Semantische Klarstellung der Repräsentation von Prozeduren in SNOMED CT Med. Informatik,...

Semantische Klarstellung der Repräsentation von Prozeduren in

SNOMED CT

Med. Informatik, Universitätsklinikum

Freiburg

ComputerlinguistikUniversität Jena

Stefan Schulz, Susanne Hanser,

Rüdiger Klar

Udo Hahn

Kontext:SNOMED CT (Clinical Terms) Umfangreiches medizinisches

Terminologiesystem Entstanden durch Fusion, Erweiterung und

Neustrukturierung von SNOMED RT und Clinical Terms Version 3 (ehem. Read Codes).

364.000 Konzepte, 984.000 Terme, 1,45 Millionen definierter Relationen zwischen Konzepten

In USA und Großbritannien durch Regierungslizenzen gefördert

Intensive Auseinandersetzung mit SNOMED CT weltweit

SNOMED CT - Notation in OAV und Beschreibungslogik

Object – Attribute – Value (OAV) Triplets Objekte und Werte sind SNOMED - “Konzepte” Attribute sind SNOMED - “Relationen”

SNOMED Konzept 1 SNOMED Relationship SNOMED Konzept 2

Glomeruläre Erkrankung is_a Nierenerkrankung

Glomeruläre Erkrankung has_finding_site Niere

Glomerulum part_of Niere

Syntax Semantics

Baader et al. Description Logics Handbook

In Beschreibungslogik (DL) :cf. Kent Spackman, AMIA 2002

Glomeruläre Erkrankung ⊑ NierenerkrankungGlomeruläre Erkrankung ⊑ has_finding_site.NiereGlomerulum ⊑ part-of.Niere

Ziel des Vortrags

Ontologische Untersuchung von Prozessen in SNOMED CT

Klärung der Semantik der sog. “relationship group” - Attribute in SNOMED CT

Prozesse subsumieren Diagnostische und therapeutische Prozeduren

Physiologische und pathologische Prozesse

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen

chirurgisch

Hierarchische Anordnung von Prozessen

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Entfernung einesFremdkörpers

Gastrotomie Entfernung einesFremdkörpers

Chirurgischer Eingriff

? ?

?? ??

Medizinische Prozedur

?

Taxonomie von Prozessen:

is-a Relation zwischen

Eltern- und Kindprozessen

Eltern- und Kindprozesse

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Entfernung einesFremdkörpers

Gastrotomie Entfernung einesFremdkörpers

Chirurgischer Eingriff

is-a is-a

?? ??

Medizinische Prozedur

is-a

Prozesses/SubProzesses

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Entfernung einesFremdkörpers

Gastrotomie Entfernung einesFremdkörpers

Chirurgischer Eingriff

Prozesse und Unterprozesse

is-a is-a

?? ??

Medizinische Prozedur

is-a

1. Ein (komplexer) Prozess steht zu seinen Subprozessen in einer taxonomischen Beziehung:

Subprozesse do existieren nicht gleichzeitig. Eine Instanz von Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch ist zunächst eine Instanz von Gastrotomie und danach eine Instanz von Fremdkörperentfernung aus dem Magen

2. Subprozesse sind Teile komplexer Prozesse : Ein komplexer Prozess kann prinzipiell abgebrochen werden,

bevor er vollendet ist. Daher kann Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch eigentlich erst dann instanziiert werden, wenn alle Subprozesse stattgefunden haben.

Wie sind Prozesse mit ihren Subprozessen zu relationieren ?

Entfernung eines Fremdkörpers

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Gastrotomie

Chirurgischer Eingriff

Theorie 1: Ein (komplexer) Prozess wird durch seine Subprozesse subsumiert

is-a

is-a is-ais-a is-a

is-ais-a

Theorie 2: Subprozesse stehen zu komplexen Prozessen in einer Teil-Ganzes-Beziehung

Fremdkörperentfernung aus dem Magen,

endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem

Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Entfernung einesFremdkörpers

Gastrotomie

Chirurgischer Eingriff

is-a is-a

has-part has-part has-part has-part

OAV - Repräsentation in SNOMED CT

SNOMED® Konzept 1

SNOMED® Relationship

SNOMED® Konzept 2

RG

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt

0

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Magen

0

Is A Gastrotomie 0

Methode Entfernung (Aktion) 1

Morphologie Fremdkörper 1

Methode Inzision (Aktion) 2

Lokalisation Magen (Struktur) 2

…kompatibel mit Theorie 1

Entfernung eines Fremdkörpers

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Gastrotomie

Chirurgischer Eingriff

is-a

is-a is-ais-a is-a

is-ais-a

Theorie 1: Ein (komplexer) Prozess wird durch seine Subprozesse subsumiert

OAV - Repräsentation in SNOMED CT

SNOMED® Konzept 1

SNOMED® Relationship

SNOMED® Konzept 2

RG

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt

0

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Magen

0

Is A Gastrotomie 0

Methode Entfernung (Aktion) 1

Morphologie Fremdkörper 1

Methode Inzision (Aktion) 2

Lokalisation Magen (Struktur) 2

…kompatibel mit Theorie 1

Übersetzung in Beschreibungslogik

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt AND

Fremdkörperentfernung aus dem Magen AND

Gastrotomie AND

Methode.Entfernung_Aktion AND

Morphologie.Fremdkörper AND

Methode.Inzision_Aktion AND

Lokalisation.Magen_Struktur

Inzision eines Fremdkörpers

und Entfernung des Magens ??

