Синтаксис Arden - Arden syntax

Синтаксис Arden это язык разметки используется для представления и обмена медицинскими знаниями.[1] Этот язык клинических и научных знаний используется в исполняемом формате системы поддержки принятия клинических решений[2] для генерации предупреждений, интерпретации, а также для просмотра и управления сообщениями для врачей. Этот синтаксис используется для обмена медицинскими знаниями внутри и между многими учреждениями здравоохранения.[2] Наборы правил, называемые медицинскими логическими модулями, содержат достаточно логики, чтобы принять единственное медицинское решение.[1] Модули медицинской логики написаны в синтаксисе Arden и вызываются программой - монитором событий - когда возникает условие, в котором они написаны, чтобы помочь.

Синтаксис Arden ранее был стандартом в ASTM, опубликовано в 1992 г. и сейчас является частью Международный уровень здоровья седьмой.[2] Версия 2.0 синтаксиса Arden была опубликована 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 знания о том, 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. Первоначально приобретенное Эдвардом Генри (Э. Х.) Гарриманом в 1885 году, поместье было передано Колумбийскому университету его сыном. У. Аверелл Гарриман в 1950 году после его использования военно-морским флотом 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 Arden House в разработке и совершенствовании синтаксиса и его реализации.[4]

Структура

Единицей представления в синтаксисе Arden является модуль медицинской логики (MLM).[5] Модуль медицинской логики состоит из четырех категорий, а именно обслуживания, библиотеки, знаний и ресурсов с соответствующими слотами.[2] Синтаксис Arden - это пример 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 связанную с медицинскими знаниями 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 контроля изменений.[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 о 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 учреждения, 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] Реальное медицинское состояние или правило для проверки содержится в логическом слоте, который 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 функциональные пробы печени.
  • Экран - это сообщение, отправленное клинические исследования когда пациенты, отвечающие определенным характеристикам либо для клинических испытаний, либо для обеспечения качества, поступают в больницу.[1]
  • Управленческие сообщения используются для административных целей, таких как управление распределением коек, 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 же устный переводчик. Исходный файл разбивается на токены по lex и иерархической структуре файла. программа находится Yacc. Эти инструменты уменьшают двусмысленность синтаксиса.[8]

Выполнение

Некоторые разработчики использовали компиляторы на основе yacc или аналогичные инструменты для перевода MLM в промежуточную форму, которая выполняется позже. Другие разработчики используют Пролог для обоих разбор и интерпретация и оптимизация MLM путем преобразования их в декларативную форму с одним назначением.[3]Компилятор с открытым исходным кодом Arden2ByteCode переводит MLM на Байт-код Java который исполняется на Виртуальная машина Java.[10]Сопутствующий плагин для Затмение под названием Arden4Eclipse поддерживает разработчиков MLM с интегрированная среда развития (IDE).

Преимущества

  • Это часть Международный уровень здоровья седьмой организация стандартов
  • 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 задокументировать и аннотировать MLM для производства больших метаданных по стандарту, что жизненно важно для управления большими коллекциями MLM.[2]

Ограничения

  • Проблемы, связанные с принятием синтаксиса Arden, - это «проблема фигурных скобок» и компилятор проблема, которая может быть решена в будущем за счет внедрения методов на основе XML, таких как Виртуальная медицинская карта (vMR).[9]
  • Поскольку он разделен на различные категории, он позволяет использовать различные операторы и утверждения одновременно, что приводит к несогласованности.
  • Стандарт может быть написан в двух отдельных документах, один для пользователей для разработки MLM синтаксиса Arden, а другой для разработчиков синтаксиса Arden. компиляторы.[2]

Использует

Синтаксис Arden используется в компьютеризированных планах лечения для ведения пациентов, следующих Аортокоронарное шунтирование[12]

