Синтаксис Arden - это язык разметки, используемый для представления медицинских знаний и обмена ими. [1] Этот язык клинических и научных знаний используется в исполняемом формате системами поддержки принятия клинических решений [2] для генерации предупреждений, интерпретаций, а также для проверки и управления сообщениями для клиницистов. Этот синтаксис используется для обмена медицинскими знаниями внутри и между многими учреждениями здравоохранения. [2] Наборы правил, называемые модулями медицинской логики, содержат достаточно логики для принятия единого медицинского решения. [1] Медицинские логические модули написаны в синтаксисе Arden и вызываются программой - монитором событий - когда возникает условие, в котором они написаны, чтобы помочь.
Синтаксис Arden ранее был стандартом ASTM , опубликованным в 1992 году, а теперь является частью Health Level Seven International . [2] Синтаксис Arden версии 2.0 был опубликован HL7 в 1999 году. Текущая версия синтаксиса Arden - 2.10 (Two point Ten).
Обоснование
Синтаксис предлагает потенциальным пользователям помощь в принятии решения о том, подходит ли стандарт для их целей. Он предлагает пользователям и разработчикам знать, как части стандарта были разработаны для использования. Он также дает авторам других стандартов информацию, которая может быть полезна в их собственных попытках в будущем создавать новые языки. [3]
История
Название «Arden Syntax» было заимствовано от Arden House, расположенного примерно в 90 минутах к северу от Манхэттена в округе Ориндж, штат Нью-Йорк. Поместье, первоначально приобретенное Эдвардом Генри (Э.Х.) Гарриманом в 1885 году, было передано Колумбийскому университету его сыном У. Авереллом Гарриманом в 1950 году после его использования военно-морскими силами во время Второй мировой войны. Дом и территория стали национальным историческим памятником в 1966 году, а сейчас это конференц-центр. В течение пятилетней программы исследований и разработок IBM / CPMC конференции и рабочие сессии проводились под руководством CPMC в Arden House, и на них присутствовали медицинские информатики из нескольких ведущих университетов и больниц, сотрудники IBM и другие лица, прямо или косвенно участвующие в программе. Название «Arden Syntax» было выбрано в знак признания важных вех, достигнутых в Arden House в разработке и совершенствовании синтаксиса и его реализации. [4]
Состав
Единицей представления в синтаксисе Arden является Медицинский логический модуль (MLM). [5] Модуль медицинской логики состоит из четырех категорий, а именно обслуживания, библиотеки, знаний и ресурсов, с соответствующими слотами. [2] Синтаксис Arden является примером архитектуры интеграции знаний, ориентированной на ресурсы, где ресурсы знаний управляют механизмами доставки системы поддержки клинических решений. [6]
Категория обслуживания
Эта категория содержит метаданные о MLM. Категория обслуживания состоит из слотов, которые указывают информацию об обслуживании, не имеющую отношения к медицинским знаниям в модуле. [7] Первый слот - это заголовок, который дает краткое описание модуля, за которым следует имя файла, отдельный идентификатор, используемый для определения MLM. Третий слот - это версия, которая определяет используемую версию. Он также отслеживает обновления MLM. Слот версии сопровождается слотами учреждения и автора, которые определяют, где написан MLM и кто его написал. [1] Шестой слот - это слот специалиста, в котором назначается лицо в учреждении, ответственное за проверку и установку MLM в учреждении. Этот слот всегда должен быть пустым при передаче информации из одного учреждения в другое. [8] За этим слотом следуют дата и слоты проверки, которые показывают дату последнего обновления MLM. Уровень валидации устанавливается специалистом, он указывает на то, что MLM используется только для тестирования. [1] Эти слоты используются для обслуживания базы знаний и управления изменениями. [9]
Категория библиотеки
