Синтаксис Ардена
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Синтаксис Arden — это язык разметки, используемый для представления и обмена медицинскими знаниями. [1] Этот язык клинических и научных знаний используется в исполняемом формате системами поддержки клинических решений. [2] для генерации предупреждений, интерпретации, а также для проверки и управления сообщениями для врачей. Этот синтаксис используется для обмена медицинскими знаниями внутри и между многими учреждениями здравоохранения. [2] Наборы правил, называемые модулями медицинской логики (MLM), содержат достаточно логики для принятия одного медицинского решения. [1] Модули медицинской логики написаны на синтаксисе Arden и вызываются программой (монитором событий) при возникновении состояния, для устранения которого они написаны.
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. Текущей версией является синтаксис Arden версии 2.10.
История
[ редактировать ]Arden Syntax и его первые приложения были задуманы и разработаны как основные результаты многомиллионной совместной программы исследований и разработок между Колумбийским пресвитерианским медицинским центром и IBM Health Industry Marketing в Атланте, штат Джорджия, в период с 1989 по 1993 год. IBM предоставила финансирование программы, S /370 аппаратное обеспечение мейнфрейма, программное обеспечение, периферийное оборудование и другие материалы для работы, а также контроль управления программой совместных усилий.
Название «Арден» происходит от места проведения конференций и рабочих сессий IBM/CPMC — Arden House в округе Ориндж, штат Нью-Йорк , в знак признания важных вех, достигнутых там в разработке и совершенствовании синтаксиса и его реализации. (Первоначально приобретенное Эдвардом Генри Гарриманом в 1885 году, поместье было передано Колумбийскому университету его сыном У. Авереллом Гарриманом в 1950 году после того, как оно использовалось ВМС США во время Второй мировой войны . Дом и территория стали национальным историческим памятником в 1966 году. и теперь это конференц-центр.) [3]
В Колумбийско-Пресвитерианском медицинском центре было внедрено 40 синтаксических MLM Arden, из которых 18 являются клиническими MLM, включая 4 интерпретации и 14 предупреждений. Например, три MLM предупреждают пользователя о наличии гипокалиемии и использовании дигоксина , которые могут привести к сердечной аритмии . Один MLM активируется при сохранении аптечного заказа на дигоксин , второй MLM активируется при сохранении результата измерения калия в крови, а третий активируется при сохранении уровня дигоксина в крови. Двенадцать являются исследовательскими примерами MLM, которые включают возможность выявления пациентов с аномальной патологией пациента шейки матки и т. д., которые уведомляют исследователя о деталях медицинской карты и его местонахождении в стационаре для включения пациента в исследование, а остальные десять являются административными. МЛМ.
Продукт искусственного интеллекта IBM, KnowledgeTool, предоставил первоначальную основу для представления и обработки синтаксиса MLM, усовершенствованную и примененную исследователями CPMC докторами. Джеймс Дж. Чимино , Джордж Рипчак, Стив Джонсон, Кэрол Фридман и другие в CPMC под руководством Пола Д. Клейтона. В рамках той же программы Питер Людеманн разработал еще один прототип реализации синтаксиса с использованием Quintus Prolog . Услуги по управлению программами IBM и технологиям искусственного интеллекта предоставили Терри Рэнкин, Пит Смит и Эдди Сандерс.
Использование
[ редактировать ]Синтаксис Arden используется, когда:
- При возникновении клинически важной ситуации, такой как взаимодействие лекарств или опасный результат лабораторных исследований, поставщик предупреждается с помощью предупреждающего сообщения. [1]
- Интерпретация – это неэкстренное сообщение, предназначенное для предоставления поставщику вспомогательной информации, например, интерпретации результатов функциональных тестов печени .
- Скрининг — это сообщение, отправляемое в клинические исследования, когда пациенты, соответствующие определенным характеристикам для клинического исследования или обеспечения качества, поступают в больницу. [1]
- Сообщения управления используются для административных целей, таких как управление распределением коек, госпитализация в тот же день и выписка из больницы.
