pierre le beux -...

© P. Le Beux - Ecole d’été Corte juillet 2001

Les référentiels dans les systèmes d ’information Médicaux

Pierre Le BeuxFaculté de Médecine

Université de Rennes 1


Définition : Ensemble de phénomènes ,relations ou objets descriptibles par des données

reliées et associées pour un traitement dans un contexte de traitement de ces informations à des fins médicales (individuelles ou collectives)

Modèlisation : Statique: Système d‟entités , de relations et connaissances

Dynamique:causalité, inférences,calculs numériques ert symboliques

Informatisation : Réalisation d‟un système de recueil et de traitement automatisé incluant des

gestion de données et documents à des fins documentaires et/ou d‟aide à la décision

Systèmes d’information Médical


Référence

La Référence Exemple à suivre …

Pointeur vers …

Bibliographie Pour argumenter discuter et/ou innover

Normes / standards Pour communiquer : interfacer


Référence

Référence en médecine Indicateurs de « normalité »

Indicateurs de qualité

Description typique Pour pathologie /(forme clinique)

Traitement (Habituel,éprouvé…)

Population épidémiologie, recherche clinique


Référence

Références Médicales Procédure validée à suivre ou non …Guide bonne pratique (Guidelines)…Traitement protocolesMédecine basée sur preuves

Démarche Qualité Indicateurs Procédures Processus

Contrôle qualité Pour comparer à référence


Référentiels

En MathématiquesAxiomes (Théorie)

Logiques

PhysiqueSystèmes d‟axes (espace géométrique)

Chimie Classification des éléments


Référentiels

En Informatique Logique

Machine de Turing

Algorithmes , calculabilité

Systèmes formels (grammaires ..)

LinguistiqueStructures (lexicale,Phonéme,Syntaxe)

Sémantique

Pragmatique


Référentiels

En Biologie Classifications

Biologie Moléculaire (ADN, AA)

Génétique

MédecineAnatomie

Biologie +Physique + Chimie

Vocabulaires

Terminologies..


Référentiels

En Philosophie Logique

Ethique

Epistémologie

Ontologie

Sciences Humaines Positivisme

Phénomenologie

Structuralisme


Référentiels

Référentiels de structuresOrganisation Identification

Référentiels d ’échangesNormes et Standards Informatique Informatique médicale et de santé

Référentiels de modélisation Entité RelationNIAMUML


Référentiels

Systèmes conceptuels Cadres sémantiques (Frames)Graphes conceptuels

Référentiels LinguistiquesDictionnaires ,vocabulairesNomenclatures ClassificationsThésaurus ….Syntaxe


Référentiels de structures

OrganisationGéographique FonctionnelleTemporelle

Identification Individus

Patronyme + prénom cf Carte Vitale)Identifiant unique (IPP)

DonnéesFormatcontenu



Information System Architecture (ISA Zachman)Quoi - Entité Relation Données BD Comment Fonction (Argument) ProcessusOu (Lieu Lien) RéseauQui Agent Travail OrganisationQuand Temps Cycle Emploi du temps (workflow) Pourquoi Objectifs Moyens Stratégie



Information System Architecture (ISA Zachman)Niveau Objectifs PlanificationNiveau modèle entrepriseNiveau modèle systèmeNiveau modèle technologiqueNiveau composant

Croisement 30 points de vue


Référentiels d ’échanges

InformatiqueCode caractères (Ascii ,Unicode ..)Protocoles (TCP/IP, HTTP, …)SGBD:SQL … Annuaire: LDAP

Texte et MultimédiaRtf, Pdf ,MIME…HTML, URL, XML,Xsl

ImagesTIFF, PICT,GIF,JPEG,….

VideoMPEG,DIVX, Real,Quicktime,Flash

SonWave,MP3 ...


Référentiels d ’échanges

Informatique médicale et de santéAFNOR EDISANTé (messages)CEN TC 251 Dossiers Informatisés (ENV 13606-1 à 4)HL7

• CDA (clinical document architecture)

LaboratoiresHPRIM (France), ASTM

LOINC (Logical Observation Identifiers Names and Codes)

ImagerieDICOM, DICOM MIMEIHE (Integrating Health Care Enterprise)


Référentiels de modélisation

UML (Unified Modelisation Language)Diagrammes structurels (statique)

Classes, objetsDiagrammes de déploiement et de composants

Diagrammes comportementaux (dynamiques)Diagrammes Activités (méthodes …)Diagrammes état-transitionCas d ‟utilisationDiagrammes de séquencesDiagrammes de collaboration


Référentiels Qualité

Cartographie ProcessusPilotageOpérationnelsSupport (Logistique,Finances,Système Info, …)

ProcessusFinalitéObjectifsIndicateurs (satisfaction,technique, médicaux ..)