Эта категория содержит пять слотов: цель, объяснение, ключевые слова, цитаты и ссылки. Целевой слот объясняет, для чего используется конкретный MLM, тогда как слот объяснения иллюстрирует, как работает MLM. Термины, которые можно использовать для поиска в базе знаний MLM, предоставлены слотом ключевых слов. Слоты для цитирования и ссылок не являются обязательными. Ссылки на литературу, поддерживающую медицинское поведение MLM, включены в поле для цитирования. Ссылки для конкретных учреждений на другие источники информации, такие как электронные учебники и учебные модули, содержатся в слоте ссылок. [1]
Категория знаний
Эта категория содержит актуальные медицинские знания MLM. Он состоит из слотов типа, данных, приоритета, вызова, логики и действий. Способ использования MLM известен по типу slot. Термины, используемые в остальной части MLM, определяются слотом данных. Его цель - отделить те части MLM, которые характерны для организации, от более общих частей MLM. Порядок, в котором должен быть вызван MLM, определяется приоритетом, который может быть числом от 1 (последний) до 99 (первый). Это редко используемый дополнительный слот. MLM может быть активирован событием или прямым вызовом из MLM или прикладной программы, которая определяется слотом вызова. [1] В логическом слоте содержится реальное медицинское состояние или правило для проверки, которое может включать сложные вычисления. [8] Слот действия создает сообщение, которое отправляется поставщику медицинских услуг, например отправляет предупреждение в пункт назначения, вызывает другие MLM и возвращает значения. Слот срочности не является обязательным; это может быть число от 1 до 99, которое указывает на важность действия или сообщения MLM. [1]
Категория ресурсов
Быть добавленным
Функции синтаксиса Arden
- Когда возникает клинически важная ситуация, такая как взаимодействие лекарств или опасный лабораторный результат, поставщик предупреждается с помощью предупреждающего сообщения. [1]
- Интерпретация - это неэкстренное сообщение, предназначенное для предоставления поставщику вспомогательной информации, такой как интерпретация тестов функции печени .
- Экран - это сообщение, отправляемое в клиническое исследование, когда пациенты, отвечающие определенным характеристикам либо для клинического исследования, либо для обеспечения качества, поступают в больницу. [1]
- Управленческие сообщения используются для административных целей, таких как распределение койко-мест, госпитализация в тот же день и выписка из больницы.
Тестирование
Синтаксис Arden проверяется на надежность и неточность с помощью инструментов lex и Yacc, которые при совместном использовании создают компилятор или интерпретатор . Исходный файл разбивается на токены с помощью lex, а иерархическая структура программы определяется Yacc. Эти инструменты уменьшают двусмысленность синтаксиса. [8]
Выполнение
Некоторые разработчики использовали компиляторы на основе yacc или аналогичные инструменты для преобразования MLM в промежуточную форму, которая выполняется позже. Другие разработчики используют Prolog как для синтаксического анализа, так и для интерпретации и оптимизации MLM, преобразовывая их в декларативную форму с одним назначением. [3] Компилятор с открытым исходным кодом Arden2ByteCode переводит MLM в байт-код Java, который исполняется на виртуальной машине Java . [10] Сопутствующий плагин для Eclipse под названием Arden4Eclipse поддерживает разработчиков MLM с помощью интегрированной среды разработки (IDE).
Преимущества
- Он является частью международной организации по стандартизации Health Level Seven.
- Он позволяет легко кодировать несколько важных медицинских концепций. [11]
- Код написан на языке, близком к естественному и читабельному, с несколькими синтаксическими функциями, такими как гибкая обработка списков, которые можно фильтровать. [2]
- Разработчикам рекомендуется документировать и аннотировать MLM для получения больших метаданных в соответствии со стандартом, что жизненно важно для обеспечения управляемости больших коллекций MLM. [2]
Ограничения
- Проблемы, связанные с принятием синтаксиса Arden, - это «проблема фигурных скобок» и проблема компилятора , которые могут быть решены в будущем за счет внедрения основанных на XML методов, таких как Virtual Medical Record (vMR). [9]
- Поскольку он разделен на различные категории, он позволяет использовать различные операторы и утверждения одновременно, что приводит к несоответствиям.
