KON 3. Knowledge ON ONcology through ONtology

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1 KON 3 Knowledge ON ONcology through ONtology

2 Obiettivi di KON 3 Scopo di questo progetto èquello di realizzare un sistema di supporto alle decisioni, basato su linee guida e rappresentazione semantica delle informazioni, per la gestione dei protocolli in ambiente oncologico Le informazioni semantiche, in merito all oncologia, sono definite in un ontologia scritta in linguaggio OWL.

3 Che cosa èun ontologia? (1/2) Un ontologia, in ambito informatico, èuna descrizione esplicita di un dominio, formata da: Concetti; Relazioni; Proprietà; Vincoli ; Individui; Un ontologia definisce: Un vocabolario comune; Una conoscenza condivisa;

4 Che cosa èun ontologia? (2/2) Un ontologiaèil tentativo di formulare uno schema concettuale esaustivo e rigoroso nell'ambito di un dato dominio; si tratta generalmente di una struttura dati gerarchica che contiene tutte le entitàrilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli assiomi, ed i vincoli specifici del dominio.[wikipedia: ontologia (informatica)]

5 Che cosa èuna tassonomia? Una tassonomiaèuna collezione di termini di un vocabolario controllato organizzati in una struttura gerarchica Le relazioni gerarchiche nella tassonomia sono ad esempio quelle di intero-parte, generespecie, tipo-istanza

6 Riepilogando Tassonomia Vocabolario + Struttura Ontologia Tassonomia + Vincoli e Relazioni Base di conoscenza Ontologia + Istanze Base di conoscenza Vocabolario + Struttura + Vincoli e Relazioni + Istanze

7 KON 3 Tramite KON 3 èpossibile rappresentare, le seguenti informazioni: I dati del paziente; Le informazioni basate sullo standard HL7/CDA2 basate su RIM (Reference Information Model); Un vocabolario semantico dei termini (tassonomia oncologica); Le linee guida e le azioni, tramite programmazione a regole;

8 Le GuideLine

9 Definizione di una linea guida Un insieme di raccomandazioni basate su un contesto e dei task, i quali possono essere classificati in decisioni o azioni da intraprendere

10 Definizione di una linea guida Definiamo le linee guidacome un insieme di raccomandazioni che consistono di: Contesto (esempio presentazione di sintomi); TASK Azioni Decisioni Stato del paziente (osservazione, prescrizione medica, ecc ) Concetti/Vocabolario (febbre, tosse, laringite, ecc..)

11 Scopi delle Clinical Guideline I cinque task sono: 1. Making of decision 2. Sequencing of actions 3. Setting of goals 4. Interpretation of Data 5. Refinement of actions

12 L obiettivo delle linee guida SVILUPPARE UN APPLICAZIONE DI SUPPORTO ALLE DECISIONI CHE GENERA RACCOMANDAZIONI BASATE SU PRATICHE DI LINEE GUIDA Il sistema, quindi, dovrebbe essere in grado di strutturare, in un ordine temporale, anche la lista della azioni da eseguire in base a: Sintomi; Diagnosi; Stato del paziente; Storia del paziente;

13 L utilizzo delle regole Le regole vengono eseguite e tirano fuori delle conclusioni che rappresentano delle raccomandazioni da intraprendere. In figura èmostrato l approccio al CDSS (Clinical Decision Support System) con ontologie e regole, scritte in SWRL (Semantic Web Rule Language) e tradotte in linguaggio JESS (Java Expert System Shell).

14 Una possibile architettura

15 L architettura di base di KON 3 END USERS SYSTEM ADMINISTRATORS & CONSORTIUM PARTNERS WEB INTERFACE CONFIGURATION INTERFACE INTERFACE LAYER Workflow System K-diffusion K-extraction K-maintenance KNOWLEDGE SERVICES LAYER METADATA ONTOLOGY SEMANTIC LAYER (ontologies and Rules) Databases, Document repositories, External resources, etc. DISTRIBUTED DATA LAYER LOCAL DATA MANAGERS February 22th,

16 I moduli di KON 3 OWL HL7/CDA2 OWL Guideline OWL + Rules DB Pazienti OWL Oncology Vocabolary OWL = (OWL+Rule) + Execution

17 Input I moduli di KON 3 Diagnostic Process Output Patient Background Knowledge Biomedicine Knowledge Clinical Findings Domain Knowledge Guidelines Expert Knowledge Prognosis Therapy Intervention Diagnosis Clinical Phenotypes Phenotyping criteria Symptomatology Ontology Patients Clustering Etiopatology Anatomical WfMS

18 Vocabolario Health Level 7 (HL7): A messaging protocol for the exchange of information among clinical applications. Electronic Health Record (EHR): the patient s record as it is stored and managed in a computer application or legacy system owned by a clinical organization. Decision Support System (DSS): an interactive computerized system that gathers and presents data from a wide range of sources, thus helping people make decisions based on data that is culled from a wide range of sources.