Système QualitéP Prévoir PlanifierD DéployerC Controler ce qui a été fait , relever non conformitésA Améliorer procédures


Références Catégories

AristoteMonde Physique = réalité

Catégories (10) Arbre de Brentano(être) Substance

(Accident) (Propriétés Brentano) Relation

(Inhérence) Qualité, Quantité

(Dirigé par pros tode directedness)• Activité,Passivité (Mouvement)

• Avoir, Situation (Intermédiation)

(Contenu dans) Spatialité, Temporel



PorphyreSubstance

Matériel Immatériel Esprit

Corps • Animé Inanimé Minéral

Vivant• Sensitif Non sensitif Plante

Humain• Individus



KantQuantité`

• Unité Pluralité Totalité

Qualité • Réalité Négation Limitation

Relation• Inhérence Causalité Commonalité

Modalité• Possibilité Existence Nécessité

TriadesThèse Antithèse Synthèse



Pierce• Trois catégories

Primaire • Ëtre ou existence indépendamment d ‟autre chose

• Exemple : Femme

Secondaire• En relation ou réaction avec autre chose

• Exemple: Mère (en relation avec enfant)

Tertiaire• Relation entre primaire et secondaire

• Exemple: Maternité (relation entre femme et enfant)

TriadesThèse Antithèse Synthèse


Des triades aux triangles

Le Triangle Sémantique (Aristote Ogden)

Concept

Objet Symbole


Des triades aux triangles

Le Triangle Sémantique des logiciens (Frege Pierce)

Sens

Référence Signe


Les triangles

Le Triangle Sémiotique (des linguistes)

Sémantique

Pragmatique Syntaxe


Référence

Selon Quine (Poursuite de la vérité)Pb de l ‟ontologie : Qu ‟ y a t il ici ? Tout !

Enoncés catégoriques d‟observationChaque fois ou il y a un corbeau il est noir

Mise à l‟épreuve et réfutation (corbeau Blanc ?)

Etre c‟est être la valeur d‟une variable quantifiée

Relie les noms et termes singuliers à leurs objets

Ontologie:seule chose empiriquement significative dans ontologie,ce sont les nœuds,qu‟elle procure à la structure de la théorie

Relativité ontologique


Classification: Division systématique d'un ensemble de phénomènes ou objets en groupes ou

classes

Nomenclature: Système de noms utilisés dans une branche de connaissance particulière

Thésaurus: Ensemble structuré de termes normalisés d‟un domaine utilisé pour indexer

et retrouver des documents

Systèmes de représentation du langage Médical


Catalogue: Suite de libellés et codes non structurés

Dictionnaire: Ensemble de mots avec leurs catégories grammaticales, leur sens et

définition

Terminologie: Ensemble de termes d‟un domaine spécialisé organisé et structuré



ADM

Aide au Diagnostic Médical

Lenoir

aider les médecins à porter des diagnostics

accès rapide à l’information (Minitel + Web)

domaine : toute la médecine

130 000 entités de différents “types

sémantiques”


ADM

Catégories P= PhysiopathologieN= NosologieE= ExamensS= SignesM= MaladiesF= Formes cliniquesY= SyndromesL= AnatomieD= MédicamentsG= PronosticR= Références bibliographiquesT= EvolutionA= Environnement / TerrainC= Commentaires


ADM

15600 maladies, syndromes et formes cliniques

description d’une maladie:

signes + fréquence dans maladie (constant,

fréquent, courant, rare, exceptionnel, indéterminé) +

spécificité

complications

formes cliniques

pathologies associées

étiologie

risques obstétricaux


ADM

Entités lexicalisées

douleur faciale avec paroxysmes nocturnes

1859 douleurs

Entités grammaticalisées

nodule cutanéo-muqueux

local peau thorax

local peau scapulaire


ADM

DOULEUR S21264 DOULEUR FACIALE

S68032 DOULEUR FACIALE A TYPE D'ARRACHEMENT

S68061 DOULEUR FACIALE A TYPE DE BRULURE

S68033 DOULEUR FACIALE A TYPE DE COUP DE POIGNARD

S68030 DOULEUR FACIALE A TYPE DE DE MORSURE

S68031 DOULEUR FACIALE A TYPE DE DECHARGE ELECTRIQUE

S37621 DOULEUR FACIALE ABSENCE

S68020 DOULEUR FACIALE AUGMENTEE PAR DEGLUTITION

S68021 DOULEUR FACIALE AUGMENTEE PAR PHONATION

S68007 DOULEUR FACIALE CALMEE PAR MASSAGE DE L'ARTERE TEMPORALE

SUPERFICIELLE

S37630 DOULEUR FACIALE CONTINUE

S37634 DOULEUR FACIALE CONTINUE AVEC PAROXYSMES

S37639 DOULEUR FACIALE CONTINUE AVEC PAROXYSMES NOCTURNES

S68014 DOULEUR FACIALE DECLENCHEE PAR LA PHONATION

S68015 DOULEUR FACIALE DECLENCHEE PAR LE BROSSAGE DES DENTS

S15525 DOULEUR FACIALE DIURNE

S37658 DOULEUR FACIALE ELANCEMENTS

S40715 DOULEUR FACIALE FULGURANTE

S02217 DOULEUR FACIALE INTENSE

S40346 DOULEUR FACIALE NOCTURNE

S37670 DOULEUR FACIALE NON CALMEE PAR LES ANTALGIQUES HABITUELS

S37667 DOULEUR FACIALE PAROXYSTIQUE

S68013 DOULEUR FACIALE PROFONDE

S20719 DOULEUR FACIALE PROVOQUEE PAR LA DEGLUTITION

S37663 DOULEUR FACIALE RYTHMEE

S70977 DOULEUR FACIALE SOURDE

S40714 DOULEUR FACIALE SPONTANEE


Diamed

Sous-classes des

signes fonctionnels

Classe "Douleur

thoracique"

Douleur thoracique droite à l'ef f ort

croissante depuis 2 semaines

Champs

-précision localisation: à droite

-irradiation: non précisé

-f acteur déclenchant: ef f ort

-f acteur calmant: non précisé

-horaire: non précisé

-début: 2 semaines

-év olution: augmentation

-intensité: non précisé


ADM

2)


Diamed

Classe Signe

intitulés:

identif iant:

ty pe médical:

ty pe linguistique:

présence:

Sous-classes des

signes fonctionnels

Sous-classes des

signes physiques

Classe "inti tulé

signe-générique"

(attributs: v aleurs

d'attribut).

.

.

instance de signe

f onctionel

Champs

ChampsSous-classe

d'examen cl inique

Sous-classe

resul tat d'examen

Resultat examen clinique

instance de signe

phy sique

Ty pe 1

Ty pe 2

sous-attributs...


ADM

“Dictionnaire”60 000 mots L médical et L courant

Riche en sémiologie

regroupement par famille

mot de référence

synonymie

flexions

24 000 familles de mots

mots simples

mots composés (FIEVRE JAUNE)

mots associés


ADM-Index

Dictionnaire pour indexation

ADM-Index

Moteur de recherche performant pour

sémiologie

Utilisé en interne pour lier documents

Essai de liaison avec UMLS (F Le Duff)

Difficulté car peu de termes traduits en

Français



Classifications

Classifications des maladies : W. Farr Nomenclature des causes de décès 1853

Dr Jacques Bertillon Classification des causes de mort 1893

Classifications Internationale des Maladies : OMS 1946

Révision tous les 5 à 10 ans

1975 CIM 9 (ICD 9)

1988 ICD 9-CM (Clinical Modification) HCIMO

1994 ICD 10



Point de vues (Ontologies ?) multiples

Etiologie (Maladie infectieuses)

Anatomie (Système, Organe)

Processus néoplasiques (Tumeurs)

Mécanisme de liens Dague AstérisqueMeningite Turberculeuse (infectieux)

Tuberculose Méningée (Neurologie)


Classifications des maladies

Toujours en retard ...

CIM 9 - Classification hiérarchique

Maladies Infectieuses et parasitaires

046 Infection à virus lents du système nerveux central 046.0 Kuru (323.0*)

046.1 Maladie de Keutzfeld Jacob (331.5*) (encéphalopathie spongieuse subaigüe)

046.2 Leucoencéphalopathie sclérosante subaigüe (323.1*)

046.3 Leucoencéphalopathie multifocale progessive (331.6*)

046.8 Autres

046.9 Sans Précision



Maladies du système nerveux et Organes des sens

323 Encéphalite,myélite et encéphalomyélite 323.0 Kuru (046.0+)

323.1 Leucoencéphalopathie sclérosante subaigüe (046.2+)

323.2 Poliomyélite (045+)

....

