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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