К его преимуществам относятся:
- Он является частью Health Level Seven. организации по международным стандартам
- Это позволяет легко кодировать несколько важных медицинских концепций. [4]
- Код написан близко к естественному языку и удобочитаем, с несколькими синтаксическими функциями, такими как гибкая обработка списков, которые можно фильтровать. [2]
- Разработчикам рекомендуется документировать и аннотировать MLM для создания больших метаданных по стандарту, что жизненно важно для обеспечения управляемости больших коллекций MLM. [2]
Реальные примеры
[ редактировать ]Синтаксис Ардена используется в компьютеризированных планах лечения пациентов после операции аортокоронарного шунтирования. [5]
Институт Регенстрифа, международная некоммерческая медицинская исследовательская организация, «признана за свою роль в улучшении качества медицинской помощи, повышении эффективности оказания медицинской помощи, предотвращении медицинских ошибок и повышении безопасности пациентов». [6] использует Arden Syntax MLM в своей системе CARE для доставки напоминаний или подсказок врачам относительно рекомендаций по лечению пациентов (например, о следующем посещении клиники, на основе правил, применяемых к оцифрованным заметкам и соответствующим данным пациентов, хранящимся в системе). Кроме того, больница СПД в Солт-Лейк-Сити внесла большой вклад в этот стандарт, а также в накопление знаний. Секция исследований служб детского здравоохранения Университета Индианы на медицинском факультете широко использует MLM Arden Syntax для управления поддержкой принятия клинических решений в педиатрической системе поддержки принятия клинических решений CHICA (Улучшение здоровья детей посредством компьютерной автоматизации), амбулаторной CDS, которая работает в Индианаполисе. систем здравоохранения области в течение 11 лет. [7] Синтаксис Arden реализован в больнице СПД в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, с использованием системы HELP. [8]
Система поддержки принятия медицинских решений в Университете Линчепинга включает клиническую базу данных, словарь медицинских баз данных и компонент базы знаний. Синтаксис базы знаний — синтаксис Arden. [9] Самвальд и др. группа разработала множество систем поддержки клинических решений, используя синтаксический стандарт Arden, от нескольких до нескольких десятков MLM. Это системы Hepaxpert, [10] Тирэксперт, [11] Токсоперт [12] и РЕУМэксперт. [13] Система Hepaxpert помогает интерпретировать результаты серологических тестов на гепатит , а система Thyrexpert помогает интерпретировать результаты тестов на гормоны щитовидной железы. Система Toxopert помогает интерпретировать временные последовательности на токсоплазмоз результатов серологических тестов . Поддержку в принятии решений по дифференциальному диагнозу в ревматологии предлагает RHEUMexpert. [2]
Функции
[ редактировать ]Обоснование
[ редактировать ]Синтаксис предлагает потенциальным пользователям помощь в принятии решения, подходит ли стандарт для их целей. Он предлагает пользователям и разработчикам знания о том, как части стандарта были разработаны для использования. Это также дает авторам других стандартов информацию, которая может быть полезна в их собственных попытках разработки новых языков в будущем. [14]
Нечеткий синтаксис Ардена
[ редактировать ]Основная цель нечеткого синтаксиса Ардена — предоставить простой метод обработки неопределенных данных, которые обычно встречаются в медицине. Новые концепции включены в синтаксис Arden с помощью нечеткого синтаксиса Arden, чтобы помочь в обработке информации, которая не может быть полностью определена. [15] Например, нечеткая логика была использована в базе знаний в системе Moni–ICU клинического института больничной 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 распознавать пограничные случаи и позволяет раньше выявить возникновение инфекции и ее снижение. [2]
Ограничения
[ редактировать ]- Проблемы, связанные с принятием синтаксиса Arden, - это «проблема фигурных скобок». [16] и проблема компилятора , которая может быть решена в будущем путем внедрения XML, методов на основе таких как виртуальная медицинская карта (vMR). [17]
- Поскольку он разделен на различные категории, он позволяет одновременно использовать различные операторы и инструкции, что приводит к несоответствиям.
- Стандарт может быть написан в виде двух отдельных документов: один для пользователей, разрабатывающих MLM синтаксиса Arden, а другой — для разработчиков компиляторов синтаксиса Arden . [2]
Техническая реализация
[ редактировать ]Некоторые разработчики использовали компиляторы на основе Yacc или аналогичные инструменты для перевода MLM в промежуточную форму, которая выполняется позже. Другие разработчики используют Пролог как для анализа , так и для интерпретации , а также для оптимизации MLM путем преобразования их в декларативную форму с одним присваиванием. [14] Компилятор с открытым исходным кодом Arden2ByteCode преобразует MLM в байт-код Java , который исполняется на виртуальной машине Java . [18] Сопутствующий плагин для Eclipse под названием Arden4Eclipse поддерживает разработчиков MLM с помощью интегрированной среды разработки (IDE).