331 Autres dégénérescences cérébrales 331.0 Maladie d‟Alzheimer

331.5 Maladie de Kreutzfeld Jacob (046.1+) (encéphalopathie spongieuse subaigüe)

331.6 Leucoencéphalopathie multifocale progessive (046.3+)

CIM 9


CIM 9

Chapitre IX Maladies de l‟Appareil Digestif

551 Autres Hernies abdominales avec gangrène 551.1 Hernie ombilicale avec gangrène

552 Autres Hernies abdominales avec occlusion sans mention de gangrène 552.1 Hernie ombilicale avec occlusion

553 Autres Hernies abdominales sans mention d‟occlusion ni de gangrène 553.1 Hernie ombilicale


Classifications des maladies CIM 10

Maladies Infectieuses et parasitaires

A80 Infections lentes à virus du système nerveux centralA81.0 Maladie de Creutzfeld Jacob (encéphalopathie spongieuse subaigüe)

081.1 Panencéphalite sclérosante subaigüeEncéphalite subaigüe à inclusions de Dawson

Leucoencéphalopathie sclérosante de Van Bogaert

A81.2 Leucoencéphalopathie multifocale progessive

A81.8 Autres Infections lentes à virus du système nerveux centralKuru

A81.9 Infections lentes à virus du système nerveux central Sans Précision

CIM 10


CIM 10

Chapitre K Maladies de l‟Appareil Digestif

K42 Hernie ombilicale

K42.0 Hernie ombilicale avec occlusion,sans gangrene

K42.1 Hernie ombilicale avec gangrene

K42.9 Hernie ombilicale sans occlusion,ni gangrene



Classifications de soins primaires

Classification Internationale des soins primaires (CISP)

ICPC (International Classification of primary care)

Structure

Un axe pour système ( R pour respiratoire)

Un axe pour composant Symptomes et plaintes (1-29)

Screening et prevention (30-49)

Traitement (50-59)

Résultats de tests (61)

Administration (62)

Diagnostics (70-99)

Autres (63-69)

Permet de représenter les motifs de recours aux soins (Subjectif, Objectif, Assessment , Plan)

Permet de prendre en compte épisodes de soins


Les Classifications de médicaments

Points de vue (ontologiques) Chimique

Pharmacologique

Thérapeutique

Anatomic Therapeutic Chemical Code (ATC Code) Proposé par Norvege

Adopté par OMS



Hiérarchie à Cinq niveaux

Anatomie C Cardiovasculaire

Thérapeutique 1 C03 Diurétiques

Thérapeutique 2 C03C Diurétiques de l‟anse

Chimique 1 C03CA Sulfanomides

Chimique 2 C03CA01 Furosemide

Identifie tous les médicaments sauf les composés et préparations

Permet des regroupements anatomiques thérapeutiques et Chimiques



Thésaurus

Visée Indexation et Recherche Documents

Vocabulaire structuré et normalisé

Importance Relations Sémantiques et Conceptuelles

Thésaurus MESH (Medical Subject Headings) MEDLARS NLM 1960

Index Medicus

MEDLINE (interrogation en ligne)

Indexation Manuelle



Thésaurus Hiérarchisé

Descripteurs Majeurs ou Mineurs

Permet une indexation au plus fin

Recherche peut être plus large

Synonymes (Voir “See”)

Relation de voisinage (See related)



Le Thésaurus

Le MeSH Medical Subject HeadingsThésaurus conçu en 1960 par la National Library of Medicine

Indexation des articles du domaine biomédical

Il permet d'accéder à la base de données Medline

Plusieurs centaines de descripteurs (subject headings)

Descripteur Terme représentant, sans ambiguïté, un concept

Le concept en question peut être : élémentaire (par exemple, vessie)

complexe (par exemple, maladies artérielles occlusives).


Le MesH

Le MeSH est organisé en 18 grands modules : Anatomie,

Organismes,

Maladies,

Médicaments et produits chimiques,

Techniques et équipements pour les analyses, le diagnostic et la thérapeutique,

Humanités,

Psychiatrie et psychologie,

Science biologique,

Science physique,

Anthropologie,

Education,

Sociologie et Phénomènes sociaux,

Technologie, Industrie,

Agriculture et Alimentation

Sciences de l'information et de la communication,

Groupes nominaux de personnes,

Soins,

Noms géographiques.


