Contexte Construction de l'alignement Étude de l'alignement Conclusion et perspectives

Alignement entre des ontologies de domaine et laSnomed : trois études de cas

Laurent Mazuel et Jean Charlet

INSERM UMR_S 872, Eq. 20, Centre des Cordeliers, Paris{laurent.mazuel, jean.charlet}@spim.jussieu.fr

Conférence IC'09, 27 Mai 2009

L. Mazuel / J. Charlet Alignement entre ontologies de domaine et Snomed 27/05/2009 1 / 23

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Plan

1 Contexte

2 Construction de l'alignement

3 Étude de l'alignement

4 Conclusion et perspectives

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Plan

1 Contexte

2 Construction de l'alignement

3 Étude de l'alignement

4 Conclusion et perspectives

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Contexte

Terminologie/ontologie de référence

Ingénierie des connaissances médicales

Besoin important dans le domaine médical→e.g. MeSH, FMA, Snomed, etc.

Ce sont des terminologies de référence, utiles pour :

Aide aux codage de dossiers patients, etc.

Terminologie Snomed v3.5

116 000 concepts

Hiérarchie (subsomption) de concepts

Amenée à devenir la référence o�cielle pour le codade enFrance (pour compléter la CIM-10 et la CCAM - épidémiologiemédicale)

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Contexte

Terminologie/ontologie d'interface

Modèle de spécialité médicale

Spéci�que à une spécialité médicale

e.g. pneumologie, HTA (hypertension artérielle)Plus détaillée qu'un modèle de référence

Ce sont des terminologies d'interface, utiles pour :

Indexation de dossiers médicaux spécialisés, etc.

Ontologies de l'équipe

OntoPneumo (pneumologie, 1 114 concepts)

OntoHTA (hypertension artérielle, 506 concepts)

OntoReaChir (réanimation post-chirurgicale, 2 039 concepts)

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Alignement

Problème d'hétérogénéité

Situation

Le codage médical doit utiliser les modèles de référence

L'indexation ne peut être e�cace qu'avec des modèles de

spécialité

Problème

Comment passer d'un modèle de spécialité à un modèle deréférence ?

Proposition

Utiliser un alignement entre les concepts d'interface et de référence

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Alignement

Problème d'hétérogénéité

Situation

Le codage médical doit utiliser les modèles de référence

L'indexation ne peut être e�cace qu'avec des modèles de

spécialité

Problème

Comment passer d'un modèle de spécialité à un modèle deréférence ?

Proposition

Utiliser un alignement entre les concepts d'interface et de référence

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Alignement

Notre utilisation d'alignement

Dé�nition

Un alignement est un ensemble de correspondances entre unou plusieurs concepts de deux terminologies

Notre limite : couple d'équivalence entre deux concepts

Exemples

AccidentVasculaireCerebralSNOMED ≡ AVCOntoPneumo

DosageDuPotassiumSNOMED ≡ KaliemieOntoPneumo

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But de cette présentation

But de cette présentation

But de cette présentation

Présenter notre travail d'alignement entre trois ontologiesd'interface (OntoPneumo, OntoHTA et OntoReaChir) à laSnomed v3.5

Discuter de ces résultats

Où sont situés ces alignements dans les arbres conceptuels ?La conceptualisation de ces modèles est-elle compatible ?

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Plan

1 Contexte

2 Construction de l'alignement

3 Étude de l'alignement

4 Conclusion et perspectives

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Construction de l'alignement

Stratégie

Déroulement de la construction1 Calcul automatique d'un alignement2 Validation manuelle3 Complétion manuelle

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Construction de l'alignement

Choix d'un algorithme d'alignement automatique

Type d'alignement

Alignement morpho-syntaxique (similarité des labels)

Alignement hiérarchique (localisation des n÷uds)

Alignement par instance (instances communes)

Alignement par médiation (déduction d'un alignement à partirde deux alignements vers une ontologie de médiation)

Dans notre cas :

Hiérarchie faible dans la Snomed, pas d'instances et la Snomed estjustement notre � ontologie � médiatrice pour des alignementsfuturs !

Finalement

Uniquement une approche morpho-syntaxiqueL. Mazuel / J. Charlet Alignement entre ontologies de domaine et Snomed 27/05/2009 11 / 23

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Construction de l'alignement

Choix d'un algorithme d'alignement automatique

Type d'alignement

Alignement morpho-syntaxique (similarité des labels)

Alignement hiérarchique (localisation des n÷uds)

Alignement par instance (instances communes)

Alignement par médiation (déduction d'un alignement à partirde deux alignements vers une ontologie de médiation)

Dans notre cas :

Hiérarchie faible dans la Snomed, pas d'instances et la Snomed estjustement notre � ontologie � médiatrice pour des alignementsfuturs !

Finalement

Uniquement une approche morpho-syntaxiqueL. Mazuel / J. Charlet Alignement entre ontologies de domaine et Snomed 27/05/2009 11 / 23

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Construction de l'alignement

Choix d'un algorithme d'alignement automatique

Type d'alignement

Alignement morpho-syntaxique (similarité des labels)

Alignement hiérarchique (localisation des n÷uds)

Alignement par instance (instances communes)

Alignement par médiation (déduction d'un alignement à partirde deux alignements vers une ontologie de médiation)

Dans notre cas :

Hiérarchie faible dans la Snomed, pas d'instances et la Snomed estjustement notre � ontologie � médiatrice pour des alignementsfuturs !