- Стандарт может быть написан в двух отдельных документах, один для пользователей для разработки MLM синтаксиса Arden, а другой для разработчиков компиляторов синтаксиса Arden . [2]
Использует
Синтаксис Arden используется в компьютеризированных планах лечения пациентов после операции коронарного шунтирования [12]
Regenstrief Institute, Inc. использует MLM Arden Syntax в своей системе CARE для доставки напоминаний или подсказок клиницистам относительно рекомендаций по лечению пациентов (например, следующего визита в клинику на основе правил, применяемых к оцифрованным заметкам и соответствующим данным пациента, хранящимся в системе). Regenstrief Institute - международная некоммерческая медицинская исследовательская организация, «известная своей ролью в улучшении качества помощи, повышении эффективности оказания медицинской помощи, предотвращении медицинских ошибок и повышении безопасности пациентов» [13], а также исследователями служб здравоохранения. Кроме того, больница СПД в Солт-Лейк-Сити (система HELP ...) внесла большой вклад в этот стандарт, а также накопила знания. Отдел исследований в области здравоохранения детей в Медицинской школе Университета Индианы широко использует MLM-системы Arden Syntax для управления поддержкой принятия клинических решений в рамках системы поддержки принятия клинических решений в педиатрии (CHICA (Улучшение здоровья детей с помощью компьютерной автоматизации)), амбулаторной системы CDS, работающей в районе Индианаполиса. системы здравоохранения за 11 лет. [14]
Нечеткий синтаксис Arden
Основная цель нечеткого синтаксиса Arden - предоставить простой метод обработки неопределенных данных, которые обычно появляются в медицине. Новые концепции включены в синтаксис Arden с помощью нечеткого синтаксиса Arden, чтобы помочь в обработке информации, которая может быть не полностью определена. [15] Например, нечеткая логика использовалась в базе знаний в системе Moni – ICU в клиническом институте госпитальной гигиены Венской больницы общего профиля. Это система, которая обнаруживает и постоянно проверяет внутрибольничные инфекции . [2] Использование нечеткой логики в базе знаний дает врачам более точную информацию о степени присутствия внутрибольничных инфекций, что помогает распознать пограничные случаи и позволяет заранее выявить начало инфекции и ее снижение. [2]
Приложения
Arden Syntax и его первые приложения были задуманы и разработаны как основные результаты многомиллионной совместной программы исследований и разработок (НИОКР) между Колумбийским пресвитерианским медицинским центром (CPMC) в Нью-Йорке и IBM Health Industry Marketing в Атланте, штат Джорджия, с 1989 года. –1993. IBM обеспечила финансирование программы, аппаратное обеспечение мэйнфрейма S / 370, программное обеспечение, периферийное оборудование и другие материалы для работы, а также надзор за программным управлением совместной работы.
В Колумбийско-пресвитерианском медицинском центре было реализовано 40 синтаксических MLM Arden, в которых восемнадцать из них являются клиническими MLM, включая четыре интерпретации и четырнадцать предупреждений. Например, три MLM предупреждают пользователя о наличии гипокалиемии и использовании дигоксина, которые могут привести к сердечной аритмии . Один MLM активируется при хранении заказа в аптеке дигоксином , второй MLM активируется при хранении результатов измерения калия в крови, а третий активируется при хранении уровня дигоксина в крови. Двенадцать являются примерами исследовательского MLM, которые включают возможность идентифицировать пациентов с аномальной патологией шейки матки и т. Д., Которые уведомляют исследователя о деталях медицинской карты пациента и их местонахождении в стационаре для включения пациента в исследование, а остальные десять являются административными. МЛМ. Синтаксис Arden реализован в больнице LDS в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, с использованием системы HELP. [8]
Система поддержки принятия медицинских решений в Университете Линкопинга, Линчёпинг, Швеция, включает базу клинических данных, словарь медицинской базы данных и компонент базы знаний. Синтаксис базы знаний - синтаксис Arden. [16] Samwald et al. group разработала множество систем поддержки принятия клинических решений, используя стандарт синтаксиса Arden, от нескольких до нескольких десятков MLM. Этими системами являются Hepaxpert, [17] Thyrexpert, [18] Toxopert [19] и RHEUMexpert. [20] Система Hepaxpert помогает в интерпретации результатов серологических тестов на гепатиты A, B и C , тогда как система Thyrexpert помогает в интерпретации результатов тестов на гормоны щитовидной железы. Система Toxopert помогает в интерпретации временных последовательностей результатов серологических тестов на токсоплазмоз . RHEUMexpert предлагает поддержку при принятии решения о дифференциальной диагностике в ревматологии . [2]
Продукт IBM для искусственного интеллекта, KnowledgeTool, обеспечил исходную основу для представления и обработки синтаксиса MLM, усовершенствованного и применяемого исследователями CPMC докторами наук. Джеймс Дж. Чимино , Джордж Хрипчак , Стив Джонсон, Кэрол Фридман и другие из CPMC под руководством доктора Пола Д. Клейтона. В аналогичных усилиях в рамках той же программы Питер Людеманн с использованием Quintus Prolog разработал еще одну реализацию прототипа синтаксиса. Услуги IBM по управлению программами и технологии искусственного интеллекта были предоставлены Терри Рэнкином, Питом Смитом и Эдди Сандерсом.