Mesh Poly Hiérarchie

E1

diagnostic

E1.223

Diagnostic

Laboratoire

E1.223.88

BiopsieE1.223.894

Prélèvement

BiologiqueE1.223.894.143

Biopsie


ACR

Premiers niveauxAnatomique (Type MESH)

Tête ….

Appareil genito-urinaire

Dernier niveauMaladie (type CIM)

Normal

Pathologique

Divers

Autres


ACR

81 Kidney 811. Renal Parenchyma

811.1 NORMAL, TECHNIQUE, ANOMALY

811.2 INFLAMMATION

811.3 NEOPLASM, NEOPLASTIC-LIKE CONDITION

811.4 EFFECT OF TRAUMA

811.5 METABOLIC, ENDOCRINE, TOXIC

811.6 OTHER GENERALIZED SYSTEMIC DISORDER

811.7 NONOPACIFIED OR POORLY OPACIFIED KIDNEY, VASCULAR DISORDER If diagnosed by angiography, code under .9

811.8 MISCELLANEOUS

811.9 OTHER


Bases de Connaissances Vocabulaires Spécialisés et Standardisés

Aide au Diagnostic

Dictionnaire ADM

Dictionnaire Internist/QMR (Quick Medical Reference)

Dictionnaire DXplain

Dictionnaire AI/RHEUM

The Medical Entities Dictionary (MED) Aide à l‟enseignement

ILIAD

Aide a la thérapeutique ATM

OPADE ASTI

Dossiers Médicaux Ambulatoires COSTAR



CataloguesEnsemble d'objets nommés décrivant à un instant donné un champ d'activité avec plus ou moins de précision

Peu ou pas d'organisation sémantique ou hierarchique

Catalogue des actes Médicaux (CdAM)

Versions 1985 91 94 97 (Mal structuré) Champ Alpha Actes Diagostiques et Thérapeutiques

Champ Beta Actes Anesthésie

Champ Gamma Actes Imagerie

Champ Mu Radiothérapie

Champ Rho Morphologie

Champ To Biologie

Champ Omega Réanimation

NGAP - Nomenclature Générale des Actes Professionnels

CCAM - Vers une Classification Commune 2002



Système multi-axial descriptif

Nature Action (obligatoire) Insertion,excision,destruction ...

Topographie Topographie complémentaire

Matière (physio ou patho: urine,calcul)

Processus ou fonction (physio ou dynamique)

Voie d’abord

Matériel

Technique

Maladie (exceptionnel)

Projet MAOUSSC


Liaison a UMLS

Chaque axe est typé par réseau sémantique UMLSNature : Procedures diagnostiques ,therapeutique, preventive

,activité de santé

Topography : Body system, body part, Body region, body Space

Matière Tissu, cellule,Body substance

Processus :Fonction Organisme,Organe,tissu cellule

Matériel: Medical device,Produit Chimique

Chaque terme est relié au MétathesaurusLié a un navigateur (browser) UMLS

Modelisation MAOUSSC


PrincipesActe global

Ensemble des gestes

Acte Isolé et Procédures (plusieurs Actes isolés)

Actes (Gestes) Complémentaires

Modificateurs (bilatéral,urgences …)

Grands appareils (pas spécialités) 16 chapitres

Chap 17 sans precision Topographique

Chap 18 Gestes complémentaires et Modificateurs

Pas de pathologie dans libellés

Précision

Remplace NGAP et CdAM

Classification Commune des actes Médicaux


Propriétés

Exhaustivité

Bijectivité (code Libellé !!)

Non Ambiguité des libellés

Maniabilité

Evolutivité



Actes diagnostiques : 2 axes

Techniques Ordre Identique dans tous les chapitres

Topographie Par organe

Cranio Caudal

Proximo distal

Complexité croissante



Actes Thérapeutiques : 4 axes

Action (obligatoire) Ordre Identique dans tous les chapitres

Topographie (obligatoire sauf Chap 17) Décomposition en sous chapitres (voies respiratoires,poumons…,assistance)

Voie d ’abord (obligatoire sauf si évidente) Coelioscopie et endoscopie sont des voies d ‟abord

Technique (facultative) Sans Guidage … avec guidage



Aspects positifs

Une seule référenceMéthodologie issue de Maoussc

Multiaxial Acte simple et complexe

Notion de Verbe (action) pour thérapeutique

Validation des libellés par Galen Dissection libellés

Cohérence linguistique

Outil informatique associé



Critique

Maniablité :Eparpillement des spécialitésORL (4 Chapitres) Orthopédie(4)

Précision inégale et quelquefois trop grande Interventions Mandibule (3 pages 66 actes !)

