Tecnologías Semánticas en Salud

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V jornada en automatización e informática industrial: "Tecnologías de información y control en salud".

En esta charla hablaremos de por qué la tecnología semántica es importante en eHealth, centrándonos en gran medida en la relación entre SNOMED y OWL y cómo el uso de tecnologías semánticas puede agilizar el proceso de postcoordinación. También hablaremos de cómo las tecnologías semánticas pueden contribuir a resolver el problema de interoperabilidad entre terminologías y veremos algunos recursos semánticos disponibles hoy día. Repasaremos los proyectos en los que hemos tratado estos temas y mostraremos una panorámica de lo que se está haciendo a nivel europeo en este momento.

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Tecnologías Semánticas en Salud

  1. 1. Tecnología Semántica en Salud<br />V Jornada de Automatización e Informática Industrial<br />Tecnologías de la Información y Control en el ámbito de la Salud<br />Jose Manuel Gómez Pérez<br />24/06/2010<br />
  2. 2.
  3. 3.
  4. 4. La Web Semántica<br />"The Semantic Web is an extension of the current web in which information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation." -- Tim Berners-Lee, James Hendler, OraLassila, The Semantic Web, Scientific American, May 2001<br />Hastahacepoco, la Web actual era un lugar en el que la máquinashacen la representación de la información (fácil) y las personas la enlazan e interpretan (difícil) <br />Porqué no hacerquelasmáquinashaganmás del trabajoduro? XML, RDF, OWL<br />
  5. 5. Componentes clave de la Web Semántica<br />Ontologíase inferencia (siempre)<br />La Web Semántica no puedeexistir sin significado y razonamiento<br />Anotación<br />> 5 años: Todo el contenido online serásemánticopordefecto<br />Lenguajes<br />OWL, comorecomendación del W3C<br />Razonadores<br />Para deducirnuevoconocimiento (implícito)<br />
  6. 6. Ontologíascomomedio de entendimientocomún<br />Interoperabilidad<br />
  7. 7. El papel de la Web Semántica en Sanidad<br />Revolucionar la interoperabilidad entre sistemassanitarios<br />Facilitar la compartición de conocimiento, información y reglas<br />Convertir los sistemas de apoyo a la decisiónsanitariosen commodities<br />Unificar los procesos de información y de decisióna través de lasbarrerasclínicas, estratégicas y de investigación<br />Gartner June 2006<br />
  8. 8. Un marcosemánticocomúnparamodelossanitarios<br />Metadatos<br />Modelo de <br />Sistema de Conceptos<br />(‘Ontología’)<br />SNOMED <br />Modelo de información(Modelo de HCE,Arquetipos)<br />13606<br />Metadatos<br />Modelo de inferencia(Modelo de guías)<br />SWRL<br />Metadatos<br />HCE de Pacientes individuales<br />(Análisis de Texto no Estructurado)<br />Conversión de arquetipos en ADL a OWL y enlazado con terminologías<br />Extracción de 13606 en reglas de inferencia OWL<br />OWL<br />Terminologías en OWL<br />Mapeo de ontologías<br />Modularización de grandesontologías<br />Conocimiento de dominio estático<br />Conocimiento de dominio dinámico<br />
  9. 9. SNOMED-CT<br />Basado en conceptos<br />Clara separación entre representaciónléxica y conceptualización<br />Los términosProcedimiento de Whipple y Pancreatoduodenectomíarepresentan el mismoconceptomédico<br />El términoinglésColdpuedesignificarsensación de frío o resfriado<br />OWL<br />Se correspondedirectamente con OWL Class<br />Class(Common_cold)<br />El RDFS labelpuedeusarsepararepresentartérminos<br />Sinonimia<br />Synonyms<br />Source: John Davies, BT<br />
