Implementación de una interfaz software para establecer grupos de riesgo de pacientes sospechosos de Tuberculosis Pulmonar

Pulmonary tuberculosis (TB) is an infectious disease that usually affects the lungs, this disease is curable and preventable, however, delayed diagnosis and treatment can cause death. In 2019 an estimated 10 million people worldwide fell ill with tuberculosis and a total of 1.4 million people died a...

Full description

Autores:
Silva Soche, Lenny Tatiana
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Antonio Nariño
Repositorio:
Repositorio UAN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/7248
Acceso en línea:
http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/7248
Palabra clave:
Interfaz software,
Tuberculosis pulmonar,
algoritmos de aprendizaje automatico
Matlab
Software interface,
Pulmonary tuberculosis,
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Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
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description Pulmonary tuberculosis (TB) is an infectious disease that usually affects the lungs, this disease is curable and preventable, however, delayed diagnosis and treatment can cause death. In 2019 an estimated 10 million people worldwide fell ill with tuberculosis and a total of 1.4 million people died according to the World Health Organization (WHO) in 2020 [1]. In Colombia, in 2020 11390 people became ill, of which 10632 were new cases, and on average during the last 5 years, there have been 1077 deaths per year due to tuberculosis, according to the National Public Health Surveillance System (SIVIGILA) in 2021 [2]. At the national level the high demand for patients hinders the priority and quality of care by the Health Service Provider Institutions (IPS). These problems originate due to the poor management of resources and procedures, generating as a consequence the progression of the disease or lethality due to TB, particularly in isolated regions. This project contributes to the decision-making of health specialists under precarious conditions from an automated system, which consists of a software interface that allows establishing the high or low risk group to which suspected tuberculosis patients belong by entering a series of social, demographic and health status characteristics of the patient. Three previously trained and validated automatic learning algorithms Fuzzy C-means, K-means and Perceptron Multilayer were worked on, of the three algorithms the Perceptron Multilayer network was chosen to perform the risk prediction because it has the highest sensitivity with a value of 95 %.
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[2] Sistema Nacional de Vigilancia en Salud P´ublica. bolet´ın epidemiol´ogico semanal. Salud, Instituto Nacional de Salud, 07 2020.
[3] B. Tortora, G.and Derrickson. Anatom´ıa y fisiolog´ıa.
[4] World Health Organization’s 2021 Global TB report. Las muertes por tuberculosis aumentan por primera vez en m´as de una d´ecada por la covid. Agencia de noticias cient´ıficas de la Fundaci´on Espa˜nola para la Ciencia y la Tecnolog´ıa SINC, 14(30), 10 2021.
[5] R. Natalia Programa Nacional de Control y Eliminaci´on de la Tuberculosis M. Tania, M. Fabiola. Manual operativo implementaci´on del genexpert mtb/rif en el programa de tuberculosis. 2017.
[6] Vu D. Phan and Janet M. Poponick. Tuberculosis. McGraw-Hill Education, New York, NY, 2018.
[7] Linux. Gnu/linux. la terminal o l´ınea de comandos. Blog para los amantes de Linux y el software libre, 07 2019.
[8] Ian. Sommerville. Ingenieria del software. PEARSON EDUCACION S.A., 2005. ´
[9] S. Kumar. Agrupamiento difuso de c-means: ¿es mejor que el agrupamiento de k-means? Towards Data Science, 04 2021.