Orthopédie (60 pages 1200 Actes !)

Certains libellés trop longs NDPA013 Ostéotomie du metatarsien et de la phalange proximale du premier rayon du pied avec libération mobilisatrice de l ‟articulation metatarsophalangienne et ostéotomie de plusieurs métatarsiens latéraux



CritiqueAmbiguités

Avec ou sans

Et/ou

Maitrise insuffisante du multiaxial Volonté de s‟ accorder sur des libelles

Sémantique des libellés

Mélange d ‟objectifs Codage et cotation financière



Critique

Codage mi significatif et non mnémonique EPLF002 Pose catheter veineux central par voie transcutanée

EGLF001 Pose catheter veineux ombilical

Perte d ‟information GGJA002 Evacuation de collection cavité pleurale par thoracotomie sans résection costale

GG Plevre (pas de notion de collection ni de cavité)

J Evacuation

A Abord ouvert (pas de notion de thoracotomie sans résection costale)



Les Nomenclatures

SNOP (Systematized Nomenclature of Pathology) 1965

Défini par Collège des Anatomo-pathologistes

Système multi-axial (topographie,etiologie,morphologie,fonction)

Extension à tout le vocabulaire médical par Roger Côté SNOMED I 1975

SNOMED II ( 7 axes) 1979

SNOMED International (11 axes) 1990

SNOMED RT 1998

Comprend 200 000termes



SNOMED

Nomenclature Multiaxiale

Axes principaux (venant de SNOP)Topographie

Morphologie

Etiologie

Fonction


SNOMED International

EtiologiesAgents vivants

Agents Chimiques

Agents Physiques

Diagnostic

Procédures (actes)

Occupation

Contexte social

Modificateurs


SNOMED

D5-60300 hernie ombilicale SAI (T-D4220) (M-31500) CIM9 553.1 CIM10 K42.9

T-D4000 Abdomen SAI T-D4200 Région épigastrique

T-D4220 Ombilic

Nombril

T-D4230 Région Ombilicale

M-31000 Déplacement, SAI, Déviation,SAI

Déplacé

Dévié

M-31500 Hernie, SAI


Exemples

Fracture du fémur (T-12710) (M-12000)

Fracture fermée du fémur (T-12710) (M-12100)

Fracture ouverte du fémur (T-12710) (M-12200)

Fracture ouverte du genou sans complication (DD-33620) (T-9200) (M-14010)(G-C009)(F-01450) modificateur sans (G-C009)

Fracture ouverte du genou avec complications (DD-33621) (T-9200) (M-14010)(G-C008)(F-01450) modificateur sans (G-C008)

SNOMED


Philosophie Science de l„ être considéré dans ses propriétés les plus générales

Aristote: Catégories + systématisation (genus et differencia)

Descartes : étude des choses en tant que substances (/apparences)

Entre l „ épistémologie et la linguistique

Sciences de l ’information et Informatique Spécification d ‟une conceptualisation

Représentations des objets suivant une méthode

Point de départ de toute représentation conceptuelle (modélisation)

Deux approches Aristotélicienne

Wittgenstein

Les Ontologies


ONTOLOGIES

contenu vs structure => ontologies

théorie de l’être --> compréhension partagée d’un domaine utilisable comme un système unificateur conceptualisation => indépendance par rapport à langage

Connaissance

Pourquoi des ontologies?Eliminer la confusion conceptuelle et terminologique

Communication entre individus

Inter-opérabilité entre systèmes

Développement de systèmesre-utilisabilité

fiabilité et cohérence

spécifications


POURQUOI DES ONTOLOGIES ?

exemples

Unifier un champ de recherche

des chercheurs de différents domaines ne peuvent pas réutiliser

les résultats des autres car perspectives différentes et termes

différents

Intégration de sous-systèmes

Missions spatiales américaines (ATOS)

Médecine (hôpital)


Ontologie

Rôle d’une ontologie est de permettre de :

Regrouper les différents concepts d‟un domaine donné (médical) en une seule structure

Faciliter la recherche et l‟accès à un terme ( ou une terminologie)

Partager efficacement par plusieurs utilisateurs la même ontologie.