Regenstrief Institute, Inc. использует MLM Arden Syntax в своей системе CARE для доставки напоминаний или подсказок клиницистам относительно рекомендаций по лечению пациентов (например, о следующем посещении клиники, на основе правил, применяемых к оцифрованным заметкам и соответствующим данным пациента, хранящимся в системе). Regenstrief Institute - международная некоммерческая медицинская исследовательская организация, «признанная за свою роль в улучшении качества медицинской помощи, повышении эффективности оказания медицинской помощи, предотвращении медицинских ошибок и повышении безопасности пациентов»[13] а также исследователи служб здравоохранения. Кроме того, Госпиталь СПД в Солт-Лейк-Сити (Система HELP ...) внесла большой вклад в этот стандарт, а также в совокупность знаний. 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 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 была использована 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 менеджментом 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 гипокалиемия и дигоксин использование, которое может привести к сердечная аритмия. Один MLM активируется хранением заказа в аптеке дигоксин, второй MLM активируется путем накопления результатов измерения калия в крови, а третий активируется накоплением уровня дигоксина в крови. Двенадцать из них являются примерами исследовательского MLM, которые включают в себя способность идентифицировать пациентов с аномалиями шейки матки. патология и т. д., которые уведомляют исследователя о деталях пациента медицинская запись и их стационарное расположение для включения пациента в исследование, а остальные десять являются административными MLM. Синтаксис Arden реализован в больнице LDS в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, с использованием системы HELP.[8]

Система поддержки принятия медицинских решений в Университете Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция, включает базу клинических данных, словарь медицинской базы данных и компонент базы знаний. Синтаксис базы знаний - синтаксис Arden.[16] Samwald et al. группа разработала много Система поддержки принятия клинических решений с использованием стандарта синтаксиса Arden в диапазоне от нескольких до нескольких десятков MLM. Эти системы - Hepaxpert,[17] Thyrexpert,[18] Toxopert[19] и RHEUMexpert.[20] Система Hepaxpert помогает в интерпретации Гепатит А, В и С результаты серологических тестов, а система Thyrexpert помогает в интерпретации результатов тестов на гормоны щитовидной железы. Система Toxopert помогает в интерпретации временных последовательностей токсоплазмоз результаты серологических тестов. Поддержка решения дифференциальной диагностики в ревматология предлагается RHEUMexpert.[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, Георгий Хрипчак, Стив Джонсон, Кэрол Фридман и другие сотрудники CPMC под руководством доктора Пола Д. Клейтона. 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