[10] S. Kumar. Comprensi´on de los algoritmos de agrupaci´on en cl´usteres k-means, kmeans++ y k-medoids. Towards Data Science, 06 2020. [11] Z.Carlos. Evaluaci´on de modelos de clasificaci´on. RPubs, 05 2017. [12] J.D. Munera, L A. Montoya, J.A. Mosquera, et al. Casos de tuberculosis pulmonar y extrapulmonar notificados al programa de tuberculosis en el departamento del Choc´o, Colombia, periodo 2012-2015. Enf Infec Microbiol, 39(3):93–102, 09 2019. 122 Bibliograf´ıa [13] M.J. Gonzalez, B. Gonzales, J.A. Sotolongo, et al. Programa de intervencion comunitaria dirigido a pacientes con riesgo de tuberculosis pulmonar. Revista Cubana de Salud Publica, 45(3), 09 2019. [14] J.E. Polanco-Pasaje, L. Rodriguez Marquez, K.Y. Tello-Hoyos, et al. Cascada de atenci´on de la tuberculosis para la poblaci´on ind´ıgena en colombia: una investigaci´on operativa. Pan American Journal of Public Health, 44, 12 2020. [15] M.A. Sanchez, J. Pino, R. Pacheco, et al. An´alisis de letalidad en pacientes con diagn´ostico de tuberculosis en un centro de alta complejidad en cali, colombia. Ingenieria clinica, Universidad Icesi, Cali-Colombia, 02 2018. [16] Ke Yuan, Yabing Huang, and Qian Tang. The impact of social and economic development on the spread of infectious respiratory diseases, push or constrain? empirical research from china based on machine learning methods. In 2020 IEEE 22nd International Conference on High Performance Computing and Communications; IEEE 18th International Conference on Smart City; IEEE 6th International Conference on Data Science and Systems (HPCC/SmartCity/DSS), pages 1364–1369, 2020. [17] Sophie Khaddaj and Hussain Chrief. Prevention and control of emerging infectious diseases in human populations. In 2020 19th International Symposium on Distributed Computing and Applications for Business Engineering and Science (DCABES), pages 336–339, 2020. [18] PMA. Alvarez, PXA. Morales, A. Rodriguez-Ramirez, et al. Costo-efectividad de tres pruebas diagn´osticas de tuberculosis pulmonar en dos ciudades de colombia, 2015. Enf Infec Microbiol, 39(4):129–133, 2015.
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[2] Sistema Nacional de Vigilancia en Salud P´ublica. bolet´ın epidemiol´ogico semanal. Salud, Instituto Nacional de Salud, 07 2020.
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Natalia Programa Nacional de Control y Eliminaci´on de la Tuberculosis M. Tania, M. Fabiola. Manual operativo implementaci´on del genexpert mtb/rif en el programa de tuberculosis. 2017.[6] Vu D. Phan and Janet M. Poponick. Tuberculosis. McGraw-Hill Education, New York, NY, 2018.[7] Linux. Gnu/linux. la terminal o l´ınea de comandos. Blog para los amantes de Linux y el software libre, 07 2019.[8] Ian. Sommerville. Ingenieria del software. PEARSON EDUCACION S.A., 2005. ´[9] S. Kumar. Agrupamiento difuso de c-means: ¿es mejor que el agrupamiento de k-means? Towards Data Science, 04 2021.[10] S. Kumar. Comprensi´on de los algoritmos de agrupaci´on en cl´usteres k-means, kmeans++ y k-medoids. Towards Data Science, 06 2020. [11] Z.Carlos. Evaluaci´on de modelos de clasificaci´on. RPubs, 05 2017. [12] J.D. Munera, L A. Montoya, J.A. Mosquera, et al. 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The impact of social and economic development on the spread of infectious respiratory diseases, push or constrain? empirical research from china based on machine learning methods. In 2020 IEEE 22nd International Conference on High Performance Computing and Communications; IEEE 18th International Conference on Smart City; IEEE 6th International Conference on Data Science and Systems (HPCC/SmartCity/DSS), pages 1364–1369, 2020. [17] Sophie Khaddaj and Hussain Chrief. Prevention and control of emerging infectious diseases in human populations. In 2020 19th International Symposium on Distributed Computing and Applications for Business Engineering and Science (DCABES), pages 336–339, 2020. [18] PMA. Alvarez, PXA. Morales, A. Rodriguez-Ramirez, et al. Costo-efectividad de tres pruebas diagn´osticas de tuberculosis pulmonar en dos ciudades de colombia, 2015. Enf Infec Microbiol, 39(4):129–133, 2015.instname:Universidad Antonio Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/Pulmonary tuberculosis (TB) is an infectious disease that usually affects the lungs, this disease is curable and preventable, however, delayed diagnosis and treatment can cause death. In 2019 an estimated 10 million people worldwide fell ill with tuberculosis and a total of 1.4 million people died according to the World Health Organization (WHO) in 2020 [1]. In