Ontologies

Pourquoi: Partager et ré-utiliser des données et connaissances Médecins : besoins d‟accéder aux données distribuées de

patient, consultations de personnes et de logiciels experts, systèmes automatiques de critiques et d‟aides.

Infirmiers : transmettre les demandes aux laboratoires départements d ‟imagerie, maintenir à jour les dossiers patients,

Surveiller les alarmes des patients, contrôler les paramètres médicaux

Administrateurs : ont besoin d‟aide pour la performance, la documentation et l‟analyse des activités, l ‟assurance qualité


Ontologies

Mécanisme de partage permettant de : Partager les connaissances linguistiques

Concentrer leurs activités sur la distribution de services

Encourager la disponibilité des terminologies et ontologies sur des réseaux pour accroître le développement des applications

Explorer la possibilité d‟une synthèse des terminologies existantes.


ONTOLOGIES

Ontologies générales = interdomaines

état, évènement, processus, action

Ontologies de domaine ex médecine

suppose une théorie du domaine

maladie, signe, etc

Ontologies d’application

modélisation des connaissances nécessaires pour une

application


ONTOLOGIES en médecine: comment?

ex principiis -> représentation universelle

concepts = essence des objets

catégorisation => puzzle bien formé

MENELAS

GALEN

Processus Spécifique

Processus Biologique

• Processus physiologique (péristaltisme, respiration)

• Comportement

Processus non biologique

• Processus physique (irradiation)

• Processus chimique


Ontologie

Sowa (Knowledge Representation):

Etude de existence de différents types d ‟entités abstraites et concretes constituant le monde

Deux sources pour former des catégories : observation et raisonnement

Catégories en Informatique : domaines (BD), Type(IA et logique), Classes (objet).


ONTOLOGIES en médecine: comment?

ex datis (a partir des données) -> représentation unifiée

concept = ensemble de termes

contexte

UMLS

ONIONS


Concepts

Concept atomique (abstrait ou concret)

Représentation de concepts atomiques polycatégoriels.

Ajout d'une définition fonctionnelle des concepts :

une veine est un vaisseau

une veine est une partie de l'organisme (système vasculaire)

peut jouer le rôle de localisation (topographie) d'une pathologie

de voie d'abord

comme celui de prothèse.

Association de concepts atomiques pour former une entité élaborée

Acte ou Diagnostic.

Association sémantiquement précisée d'entités non atomiques dans une entité plus complexe (Syndrome …)


Hiérarchie de classes avec héritage

Principe de différentiation entre classes

Lien est-un (is-a) est-une-sorte-de (a-kind-of)

Utilisé pour classement en Biologie

Permet de classer tout objet

Les Taxonomies


Les Méronomies

Décomposition du Tout en parties

Relation est-partie-de (is-part-of)

Hiérarchie sans héritage mais transitive

Exemple : Anatomie


UMLS (Unified Medical Language System)

Historique Projet National Library of Medicine (NLM) USA 1986 Une révision par an depuis 1991

Objectifs Langage Unifié à partir des thesauri, Thésaurus, classifications, nomenclatures existants Indexation automatique des textes biomédicaux

Méthode Point de départ MESH Réseau sémantique MétaThesaurus étendu progressivement

Nouveaux concepts, termes ,liens et relations


UMLS

L'UMLS comprend deux composants :

Le métathésaurus Le métathésaurus constitue la base unifiée des concepts médicaux

Les termes sont reliés aux concepts

800 000 concepts 1 330 000 Termes 1 718 000 Chaines (Version 2000)

MESH est intégré dans sa totalité et constitue la base du métathésaurus 426 000 chaines

Termes du MESH traduit en Français (INSERM)

Traductions Allemand,Espagnol, Portugais


UMLS

Le réseau sémantique

Il comprend des types Sémantiques (134 Types) Nœuds du réseau

Relation d‟héritage is-a (est-un)

Biologic function a 2 fils Physiologic function et Pathologic function

Des relations sémantiques (54 relations) Relations non hiérarchiques

Spatiales ,temporelles,conceptuelles, physiques,fonctionnelles

Relations peuvent aussi être reliées hiérarchiquement


UMLS

Les autres sources importantes sont :

Les classifications :ICD 9 (CIM 9), ICD9 CM (30000) ,ICD 10 (13000) DSM IV

Les nomenclatures SNOMED International (164000)

NHS Clinical terms ( Read Codes 347000)

UWDA (Digital Anatomist 27000)

Les terminologies et vocabulaires

Actes: Procedures CPT 4 (15000)

PDQ (Physician Data Query) 17 000

DXplain (10000)

Les termes venant de catalogues spécialisé

UMD (Universal Medical Device) (10000)

LOINC (laboratoires) (64000)

Des dictionnaires de termes

LCH Librairie du Congres USA (6000)


UMLS

L'unité sémantique est le concept Identifié par un code unique (UI)

Regroupe toute l'information spécifiques au concept: Définition

Terme préférenciel

Termes synonymes

Variants lexicaux

Types sémantiques.