Тестирование
[ редактировать ]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 находится с помощью Yacc. Эти инструменты уменьшают неоднозначность синтаксиса. [8]
Пример
[ редактировать ]maintenance:
title: To check the diastolic blood pressure of the patient;;
mlmname: Hypotension;;
arden: version 2.7;;
version: 1.00;;
institution: La Trobe University Bundoora;;
author: Lakshmi Devineni;;
specialist: ;;
date: 2013-06-02;;
validation: testing;;
library:
purpose: check if the diastolic blood pressure of the patient is within limits;;
explanation: This MLM is an example for reading data and writing a message;;
keywords: hypotension; categorization;;
citations: ;;
links: http://en.wikipedia.org/wiki/Hypotension;;
knowledge:
type: data_driven;;
data:
/* read the diastolic blood pressure */
diastolic_blood_pressure := read last
{diastolic blood pressure}; /* the value in braces is specific to your
runtime environment */
/* If the height is lower than height_threshold, output a message */
diastolic_pressure_threshold := 60;
stdout_dest := destination
{stdout};
;;
evoke: null_event;;
logic:
if (diastolic_blood_pressure is not number) then
conclude false;
endif;
if (diastolic_blood_pressure >= diastolic_pressure_threshold) then
conclude true;
else
conclude false;
endif;
;;
action:
write "Your Diastolic Blood Pressure is too low (hypotension)"
at stdout_dest;
;;
resources:
default: de
;;
language: en
'msg' : "The normal range from 60 to 90";
;;
language: de
'msg' : "Der Normalbereich von 60 bis 90";
;;
end:
Структура
[ редактировать ]Единицей представления в синтаксисе Ардена является модуль медицинской логики (MLM). [19] Модуль медицинской логики состоит из четырех категорий: техническое обслуживание, библиотека, знания и ресурсы, с соответствующими слотами. [2] Синтаксис Arden — это пример архитектуры интеграции знаний, ориентированной на ресурсы знаний, в которой ресурсы знаний управляют механизмами доставки системы поддержки клинических решений. [20]
Обслуживание
[ редактировать ]Эта категория содержит метаданные о MLM. Категория обслуживания состоит из слотов, которые указывают информацию о техническом обслуживании, не связанную с медицинскими знаниями в модуле. [21] Первый слот — это заголовок, который дает краткое описание модуля, за которым следует имя файла — отдельный идентификатор, используемый для указания MLM. Третий слот — это версия, определяющая используемую версию. Он также отслеживает обновления MLM. За слотом версии следуют слоты учреждения и автора, которые указывают, где написан MLM, и человека, который его написал. [1] Шестой слот — это слот специалиста, в котором указывается 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 устанавливает специалист, он указывает на то, что МЛМ используется только для тестирования. [1] Эти слоты используются для обслуживания базы знаний и контроля изменений. [17]
Библиотека
[ редактировать ]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, предоставляются через слот ключевых слов. Слоты для цитирования и ссылок не являются обязательными. Ссылки на литературу, подтверждающую медицинское поведение MLM, включаются в слот для цитирования. Ссылки, специфичные для учебного заведения, на другие источники информации, такие как электронные учебники и образовательные модули, содержатся в слоте ссылок. [1]
Знание
[ редактировать ]Эта категория содержит актуальные медицинские знания МЛМ. Он состоит из типа, данных, приоритета, вызова, логики и слотов действий. Способ использования MLM известен по типу слота. Термины, используемые в остальной части MLM, определяются слотом данных. Его цель — отделить те части MLM, которые специфичны для учреждения, от более общих частей MLM. Порядок, в котором должен быть вызван MLM, указывается 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 указана в слоте вызова. [1] Реальное медицинское состояние или правило для проверки содержится в логическом слоте, который может включать в себя сложные вычисления. [8] Слот действия создает сообщение, которое отправляется поставщику медицинских услуг, например, отправка оповещения в пункт назначения, вызов других MLM и возврат значений. Слот срочности является необязательным; это может быть число от 1 до 99, которое указывает на важность действия или сообщения MLM. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Хрипчак, Георгий (1994). «Написание медицинских логических модулей Arden Syntax». Компьютеры в биологии и медицине . 24 (5): 331–63. дои : 10.1016/0010-4825(94)90002-7 . ПМИД 7705066 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Самвальд, Матиас; Фере, Карстен; Де Брюин, Йерун; 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 . ПМИД 22342733 .
- ^ Дом Ардена
- ^ Песня, Б.; Вольф, К.-Х.; Гитцельт, М.; Аль Шараа, О.; Тегтбур, У.; Хо, Р.; Маршоллек, М. (2009). «Поддержка принятия решений для телеобучения пациентов с ХОБЛ». Методы информации в медицине . 49 (1): 96–102. дои : 10.3414/ME09-02-0005 . ПМИД 20011809 . S2CID 16854405 .