Пример
Обслуживание : Название : Для того, чтобы проверить на диастолическое артериальное давление на на пациенте ;; mlmname : Гипотония ;; arden : версия 2.7 ;; версия : 1.00 ;; учреждение : Latrobe University Bundoora ;; автор : Лакшми Девинени ;; специалист : ;; Дата : 2013 -06-02 ;; проверка : тестирование ;; Библиотека : Цель : проверка , если диастолическое кровяное давление из за пациентом находится в пределах границ ;; Объяснение : Это MLM является примером для чтения данных и написания на сообщении ;; Ключевые слова : гипотония ; категоризация ;; цитаты : ;; ссылки : http : //en.wikipedia.org/wiki/Hypotension ;; знание : тип : data_driven ;; data : / * читать диастолическое артериальное давление * / diastolic_blood_pressure : = читать последнее { диастолическое артериальное давление }; / * значение в фигурных скобках относится к вашей среде выполнения * / / * Если высота ниже, чем height_threshold, вывести сообщение * / diastolic_pressure_threshold : = 60 ; stdout_dest : = пункт назначения { stdout }; ;; вызвать : null_event ;; Логика : если ( diastolic_blood_pressure это не число ) , то вывод , ложно ; endif ; if ( diastolic_blood_pressure > = diastolic_pressure_threshold ), то заключение истинно ; иначе сделать вывод ложно ; endif ; ;; действие : напишите «Ваше диастолическое артериальное давление слишком низкое (гипотония)» в stdout_dest ; ;; ресурсы : по умолчанию : de ;; language : en ' msg ' : "Нормальный диапазон от 60 до 90" ; ;; язык : de ' msg ' : "Der Normalbereich von 60 bis 90" ; ;; конец :
Смотрите также
- Электронная медицинская карта
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h i Хрипчак, Джордж (1994). «Написание модулей медицинской логики Arden Syntax». Компьютеры в биологии и медицине . 24 (5): 331–63. DOI : 10.1016 / 0010-4825 (94) 90002-7 . PMID 7705066 .
- ^ Б с д е е г ч я J Самвальд, Матиас; Фере, Карстен; Де Брюин, Жерун; Адлассниг, Клаус-Петер (2012). «Стандарт Arden Syntax для поддержки принятия клинических решений: опыт и направления» . Журнал биомедицинской информатики . 45 (4): 711–8. DOI : 10.1016 / j.jbi.2012.02.001 . PMID 22342733 .
- ^ а б Hripcsak, Джордж; Людеманн, Питер; Прайор, Т. Аллан; Wigertz, Ove B .; Клейтон, Пол Д. (1994). «Обоснование синтаксиса Arden». Компьютеры и биомедицинские исследования . 27 (4): 291–324. DOI : 10,1006 / cbmr.1994.1023 . PMID 7956129 .
- ^ Арден Хаус
- ^ Гринс, Роберт (2007). Поддержка принятия клинических решений Дорога вперед . п. 293. ISBN 978-0-12-369377-8.
- ^ Кавамото, К; Лобач, Д. (2007). «Предложение по выполнению стратегических целей Дорожной карты США для национальных действий по поддержке принятия решений с помощью сервис-ориентированной архитектуры с использованием сервисов HL7» . Журнал Американской ассоциации медицинской информатики . 14 (2): 146–155. DOI : 10,1197 / jamia.m2298 . PMC 2213469 . PMID 17213489 .