Finalement

Uniquement une approche morpho-syntaxiqueL. Mazuel / J. Charlet Alignement entre ontologies de domaine et Snomed 27/05/2009 11 / 23

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Construction de l'alignement

Notre application morpho-syntaxique

Pré-traitement morphologique

Suppression des diacritiques, espaces et autres caractèresspéciaux

Suppression des mots de liaisons

Snomed : suppression de certains su�xes � codage � (e.g. enanatomie : � SAI � - Sans Autre Indication)

Méthodes utilisées

Lexicalisations SKOS (altLabel, prefLabel)

Distance de Levenshtein (seuil acceptable : 0,97)⇒ fondée sur les suppressions, délétions, échange de lettres

Mesure de Stoilos, I_sub (seuil acceptable : 0,9)⇒ fondée sur les occurrences de sous-chaînes de caractères

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Construction de l'alignement

Résultats de l'alignement automatique

Ontologiede spécialité

ConceptsAlignements

automatiques à laSnomed

Alignement�nal

Directs Validés

OntoPneumo 1114 669 613 787OntoHTA 506 159 144 228OntoReaChir 2039 1046 987 1187

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Validation manuelle

Logiciel présenté demain à la session Demo

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Construction de l'alignement

Après validation

Ontologiede spécialité

ConceptsAlignements

automatiques à laSnomed

Alignement�nal

Directs Validés

OntoPneumo 1114 669 613 787OntoHTA 506 159 144 228OntoReaChir 2039 1046 987 1187

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Construction de l'alignement

Après complétion manuelle

Ontologiede spécialité

ConceptsAlignements

automatiques à laSnomed

Alignement�nal

Directs Validés

OntoPneumo 1114 669 613 787OntoHTA 506 159 144 228OntoReaChir 2039 1046 987 1187

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Plan

1 Contexte

2 Construction de l'alignement

3 Étude de l'alignement

4 Conclusion et perspectives

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Étude de l'alignement

Visualisation de cet alignement

Partie droite : sous-arbres complets non alignés (de la racineaux feuilles)

Partie gauche :

Haute : concepts hauts non alignés (i.e. pas d'ancêtres alignés)Basse : concepts feuilles non alignés (i.e. pas de �ls alignés)Centrale/bleue : concepts alignés (i.e. au moins un ancêtre etun descendant aligné)

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Étude de l'alignement

Interprétation des résultats

1 Les concepts spéci�ques sont peu dans la Snomed2 Les concepts structurants génériques sont absents de la

Snomed⇒ alignements au niveau central (� core �)

Des sous-arbres entiers de spécialités absent de la Snomed⇒ di�érence de conceptualisation (e.g. sous-arbres traitant des

médicaments, échelle de classi�cation internationale, etc.)

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Étude de l'alignement

Comparaison des alignements

Croisement des alignements

Anatomie (� jambe �, � c÷ur �)

État physiologique patient (� tension artérielle �)

Examen générique (� échographie �)

Signes (� AVC �)

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Plan

1 Contexte

2 Construction de l'alignement

3 Étude de l'alignement

4 Conclusion et perspectives

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Conclusion

Conclusion

Conclusion

Résultats analogues à ceux déjà menés sur laSnomed-CT[Bodenreider :AMIA08] avec la terminologie LoincLaboratory Test

Les modèles de spécialité sont plus détaillés que les références,il n'est pas possible d'induire automatiquement une ontologie

de spécialité à partir d'un modèle générique de référence

⇒ con�rme la pertinence des processus de constructionexterne des modèles d'interface, malgré le temps nécessaire

L'alignement permet une proposition pour pratiquementchaque concept médical (même plus générique)⇒ possibilité pour le codage médical automatique

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Conclusion

Conclusion

Conclusion

Résultats analogues à ceux déjà menés sur laSnomed-CT[Bodenreider :AMIA08] avec la terminologie LoincLaboratory Test

Les modèles de spécialité sont plus détaillés que les références,il n'est pas possible d'induire automatiquement une ontologie

de spécialité à partir d'un modèle générique de référence

⇒ con�rme la pertinence des processus de constructionexterne des modèles d'interface, malgré le temps nécessaire

L'alignement permet une proposition pour pratiquementchaque concept médical (même plus générique)⇒ possibilité pour le codage médical automatique

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Conclusion

Conclusion

Conclusion

Résultats analogues à ceux déjà menés sur laSnomed-CT[Bodenreider :AMIA08] avec la terminologie LoincLaboratory Test

Les modèles de spécialité sont plus détaillés que les références,il n'est pas possible d'induire automatiquement une ontologie

de spécialité à partir d'un modèle générique de référence

⇒ con�rme la pertinence des processus de constructionexterne des modèles d'interface, malgré le temps nécessaire

L'alignement permet une proposition pour pratiquementchaque concept médical (même plus générique)⇒ possibilité pour le codage médical automatique

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Perspectives

Perspectives

OntoHTA est aligné à la Snomed-CT, Snomed v3.5 est alignéà la Snomed-CT⇒possibilité de créer un alignement par transitivité et de lecomparer au notre

développer un système de codage médical !

Merci pour votre attention !

Quelques questions ?

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Perspectives

Perspectives

OntoHTA est aligné à la Snomed-CT, Snomed v3.5 est alignéà la Snomed-CT⇒possibilité de créer un alignement par transitivité et de lecomparer au notre

développer un système de codage médical !

Merci pour votre attention !

Quelques questions ?

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