- ^ Старрен, Дж.Б.; Хрипчак, Г.; Джордан, Д.; Аллен, Б.; Вайсман, К.; Клейтон, П.Д. (1994). «Кодирование плана послеоперационного аортокоронарного шунтирования в синтаксисе Arden». Компьютеры в биологии и медицине . 24 (5): 411–7. дои : 10.1016/0010-4825(94)90010-8 . ПМИД 7705074 .
- ^ «Институт Регенстрифа» .
- ^ Ананд, Вибха; Кэрролл, Аарон Э.; Биондич, Пол Г.; Дуган, Тамара М.; Даунс, Стивен М. (2018). «Поддержка принятия педиатрических решений с использованием адаптированного синтаксиса Arden» . Искусственный интеллект в медицине . 92 : 15–23. doi : 10.1016/j.artmed.2015.09.006 . hdl : 1805/14229 . ПМЦ 4818208 . ПМИД 26547523 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Прайор, Т. Аллан; Хрипчак, Георгий (1993). «Синтаксис arden для модулей медицинской логики» . Международный журнал клинического мониторинга и вычислений . 10 (4): 215–24. дои : 10.1007/BF01133012 . ПМК 2245504 . ПМИД 8270835 .
- ^ Джендерс, РА; Хрипчак, Г; Сидели, Р.В.; Дюмушель, В; Чжан, Х; Чимино, Джей-Джей; Джонсон, С.Б.; Шерман, Э.Х.; Клейтон, П.Д. (1995). «Поддержка принятия медицинских решений: опыт внедрения синтаксиса Арден в Колумбийско-пресвитерианском медицинском центре» . Материалы ежегодного симпозиума по применению компьютеров в медицинской помощи : 169–73. ПМК 2579077 . ПМИД 8563259 .
- ^ «Предоставление решений для поддержки принятия клинических решений» . Медекстер. Архивировано из оригинала 19 февраля 2015 г. Проверено 18 февраля 2015 г.
- ^ «Тирэксперт» . Медекстер Здравоохранение. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 г. Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ «Токсоперт» . Медекстер Здравоохранение. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 г. Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ «Ревмэксперт» . Медекстер Здравоохранение. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 г. Проверено 19 мая 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хрипчак, Георгий; Людеманн, Питер; Прайор, Т. Аллан; Вигерц, Уве Б.; Клейтон, Пол Д. (август 1994 г.). «Обоснование синтаксиса Arden» . Компьютеры и биомедицинские исследования . 27 (4): 291–324. дои : 10.1006/cbmr.1994.1023 . ПМИД 7956129 .
- ^ Веттерлейн, Томас; Мандл Х; Адлассниг К. (2010). «Нечеткий синтаксис Ардена: нечеткий язык программирования для медицины». Искусственный интеллект в медицине . 49 (1): 1–10. doi : 10.1016/j.artmed.2010.01.003 . ПМИД 20167457 .
- ^ Самвальд, Матиас; Фере, Карстен; Браун, Йерун; Адлассниг, Клаус-Петер (август 2012 г.). «Стандарт Arden Syntax для поддержки принятия клинических решений: Опыт и направления» . Журнал биомедицинской информатики . 45 (4): 711–718. дои : 10.1016/j.jbi.2012.02.001 . ISSN 1532-0464 .
- ^ Перейти обратно: а б Ким, Сукил; Хауг, Питер Дж.; Роча, Роберто А.; Чхве, Инён (2008). «Моделирование синтаксиса Ардена для принятия медицинских решений в XML». Международный журнал медицинской информатики . 77 (10): 650–6. doi : 10.1016/j.ijmedinf.2008.01.001 . ПМИД 18321775 .
- ^ Гитцельт М., Гольц У. , Грюнвальд Д., Лохау М., Маршоллек М., Сонг Б., Вольф К.Х. (2012). «Arden2ByteCode: однопроходный компилятор синтаксиса Arden для сервис-ориентированных систем поддержки принятия решений на базе платформы OSGi». Вычислительные методы Программы Биомед . 106 (2): 114–25. дои : 10.1016/j.cmpb.2011.11.003 . ПМИД 22206864 .
- ^ Гринс, Роберт (2007). Поддержка принятия клинических решений. Дорога вперед . п. 293. ИСБН 978-0-12-369377-8 .
- ^ Кавамото, К; Лобач, Д. (2007). «Предложение по достижению стратегических целей дорожной карты США по национальным действиям 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 . ПМЦ 2213469 . ПМИД 17213489 .
- ^ Фере, Карстен (17 февраля 2012 г.). «Как написать MLM-файлы с синтаксисом Arden – введение» (PDF) . Медекстер. Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2014 г.