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Semantische Klarstellung der Repräsentation von Prozeduren in SNOMED CT Med. Informatik, Universitätsklinikum Freiburg Computerlinguistik Universität Jena.

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Präsentation zum Thema: "Semantische Klarstellung der Repräsentation von Prozeduren in SNOMED CT Med. Informatik, Universitätsklinikum Freiburg Computerlinguistik Universität Jena."—  Präsentation transkript:

1 Semantische Klarstellung der Repräsentation von Prozeduren in SNOMED CT Med. Informatik, Universitätsklinikum Freiburg Computerlinguistik Universität Jena Stefan Schulz, Susanne Hanser, Rüdiger Klar Udo Hahn

2 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) Konzepte, Terme, 1,45 Millionen definierter Relationen zwischen Konzepten In USA und Großbritannien durch Regierungslizenzen gefördert Intensive Auseinandersetzung mit SNOMED CT weltweit

3 SNOMED CT - Notation in OAV und Beschreibungslogik Object – Attribute – Value (OAV) Triplets Objekte und Werte sind SNOMED - Konzepte Attribute sind SNOMED - Relationen SNOMED Konzept 1SNOMED RelationshipSNOMED Konzept 2 Glomeruläre Erkrankungis_aNierenerkrankung Glomeruläre Erkrankunghas_finding_siteNiere Glomerulumpart_ofNiere Syntax Semantics Baader et al. Description Logics Handbook In Beschreibungslogik (DL) : cf. Kent Spackman, AMIA 2002 Glomeruläre Erkrankung Nierenerkrankung Glomeruläre Erkrankung has_finding_site.Niere Glomerulum part-of.Niere

4 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

5 Hierarchische Anordnung von Prozessen Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Gastrotomie Entfernung eines Fremdkörpers Chirurgischer Eingriff ?? ???? Medizinische Prozedur ?

6 Taxonomie von Prozessen: is-a Relation zwischen Eltern- und Kindprozessen Eltern- und Kindprozesse Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Gastrotomie Entfernung eines Fremdkörpers Chirurgischer Eingriff is-a ???? Medizinische Prozedur is-a

7 Prozesses/ SubProzesses Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Gastrotomie Entfernung eines Fremdkörpers Chirurgischer Eingriff Prozesse und Unterprozesse is-a ???? Medizinische Prozedur is-a

8 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 ?

9 Entfernung eines Fremdkörpers Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Gastrotomie Chirurgischer Eingriff Theorie 1: Ein (komplexer) Prozess wird durch seine Subprozesse subsumiert is-a

10 Theorie 2: Subprozesse stehen zu komplexen Prozessen in einer Teil- Ganzes-Beziehung Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Gastrotomie Chirurgischer Eingriff is-a has-part

11 OAV - Repräsentation in SNOMED CT SNOMED ® Konzept 1 SNOMED ® Relationship SNOMED ® Konzept 2 RG Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Is AFremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt 0 Is AFremdkörperentfernung aus dem Magen 0 Is AGastrotomie0 MethodeEntfernung (Aktion)1 MorphologieFremdkörper1 MethodeInzision (Aktion)2 LokalisationMagen (Struktur)2 …kompatibel mit Theorie 1

12 Entfernung eines Fremdkörpers Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Gastrotomie Chirurgischer Eingriff is-a Theorie 1: Ein (komplexer) Prozess wird durch seine Subprozesse subsumiert

13 OAV - Repräsentation in SNOMED CT SNOMED ® Konzept 1 SNOMED ® Relationship SNOMED ® Konzept 2 RG Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Is AFremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt 0 Is AFremdkörperentfernung aus dem Magen 0 Is AGastrotomie0 MethodeEntfernung (Aktion)1 MorphologieFremdkörper1 MethodeInzision (Aktion)2 LokalisationMagen (Struktur)2 …kompatibel mit Theorie 1

14 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 ??

15 Relationship Groups in SNOMED CT SNOMED ® Konzept 1 SNOMED ® Relationship SNOMED ® Konzept 2 RG Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Is AFremdkörperentfernung aus dem Verdauungstrakt 0 Is AFremdkörperentfernung aus dem Magen 0 Is AGastrotomie0 MethodeEntfernung (Aktion)1 MorphologieFremdkörper1 MethodeInzision (Aktion)2 Ort der ProzedurMagen (Struktur)2

16 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)

17 Theorie 2: Subprozesse sind Teile komplexer Prozesse Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Endoskopische Exploration Gastrotomie Chirurgischer Eingriff is-a has-part Entfernung eines Fremdkörpers

18 Theorie 2: Subprozesse sind Teile komplexer Prozesse Fremdkörperentfernung aus dem Magen, offen chirurgisch Gastrotomie has-part Entfernung eines Fremdkörpers Entfernung Fremdkörper Methode Morphologie Inzision Magen (Struktur) Methode Lokalisation has-part.( Methode.Entfernung AND Morphologie.Fremdkörper) has-part.( Methode.Inzision AND Lokalisation.Magen_Struktur)

19 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)

20 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)

21 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

22 Fazit Relationship groups in SNOMED CT entsprechen genau dann (?) der Relationhas-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

23 Kompletter Artikel S. Schulz, U. Hahn, J. Rogers: Semantic Clarification of the Representation of Procedures and Diseases in SNOMED CT In: Connecting Medical Informatics and Bio- Informatics - Proceedings of MIE2005 Volume 116 Studies in Health Technology and Informatics Edited by: R. Engelbrecht, A. Geissbuhler, C. Lovis and G. Mihalas IOS Press, August 2005, 1052 pp.,

24 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)

25 Theory 1: Prozess is instantiated by its Subprozesse P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P t P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P p P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P p P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P p P1P1 P2P2 P3P3 P4P4 P p instance-of t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 Acknowledgements: Boris Hennig, unpublished

26 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)

27 P1P1 P2P2 PP1P1 PP2P2 P1P1 PP3P3 P2P2 P1P1 P P3P3 P4P4 t t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 pppp is-a instance-of has-part Theory 2: Subprozesse are parts of their parent Prozesses

28 Fremdkörperentfernung aus dem Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem by incision Preparation for Endoscopy Introduction of Endoscope Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Extraction of Endoscope Preparation for Surgery Incision Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Closure t t Chirurgischer Eingriff Taxonomy of Prozesses: is-a relation between parent and child Prozesses Parent and Child Prozesses

29 Fremdkörperentfernung aus dem Fremdkörperentfernung aus dem Magen, endoskopisch Fremdkörperentfernung aus dem by incision Preparation for Endoscopy Introduction of Endoscope Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Extraction of Endoscope Preparation for Surgery Incision Exploration Entfernung eines Fremdkörpers Closure t t Chirurgischer Eingriff Partonomy of Prozesses Prozesses and SubProzesses


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