  10. 10. Relaciones de herencia<br />SNOMED-CT <br />Relación “es-un”, equivalente a la relación de herencia<br />Un paciente con asmaimplica un paciente con un desordenrespiratorio<br />OWL<br />Se corresponde con subclases OWL<br />SubClassOf(AsmaDesorden_respiratorio)<br />Si asma, entoncesdesordenrespiratorio<br />Source: John Davies, BT<br />
  11. 11. Definicionesbasadas en propiedades<br />SNOMED-CT<br />Relaciones con otrosconceptosqueparcial o totalmentedefinen el concepto de interés<br />OWL<br />Restriccionesexistenciales<br />Un razonador de lógicadescriptiva (DL) clasificaautomáticamentelasclases<br />UnaApendicectomíase define como un procedimientoquirúrgicomediante el métodoexcisión y situada en la estructura del apéndice<br />Class(Appendicectomíadefined <br />intersectionOf(Procedimiento_quirúrgico<br /> restriction(method someValuesFromExcisión<br /> restriction(procedure_sitesomeValuesFromEstructura_del_apéndice))<br />Source: John Davies, BT<br />
  12. 12. Postcoordinación<br />SNOMED-CT<br />No estádiseñadoparaestarcompleto ‘out of the box’<br />Se puede extender introduciendo datos mediante “postcoordinación”<br />OWL<br />Se corresponde con expresiones de clasesanónimas en OWL-DL<br />Los conceptos de excisión de riñóne izquierdaexisten, junto a lasreglasqueespecificanque y cómo se puedencombinar<br />intersectionOf(Excisión<br /> restriction(procedure-site someValuesFrom<br />intersectionOf(Riñón<br />restriction(LateralidadsomeValuesFromIzquierda))))<br />Extensible<br />Source: John Davies, BT<br />
  13. 13. Razonamientoterminológicodurante la atención al paciente<br />En un escenario real, el razonamiento en lógicadescriptivaesnecesario<br />Porqué?<br />Postcoordinación<br />Si un usuario ha construido la expresión“alergia+almendra”, cómopuede la aplicaciónrecuperarestainformacióncuandootropreguntaporpacientes con alergia a frutossecos?<br />Source: John Davies, BT<br />
  14. 14. 1. Registraunanuevaentrada en el sistemausandounaexpresióncomoAlergia+causada_por+Almendra<br />Clínico A<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Ejemplo I: Alergia a los frutossecos vs. alergia a lasalmendras<br />Source: John Davies, BT<br />
  15. 15. Ejemplo I: Alergia a los frutos secos vs. alergia a las almendras<br />Clínico A<br />2. La aplicaciónregistra la nuevaexpresión en el servidor de terminologías<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Servidor de <br />terminologías<br />Source: John Davies, BT<br />
  16. 16. Ejemplo I: Alergia a los frutos secos vs. alergia a las almendras<br />3. El servidor de terminologíasusa un razonador DL paracalcular la posición de la nuevaexpresión en la jerarquía de conceptosexistente<br />Clínico A<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Servidor de <br />terminologías<br />Razonador en <br />LógicaDescriptiva<br />Source: John Davies, BT<br />
  17. 17. Ejemplo I: Alergia a los frutos secos vs. alergia a las almendras<br />Clínico A<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Servidor de <br />terminologías<br />Razonador en <br />LógicaDescriptiva<br />4. El servidor de terminologíasofreceinformación a la aplicaciónsobre la jerarquía de conceptos, incluida la posición en ella de la nuevaexpresión<br />Alergia+causada_por+Almendraes-un Alergia_a_frutos_secos<br />Source: John Davies, BT<br />
  18. 18. Ejemplo I: Alergia a los frutos secos vs. alergia a las almendras<br />Clínico A<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Servidor de <br />terminologías<br />Razonador en <br />LógicaDescriptiva<br />Clínico B<br />5. Pregunta a la aplicaciónpordatossobrepacientesquecontienenexpresionesnuevasp.e. Quépacientestienenalergia a los frutossecos?<br />Source: John Davies, BT<br />