Colombia, in 2020 11390 people became ill, of which 10632 were new cases, and on average during the last 5 years, there have been 1077 deaths per year due to tuberculosis, according to the National Public Health Surveillance System (SIVIGILA) in 2021 [2]. At the national level the high demand for patients hinders the priority and quality of care by the Health Service Provider Institutions (IPS). These problems originate due to the poor management of resources and procedures, generating as a consequence the progression of the disease or lethality due to TB, particularly in isolated regions. This project contributes to the decision-making of health specialists under precarious conditions from an automated system, which consists of a software interface that allows establishing the high or low risk group to which suspected tuberculosis patients belong by entering a series of social, demographic and health status characteristics of the patient. Three previously trained and validated automatic learning algorithms Fuzzy C-means, K-means and Perceptron Multilayer were worked on, of the three algorithms the Perceptron Multilayer network was chosen to perform the risk prediction because it has the highest sensitivity with a value of 95 %.La tuberculosis pulmonar (TB) es una enfermedad infecciosa que suele afectar a los pulmones, esta enfermedad es curable y prevenible, sin embargo, el retraso diagn´ostico y de tratamiento puede causar la muerte. Se estima que en 2019 enfermaron de tuberculosis 10 millones de personas en todo el mundo y un total de 1.4 millones de personas murieron seg´un la Organizaci´on Mundial de la Salud (OMS) en 2020 [1]. En Colombia, en el 2020 se enfermaron 11390 personas, de las cuales 10632 fueron casos nuevos y en promedio durante los ´ultimos 5 a˜nos, se han presentado 1077 fallecidos por a˜no a causa de tuberculosis, seg´un el Sistema Nacional de Vigilancia en Salud P´ublica (SIVIGILA) en 2021 [2]. A nivel nacional la alta demanda de pacientes, dificulta la prioridad y calidad de atenci´on por las Instituciones Prestadoras de Servicio de Salud (IPS). Estos problemas se originan debido a la mala gesti´on de recursos y procedimientos generando como consecuencia el avance de la enfermedad o letalidad por TB, en particular en regiones aisladas. El presente proyecto contribuye en la toma de decisiones de los especialistas de la salud bajo condiciones precarias a partir de un sistema automatizado, el cual consiste en una interfaz software que permite establecer el grupo de riesgo alto o bajo al que pertenecen los pacientes sospechosos de tuberculosis al ingresar una serie de caracter´ısticas sociales, demogr´aficas y del estado de salud del paciente. Se trabajaron tres algoritmos de aprendizaje autom´atico previamente entrenados y validados Fuzzy C-means, K-means y Perceptron Multicapa, de los tres algoritmos se eligi´o la red Perceptron Multicapa para realizar la predicci´on del riesgo por tener la sensibilidad m´as alta con un valor del 95 %.Ingeniero(a) Biomédico(a)PregradoPresencialInvestigaciónspaUniversidad Antonio NariñoIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaBogotá - SurInterfaz software,Tuberculosis pulmonar,algoritmos de aprendizaje automaticoMatlabSoftware interface,Pulmonary tuberculosis,machine learning algorithms,MatlabImplementación de una interfaz software para establecer grupos de riesgo de pacientes sospechosos de Tuberculosis PulmonarTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85GeneralORIGINAL2022_Acta-Silva.pdf2022_Acta-Silva.pdfActa de sustentaciónapplication/pdf288000https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/13c777a9-1b98-4824-9201-d2d9fbe29021/downloada029ce53ce638e135a4b02c2950f7011MD512022_Autorización de tesis Lenny Silva.pdf2022_Autorización de tesis Lenny Silva.pdfFormato de autorizaciónapplication/pdf972696https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/bb25a602-bdb8-485b-a751-1336f7f19f20/download91093fa2794703286c794f35dffb387cMD522022_TG_tatiana (1).pdf2022_TG_tatiana (1).pdfTrabajo de gradoapplication/pdf7138943https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/ebb6e710-4601-480f-a81e-417705f79a7f/download7d52427e9f1aa82f8c6ddf9cde40886bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/a496d632-1ae3-4012-ba1c-8685659de5e3/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD54123456789/7248oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/72482024-10-09 22:47:52.005https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertorestrictedhttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co