Entre les concepts sont définis des liens sémantiques Relations Hiérarchiques (relations PARent et CHilD)

Relations non hiérarchiques Notées RR si validées par un expert ou UR sinon.


UMLS

Le réseau sémantique UMLS Noeuds = Concepts

Arcs = relations sémantiques qui relient les concepts.

Types sémantiques Rattachés aux concepts

Niveau d'abstraction supplémentaire par rapport au concept.

Relation implicites est-un (is-a)

Relations sémantiques Le réseau regroupe donc les relations sémantiques qui existent entre les

catégories de concepts mais qui ne sont pas vérifiées pour chaque instance des types sémantiques.


UMLS

Types Sémantiques Permet d‟hériter des propriétés du type (est-un)

Un concept est toujours relié à un type sémantique

134 types Sémantiques Exemples:Types anatomiques

Body Part ,Organ ,Organ component

Type Concept Spatial: Body space or junction

Permet de relier tout concept anatomique: Foie est-un Partie du corps

Cavité Péritonéale est-un Espace du corps

Type Matériel ou instrument médicalMedical device

Stéthoscope est-un Instrument médical


UMLS

Relations Sémantiques (5 catégories) Physically related to, Spatially related to, Temporally related to

Functionally related to, Conceptually related to

54 Relations Sémantiques Reliées également par des relations hiérarchiques (is-a)

Exemples:Affects Possede 6 relations filles

Manages,treats,disrupts,complicatyes,interacts with,prevents

Dans certains cas les relations ne peuvent être applicables pour certaines instances Sign Evaluation of Organism attribute

Fever body temperature , …. body weight

Overweight

De même l ‟héritage de certaines relations peut être bloqué


Le Système GALEN

Projet Européen (Anglais, Hollandais,Suisse)

Objectif:

Modélisation concepts médicaux

Modèle indépendant des langues

CORE (Coding reference)

Métalanguage pour Systèmes d‟informations médicaux


Le Système GALEN

Serveur de terminologie

Langage de description

GRAIL(Galen Representation And Integration Language)

Concepts Anatomiques

Attributs descriptifs et sélectifs


Le Système GALEN

Anatomical ConceptStructure

Body structure• Anatomical region

– Body Part

[Tete Cou Thorax Abdomen Membres..]

.....Generic Anatomical structure

Bord Angle Membrane • …

– Intrinsically Pathological structure

[Erosion Ulcer Tumeur ..]


Le Système GALEN

Generalised Cavity

Conventional Cavity[Thoracique Abdominale ..]

True Cavity

Actual Cavity[Sinus ,lumière tubes..]

Potential Cavity[Pleural ,Peritoneal ..]


Le Système GALEN

Attributs

Relation de Subsumption A> B

Attributs sélectifs hasLaterality (droite gauche)

hasOrdinalPosition (premier deuxième ..)

hasUpperLowerPosition

hasMedialLateralPosition

hasProximalDistalPosition

...


Le Système GALEN

Les processus ont des états(state) : présence absence ...

Affects Lien état et Caractéristiques

Structure

Etats Pathologiques ou anormaux

hasPathologicalStatus

hasAbnomalityStatus


Le Système GALEN

Attributs descriptifs hasTopology (Tube Sphere..)

hasSurfaceVisibility

hasSpecificationLevel (Nonspecifié>Partielle Spécif ..)

Attributs partitifs hasDivision

hasConstituent

hasBranch

Attributs des Cavités forms

contains


Le Système GALEN

Liens Fonctions Situation

Has Location (Ulcer hasLocation estomac)

IsFunctionOf (Secretion isFunction estomac)

Liens Processus Etats

Les processus ont des caractèristiques (features)

IsFeatureOf


Langage, Ontologies

représentation des connaissances

mise en commun d’information

travaux de standardisation

information sur le Web

serveurs de terminologie


Conclusion

Ontologie représentation conceptuelle +Logique

TerminologieTerminologie + ontologie=langage spécialisé

LinguistiqueTraitement automatique du langage

Traduction automatique