„Relationship Groups“in SNOMED CT

SNOMED® Konzept 1

SNOMED® Relationship

SNOMED® Konzept 2

RG

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt

0

Is A Fremdkörperentfernung aus dem Magen

0

Is A Gastrotomie 0

Methode Entfernung (Aktion) 1

Morphologie Fremdkörper 1

Methode Inzision (Aktion) 2

Ort der Prozedur Magen (Struktur) 2

Verschachtelung von „Relationship groups“ in Beschreibungslogik

RG1

RG2

Verwechslung ausgeschlossen. Welche Theorie ?

Fremdkörperentfernung aus dem Magen offen chirurgisch

Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt AND

Fremdkörperentfernung aus dem Magen AND

Gastrotomie AND

RG.( Methode.Entfernung_Aktion AND

Morphologie.Fremdkörper) AND

RG.( Methode.Inzision_Aktion AND

Lokalisation.Magen_Struktur)

Theorie 2: Subprozesse sind Teile komplexer Prozesse

Fremdkörperentfernung aus dem

Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

EndoskopischeExploration

Gastrotomie

Chirurgischer Eingriff

is-a is-a

has-part has-part has-part has-part

Entfernung einesFremdkörpers

Theorie 2: Subprozesse sind Teile komplexer Prozesse

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Gastrotomie

has-part has-part

Entfernung einesFremdkörpers

Entfernung

Fremdkörper

Methode

Morphologie

Inzision

Magen (Struktur)

Methode

Lokalisation

has-part.( Methode.Entfernung AND

Morphologie.Fremdkörper)

has-part.( Methode.Inzision AND

Lokalisation.Magen_Struktur)

Verschachtelung von „Relationship groups“ in Beschreibungslogik

RG1

RG2

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt AND

Fremdkörperentfernung aus dem Magen AND

Gastrotomie AND

RG.( Methode.Entfernung_Aktion AND

Morphologie.Fremdkörper) AND

RG.( Methode.Inzision_Aktion AND

Lokalisation.Magen_Struktur)

SNOMED „relationship groups“ werden als has-part interpretiert

RG1

RG2

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt AND

Fremdkörperentfernung aus dem Magen AND

Gastrotomie AND

has-part.( Methode.Entfernung_Aktion AND

Morphologie.Fremdkörper) AND

has-part.( Methode.Inzision_Aktion AND

Lokalisation.Magen_Struktur)

Differenz zwischen “X” and “X_Aktion” in SNOMED CT

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch

Fremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt AND

Fremdkörperentfernung aus dem Magen AND

Gastrotomie AND

has-part.( Methode.Entfernung_Aktion AND

Morphologie.Fremdkörper) AND

has-part.( Methode.Inzision_Aktion AND

Lokalisation.Magen_Struktur)

Theorie 1

Theorie 2

Fazit „Relationship groups“ in SNOMED CT

entsprechen genau dann (?) der Relation „has-part“, wenn Prozesse involviert sind.

Dies sollte in der Dokumentation zu SNOMED deutlich gemacht werden

Der semantische Unterschied zwischen ähnlichen Klassen (z.B. Inzision_Aktion vs. Inzision) muss dem Anwender deutlich gemacht werden

Kompletter Artikel

S. Schulz, U. Hahn, J. Rogers:Semantic Clarification of the Representation of Procedures and Diseases in SNOMED CTIn: Connecting Medical Informatics and Bio-Informatics - Proceedings of MIE2005Volume 116 Studies in Health Technology and InformaticsEdited by: R. Engelbrecht, A. Geissbuhler, C. Lovis and G. MihalasIOS Press, August 2005, 1052 pp.,

Semantic Clarification of the Representation of Procedures and

Diseases in SNOMED CT

Stefan Schulz

Medical Informatics, Freiburg University Hospital (Germany)

Udo Hahn

Jena University, Language & Information

Engineering (Germany)

Jeremy Rogers

Medical Informatics University of Manchester

(UK)

Theory 1: Prozess is instantiated by its Subprozesse

P1 P2 P3 P4

P

t

P1 P2 P3 P4

P

p

P1 P2 P3 P4

P

p

P1 P2 P3 P4

P

p

P1 P2 P3 P4

P

p

instance-ofinstance-ofinstance-ofinstance-of

t1 t2 t3 t4

Acknowledgements: Boris Hennig, unpublished

Difference between “X” and “X-Action” in SNOMED CT

RemovalOfForeignBodyFromStomachByIncision

RemovalOfForeignBodyFromDigestiveSystem AND

RemovalOfForeignBodyFromStomach AND

IncisionOfStomach AND

has-part.( Method.RemovalAction AND

DirectMorphology.ForeignBody) AND

has-part.( Method.IncisionAction AND

ProcedureSite.stomachStructure)

P1

P2

P‘‘‘

P1

P‘‘

P2

P1

P‘

P3

P2

P1

P

P3

P4

tt1 t2 t3 t4

pp p p

is-a

is-a

is-a

instance-of instance-of instance-ofinstance-of

has-part

has-part

has-part

has-part

Theory 2: Subprozesse are parts of their parent Prozesses

Fremdkörperentfernung aus dem

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem by incision

Preparationfor Endoscopy

Introduction of Endoscope

Exploration

Entfernung einesFremdkörpers

Extraction of Endoscope

Preparationfor Surgery

Incision

Exploration

Entfernung einesFremdkörpers

Closure

t t

Chirurgischer EingriffTaxonomy of

Prozesses:is-a relation between

parent and child Prozesses

Parent and Child Prozesses

Fremdkörperentfernung aus dem

Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch

Fremdkörperentfernung aus dem by incision

Preparationfor Endoscopy

Introduction of Endoscope

Exploration

Entfernung einesFremdkörpers

Extraction of Endoscope

Preparationfor Surgery

Incision

Exploration

Entfernung einesFremdkörpers

Closure

t t

Chirurgischer Eingriff

Partonomy of Prozesses

Prozesses and SubProzesses