поддержание: заглавие: К проверить то диастолический кровь давление из то пациент;; mlmname: Гипотония;; Arden: версия 2.7;; версия: 1.00;; учреждение: Латроб Университет Бундура;; автор: Лакшми Девинени;; специалист: ;; Дата: 2013-06-02;; Проверка: тестирование;;библиотека: цель: проверить если то диастолический кровь давление из то пациент является в пределы;; объяснение: Этот MLM является ан пример за чтение данные и письмо а сообщение;; ключевые слова: гипотония; категоризация;; цитаты: ;; ссылки: http://en.wikipedia.org/wiki/Hypotension ;;знание: тип: data_driven;; данные: / * считываем диастолическое артериальное давление * / диастолическое артериальное давление := читать последний {диастолический кровь давление}; / * значение в фигурных скобках зависит от вашего  среда выполнения */ / * Если высота меньше height_threshold, вывести сообщение * / diastolic_pressure_threshold := 60; stdout_dest := пункт назначения {стандартный вывод}; ;; вызывать: null_event;; логика: если (диастолическое артериальное давление является нет номер) тогда заключить ложный; endif; если (диастолическое артериальное давление >= diastolic_pressure_threshold) тогда заключить истинный; еще заключить ложный; endif; ;; действие: записывать «Ваше диастолическое артериальное давление слишком низкое (гипотония)» в stdout_dest; ;;Ресурсы: дефолт: де ;; язык: en 'сообщение' : «Нормальный диапазон от 60 до 90»; ;; язык: де 'сообщение' : "Der Normalbereich von 60 bis 90"; ;;конец:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Hripcsak, Джордж (1994). «Написание модулей медицинской логики Arden Syntax». Компьютеры в биологии и медицине. 24 (5): 331–63. Дои:10.1016/0010-4825(94)90002-7. PMID  7705066.
  2. ^ а б c d е ж грамм час 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. Дои:10.1016 / j.jbi.2012.02.001. PMID  22342733.
  3. ^ 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. Дои:10.1006 / cbmr.1994.1023. PMID  7956129.
  4. ^ Арденский дом
  5. ^ Гринс, Роберт (2007). Поддержка принятия клинических решений Дорога впереди. п. 293. ISBN  978-0-12-369377-8.
  6. ^ Кавамото, К; Лобач, Д. (2007). «Предложение по достижению стратегических целей Дорожной карты США для национальных действий по поддержке принятия решений посредством сервис-ориентированной архитектуры с использованием сервисов HL7». Журнал Американской ассоциации медицинской информатики. 14 (2): 146–155. Дои:10.1197 / jamia.m2298. ЧВК  2213469. PMID  17213489.
  7. ^ Фере, Карстен (17 февраля 2012 г.). "Как писать MLM синтаксиса Arden - Введение" (PDF). Медекстер. Архивировано из оригинал (PDF) 2014-05-14.
  8. ^ а б c d Прайор, Т. Аллан; Hripcsak, Джордж (1993). «Синтаксис Arden для модулей медицинской логики». Международный журнал клинического мониторинга и вычислений. 10 (4): 215–24. Дои:10.1007 / BF01133012. ЧВК  2245504. PMID  8270835.
  9. ^ 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. Дои:10.1016 / j.ijmedinf.2008.01.001. PMID  18321775.
  10. ^ Гитцельт М., Гольц Ю., Грюнвальд Д., Лочау М., Маршоллек М., Сонг Б., Вольф К. (2012). «Arden2ByteCode: однопроходный компилятор синтаксиса Arden для сервисно-ориентированных систем поддержки принятия решений на базе платформы OSGi». Вычислительные методы Программы Biomed. 106 (2): 114–25. Дои:10.1016 / j.cmpb.2011.11.003. PMID  22206864.
  11. ^ 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. Дои:10.3414 / ME09-02-0005. PMID  20011809.
  12. ^ Starren, J.B .; Hripcsak, G .; Jordan, D .; Allen, B .; Weissman, C .; Клейтон, П. (1994). «Кодирование плана ухода за послеоперационным шунтированием коронарной артерии в синтаксисе Arden». Компьютеры в биологии и медицине. 24 (5): 411–7. Дои:10.1016/0010-4825(94)90010-8. PMID  7705074.
  13. ^ "Институт Регенстриф".
  14. ^ Ананд, Вибха; Кэрролл, Аарон Э .; Biondich, Paul G .; Дуган, Тамара М .; Даунс, Стивен М. (2018). «Поддержка принятия решений в педиатрии с использованием адаптированного синтаксиса Arden». Искусственный интеллект в медицине. 92: 15–23. Дои:10.1016 / j.artmed.2015.09.006. HDL:1805/14229. ЧВК  4818208. PMID  26547523.
  15. ^ Веттерлейн, Томас; Mandl H; Адлассниг К (2010). «Нечеткий синтаксис arden: нечеткий язык программирования для медицины». Искусственный интеллект в медицине. 49 (1): 1–10. Дои:10.1016 / j.artmed.2010.01.003. PMID  20167457.
  16. ^ 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. ЧВК  2579077. PMID  8563259.
  17. ^ «Предоставление решений для поддержки принятия клинических решений». Медекстер. Архивировано из оригинал в 2015-02-19. Получено 2015-02-18.
  18. ^ «Тайрексперт». Medexter Healthcare. Архивировано из оригинал на 2013-10-15. Получено 19 мая, 2013.
  19. ^ «Токсоперт». Medexter Healthcare. Архивировано из оригинал на 2013-10-15. Получено 19 мая, 2013.
  20. ^ «Реумэксперт». Medexter Healthcare. Архивировано из оригинал на 2013-10-15. Получено 19 мая, 2013.