training and teaching in medicine: I) the computational analysis of large volumes of information (BIG DATA MEDICAL); ii) the modeling of clinical protocols as discrete event systems; and iii) the design of medical simulators based on physiological models. Using computational analysis of information, we process the available information about the umbilical cord clamping. With this, we obtained relevant information regarding terminology and time ranges of the umbilical cord clamp classification, some pathologies associated with these types of impingement and new promising lines of research. This methodology allowed: i) to propose a standardization of terms related to conventional pinching types and the time that defines them; ii) globally detect pathological terms related to the proper moment of umbilical cord clamping; iii) identify the emerging trend of physiological-based clamping (PBCC) and the emergence of interesting terms for research such as gestational age, height above sea level, or if they are twins. Using the methodology of representation of clinical protocols as discrete event systems2wedeveloped a model based on the formality of finite automata with visual extension of Statecharts. This model represents the immediate neonatal adaptation developed by the School of Perinatology and Neonatology of the National University of Colombia. This versatile tool, easy to use, scalable and of moderate visual complexity is a support forteaching and training in neonatology. The proposed model extends the original flowchart of the procedure in terms of understanding, consistency and level of detail. This development allows systematically exploring different clinical scenarios, strengthening students’ learning since the beginning of their professional career, achieving better results when assimilating concepts. Finally, we designed two simulators based on mathematical physiological models. The first simulator roughly represents the normal physiological behavior of a newborn and a child. It also allows to simulate cardiopathies such as: tetralogy of Fallot, transposition of the great arteries, coarctation of the aorta, persistence of the ductus arteriosus, la non-congenital aortic stenosis, etc. The second one simulates the physiological changes that occur with the birth, with the umbilical cord clamping and the effect of altitude at birth. This simulator allows to simulate the closing of the ductus arteriosus, the elimination of the placental circulation, the increase in the pressure and systemic vascular resistance, the reduction of the pulmonary vascular pressure and resistance, the transference of the respiratory function of the placenta to the lungs, among other. These simulators were implemented in the specialized language modelica with an intuitive graphic interface that allows health personnel to use it without prior knowledge of modeling or programming. The purpose of this work is to accelerate interdisciplinary research and improve the skills, skills and expertise of health personnel without invasive practices on the patient. In addition, it is a great step in the development of simulation tools for the investigation of the doctor -patient interaction.
La science, la technologie et l'innovation deviennent de plus en plus des outils essentiels au développement scientifique en médecine et ont permis l'émergence de nouvelles méthodologies d'enseignement et de formation médicale telles que : l'enseignement médical basé sur des simulations et l'enseignement médical basé sur les compétences. Motivés par cela, nous proposons et développons dans ce document les trois méthodologies suivantes, telles que les stratégies d'enseignement pour la recherche, la formation et l'enseignement en médecine : I) l'analyse informatique de grands volumes d'informations (BIG DATA MEDICAL) ; ii) la modélisation de protocoles cliniques en tant que systèmes à événements discrets ; et iii) la conception de simulateurs médicaux basés sur des modèles physiologiques. À l’aide d’une analyse informatique des informations, nous traitons les informations disponibles sur le clampage du cordon ombilical. Grâce à cela, nous avons obtenu des informations pertinentes concernant la terminologie et les plages horaires de la classification des clamps du cordon ombilical, certaines pathologies associées à ces types de conflit et de nouvelles pistes de recherche prometteuses. Cette méthodologie a permis : i) de proposer une standardisation des termes liés aux types de pincements conventionnels et au temps qui les définit ; ii) détecter globalement les termes pathologiques liés au bon moment de clampage du cordon ombilical ; iii) identifier la tendance émergente du clampage physiologique (PBCC) et l'émergence de termes intéressants pour la recherche tels que l'âge gestationnel, la hauteur au-dessus du niveau de la mer ou s'ils sont jumeaux. En utilisant la méthodologie de représentation des protocoles cliniques sous forme de systèmes à événements discrets2, nous avons développé un modèle basé sur la formalité des automates finis avec extension visuelle des Statecharts. Ce modèle représente l'adaptation néonatale immédiate développée par l'École de périnatologie et de néonatalogie de l'Université nationale de Colombie. Cet outil polyvalent, simple d'utilisation, évolutif et de complexité visuelle modérée est un support pour l'enseignement et la formation en néonatalogie. Le modèle proposé étend l'organigramme original de la procédure en termes de compréhension, de cohérence et de niveau de détail. Ce développement permet d’explorer systématiquement différents scénarios cliniques, de renforcer l’apprentissage des étudiants depuis le début de leur carrière professionnelle et d’obtenir de meilleurs résultats dans l’assimilation des concepts. Enfin, nous avons conçu deux simulateurs basés sur des modèles physiologiques mathématiques. Le premier simulateur représente grossièrement le comportement physiologique normal d'un nouveau-né et d'un enfant. Il permet également de simuler des cardiopathies telles que : la tétralogie de Fallot, la transposition des grosses artères, la coarctation de l'aorte, la persistance du canal artériel, la sténose aortique non congénitale, etc. Le second simule les changements physiologiques qui se produisent avec le naissance, avec le clampage du cordon ombilical et l'effet de l'altitude à la naissance. Ce simulateur permet de simuler la fermeture du canal artériel, l'élimination de la circulation placentaire, l'augmentation de la pression et de la résistance vasculaire systémique, la réduction de la pression et de la résistance vasculaire pulmonaire, le transfert de la fonction respiratoire du placenta au les poumons, entre autres. Ces simulateurs ont été implémentés dans le langage spécialisé modelica avec une interface graphique intuitive qui permet au personnel de santé de l'utiliser sans connaissance préalable en modélisation ou en programmation. Le but de ces travaux est d’accélérer la recherche interdisciplinaire et d’améliorer les compétences, les aptitudes et l’expertise des personnels de santé sans pratiques invasives sur le patient. De plus, il s’agit d’une grande étape dans le développement d’outils de simulation pour l’étude de l’interaction médecin-patient.
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Lien texte intégral

Citer

Edgar Hernando Sepúlveda-Oviedo. Estudio de la práctica del pinzamiento del cordón umbilical usando análisis computacional de la información bibliográfica, modelos de eventos discretos y modelos dinámicos.. Bioinformatics [q-bio.QM]. Université Nationale de Colombie, 2020. Español. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04427662⟩
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