  19. 19. Ejemplo I: Alergia a los frutos secos vs. alergia a las almendras<br />Clínico A<br />Aplicación<br />sanitaria<br />Servidor de <br />terminologías<br />Razonador en <br />LógicaDescriptiva<br />6. La aplicaciónusainformaciónsobre la jerarquíaofrecidapor el servidor de terminologíasparaejecutar la query. Se sabequelasalergias a lasalmendras son un tipo de alergias a los frutossecos<br />Clínico B<br />Source: John Davies, BT<br />
  20. 20. Ejemplo II: Terminologías<br />Biblioteca de expresiones<br />Servidor de terminologías<br />Snomed CT<br />Data Warehouse<br />Razonador<br />Aplicaciónclínica<br />Admin aplicación<br />Pre-coordinación<br />Post-coordinación<br />Q: Cuántasendoscopias?<br />Intervención de hernia<br />Método de acceso<br />Laparoscopia<br />(implicaendoscopia)<br />Source: John Davies, BT<br />
  21. 21. Algunosproyectos en España<br />Intercambio de datos clínicos<br />Interoperabilidad terminológica<br />Aplicaciones<br />Seguridad del Paciente<br />Gestión Hospitalaria<br />PatientEmpowerment<br />Interoperabilidad basada en Semántica para la Sanidad Electrónica (ISSE)<br />Historia Clínica Inteligente para la Seguridad del Paciente (CISEP )<br />
  22. 22. Ontologíasbiomédicas<br />Masacrítica de ontologías<br />
  23. 23. Gran cantidad de datosbiomédicos online<br />
  24. 24. Problemas en la adopción de tecnologíasemántica<br />Aunque los formalismos de SNOMED-CT y OWL son muysimilares, no son idénticos<br />Es necesarioevaluarlasimplicaciones y llegar a un acuerdosobrelasdiferenciasque son aceptables<br />Las herramientas de gestión de ontologíastradicionalmentehantenidoproblemas con el tamaño de SNOMED-CT<br />Diseñadosparaontologías con 100 clases, no 400K+<br />Falta de herramientas de Visualización y Navegación de grandesvolúmenes de datos<br />
  25. 25. Algunas iniciativas<br />Algunasrecomendaciones<br />Ontologíasmodulares<br />Ontologías “just in time”<br />Combinación de múltiplesontologías<br />Abstracción de la complejidad<br />Versionado<br />Argumentación<br />Multilingualidad<br />APIs de alto nivel<br />Methodologías<br />Integración de ontologías en sistemasexistentes<br />Herramientas de desarrollorápiso<br />Gestión de conocimientocolaborativa<br />
  26. 26. ¿Está la TecnologíaSemánticalistapara la Sanidad?<br />Sí<br />Claramente en el uso de ontologías y razonamiento<br />Encajan de manera natural<br />Los clínicosestánacostumbrados a lasontologías (“terminologías”)<br />Unagrancantidad de datossemánticosestándisponibleslibremente en formato Linked Open Data<br />No<br />La tecnologíasemánticaaún no ha explotado en otrossectores<br />Puede ser<br />¿Está la sanidadlistapara la tecnologíasemántica? <br />Es necesario un acuerdo entre los usuarios de IT en Sanidad<br />
  27. 27. ¿Dónde estamos?<br />Contacta con iSOCO<br />José Manuel Gómez-Pérez<br />Director I+D<br />T +34913349778<br />M +34609077103<br />jmgomez@isoco.com<br />¿Quieres innovar?<br />Barcelona<br />Tel +34 935 677 200<br />Edificio Testa A<br />C/ Alcalde Barnils, 64-68 <br />St. Cugat del Vallès<br />08174 Barcelona<br />Madrid<br />Tel +34 913 349 797<br />C/ Pedro de Valdivia, 10<br />28006 Madrid<br />Valencia<br />Tel +34 963 467 143<br />Oficina 107<br />C/ Prof. Beltrán Báguena, 4<br />46009 Valencia<br />Pamplona<br />Tel +34 948 102 408<br />Parque Tomás <br />Caballero, 2, 6º-4ª<br />31006 Pamplona<br />

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