- ^ Фере, Карстен (17 февраля 2012 г.). «Как писать MLM с синтаксисом Arden - Введение» (PDF) . Медекстер. Архивировано из оригинального (PDF) 14 мая 2014 года.
- ^ а б в г Прайор, Т. Аллан; Hripcsak, Джордж (1993). «Синтаксис Arden для модулей медицинской логики» . Международный журнал клинического мониторинга и вычислений . 10 (4): 215–24. DOI : 10.1007 / BF01133012 . PMC 2245504 . PMID 8270835 .
- ^ а б Ким, Сукил; Хауг, Питер Дж .; Rocha, Roberto A .; Чой, Инён (2008). «Моделирование синтаксиса Arden для медицинских решений в XML». Международный журнал медицинской информатики . 77 (10): 650–6. DOI : 10.1016 / j.ijmedinf.2008.01.001 . PMID 18321775 .
- ^ Гитцельт М., Гольц Ю., Грюнвальд Д., Лохау М., Маршоллек М., Сонг Б., Вольф К. (2012). «Arden2ByteCode: однопроходный компилятор синтаксиса Arden для сервисно-ориентированных систем поддержки принятия решений на базе платформы OSGi». Компьютерные методы Программы Biomed . 106 (2): 114–25. DOI : 10.1016 / j.cmpb.2011.11.003 . PMID 22206864 .
- ^ Песня, B .; Wolf, K.-H .; Gietzelt, M .; Al Scharaa, O .; Tegtbur, U .; Haux, R .; Маршоллек, М. (2009). «Поддержка принятия решений для телетренинга пациентов с ХОБЛ». Методы информации в медицине . 49 (1): 96–102. DOI : 10.3414 / ME09-02-0005 . PMID 20011809 . S2CID 16854405 .
- ^ Старрен, JB; Hripcsak, G .; Jordan, D .; Allen, B .; Weissman, C .; Клейтон, PD (1994). «Кодирование плана ухода после операции по шунтированию коронарной артерии в синтаксисе Arden». Компьютеры в биологии и медицине . 24 (5): 411–7. DOI : 10.1016 / 0010-4825 (94) 90010-8 . PMID 7705074 .
- ^ "Институт Регенстриф" .
- ^ Ананд, Вибха; Кэрролл, Аарон Э .; Biondich, Paul G .; Дуган, Тамара М .; Даунс, Стивен М. (2018). «Педиатрическая поддержка принятия решений с использованием адаптированного синтаксиса Arden» . Искусственный интеллект в медицине . 92 : 15–23. DOI : 10.1016 / j.artmed.2015.09.006 . hdl : 1805/14229 . PMC 4818208 . PMID 26547523 .
- ^ Веттерлейн, Томас; Mandl H; Адлассниг К (2010). «Нечеткий синтаксис arden: нечеткий язык программирования для медицины». Искусственный интеллект в медицине . 49 (1): 1–10. DOI : 10.1016 / j.artmed.2010.01.003 . PMID 20167457 .
- ^ Джендерс, РА; Hripcsak, G; Сидели, Р.В.; Дюмушель, Вт; Чжан, Х; Чимино, JJ; Джонсон, SB; Шерман, EH; Клейтон, PD (1995). «Поддержка принятия медицинских решений: опыт внедрения синтаксиса Arden в Колумбийско-пресвитерианском медицинском центре» . Материалы ежегодного симпозиума по применению компьютеров в медицине: 169–73. PMC 2579077 . PMID 8563259 .
- ^ «Предоставление решений для поддержки принятия клинических решений» . Медекстер. Архивировано из оригинала на 2015-02-19 . Проверено 18 февраля 2015 .
- ^ «Тайрексперт» . Medexter Healthcare. Архивировано из оригинала на 2013-10-15 . Проверено 19 мая 2013 года .
- ^ «Токсоперт» . Medexter Healthcare. Архивировано из оригинала на 2013-10-15 . Проверено 19 мая 2013 года .
- ^ «Реумэксперт» . Medexter Healthcare. Архивировано из оригинала на 2013-10-15 . Проверено 19 мая 2013 года .