ontologies en médecine le web sémantique pour partager l ... · sémantique interprétative...
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Ontologies en médecineLe Web sémantique
pour partager l’information médicale
Jean Charlet1,2,3
1 INSERM UMR_S 1142 ; 2AP-HP ;3Université Pierre et Marie Curie, Paris, France.
08 octobre 201516e congrès de la SFLS
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
1 IntroductionSi je n’avais que 7 (et un peu plus) transparents
2 Des ontologiesDéfinitionsfinalement
3 Usages des ontologiesDes usagesExemplesLERUDIMeDOC
4 Quelques éléments de réflexionSur les ontologiesSur les standardsEt ça marche votre truc?
5 AnnexePour intégrer les données : DebugIT
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 2 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Dans mon Système de déclaration de . . .
. . . pharmacovigilance, j’ai beaucoup de mal à regrouper des cassimilaires
Trouver une ressource telle que le sens des concepts médicaux et lesrelations sémantiques qui existent entre eux puisse être représentésformellement pour pouvoir être exploités sans ambiguïté par unsystème informatique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Ressource sémantique
Cette ressource qui a à la fois la propriété d’être compréhensible parun être humain et “par” une machine est une ontologie informatique
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Une ontologie
est un modèle muni de deux propriétés
Sémantique interprétativeInterprétable par les être humains (partagée)
Sémantique formelle“Calculable” par un ordinateur
Une ontologie est une spécification partagée d’uneconceptualisation
(by Tom Gruber)
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Une ontologie
est un modèle muni de deux propriétés
Sémantique interprétativeInterprétable par les être humains (partagée)
Sémantique formelle“Calculable” par un ordinateur
Une ontologie est une spécification partagée d’uneconceptualisation
(by Tom Gruber)
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 10 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Une ontologie
est un modèle muni de deux propriétés
Sémantique interprétativeInterprétable par les être humains (partagée)
Sémantique formelle“Calculable” par un ordinateur
Une ontologie est une spécification partagée d’uneconceptualisation
(by Tom Gruber)
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 10 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Une ontologie
est un modèle muni de deux propriétés
Sémantique interprétativeInterprétable par les être humains (partagée)
Sémantique formelle“Calculable” par un ordinateur
Une ontologie est une spécification partagée d’uneconceptualisation
(by Tom Gruber)
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 10 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
1 IntroductionSi je n’avais que 7 (et un peu plus) transparents
2 Des ontologiesDéfinitionsfinalement
3 Usages des ontologiesDes usagesExemplesLERUDIMeDOC
4 Quelques éléments de réflexionSur les ontologiesSur les standardsEt ça marche votre truc?
5 AnnexePour intégrer les données : DebugIT
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Une ontologie I/III
Mammifères
Vertébrés
Oiseaux
Reptiles
Poissons
Tégument à poilsMammellesPoumonsSang chaud Tégument à plumes
OviparePoumonsSang chaud Tégument écailleux
renforcéOviparePoumonsSang froid
Tégument écailleuxOvipareBranchiesSang froid
Un petit extrait de la classification
de Linné
http://www.cosmovisions.com/mammiferesClassification.htmJ. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 12 / 56
Une ontologie II/III
Une ontologie III/III
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Définitions
Ontologie PHILO.
Partie de la métaphysique qui s’applique à l’être en tant qu’être,indépendamment de ses déterminations particulières (Le Petit Robert).
Ontologie INGÉNIERIE DES CONNAISSANCES.
Une ontologie est une spécification rendant compte d’uneconceptualisation (Gruber, 1992).
Comme un classification, e.g. CIM-10, mais
+ précis, + formel, + utilisable par les ordinateurs- de couverture, - - facile à construire
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Le syndrome de Wiskott-Aldrich dansONTOLURGENCES
Les médicaments diurétiques I
Les médicaments diurétiques II
Les médicaments diurétiques III
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
1 IntroductionSi je n’avais que 7 (et un peu plus) transparents
2 Des ontologiesDéfinitionsfinalement
3 Usages des ontologiesDes usagesExemplesLERUDIMeDOC
4 Quelques éléments de réflexionSur les ontologiesSur les standardsEt ça marche votre truc?
5 AnnexePour intégrer les données : DebugIT
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Usages des ontologies en médecine
Corriger des systèmes informations cliniques opérationnelsmais fonctionnant en silos non interopérablesCompléter les informations contenues dans les S.I. par desconnaissances médicalesAméliorer les systèmes d’indexation ou de codage(Indexation médicale vs T2A)Faire de la recherche d’information dans les DPI/DMPFournir des modèles jusqu’au plus haut niveau deformalisation (dictionnaires, classifications, taxonomies,ontologies, signaux) pour divers SIADTrouver un modèle pivot unique et standardisé pour unifierdes modèles différents dans les entrepôts de données quisont alors sémantiques
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Exemples
LERUDIMedOc
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI : Une ontologie pour la R.I.
Pour de la R.I.Répertorier les concepts dans les documents médicauxÀ travers les termes les dénotantDans le cadre du projet LeRUDI
Pour faire des raisonnements sur les structures trouvées
À travers la relations de subsomptionPour remonter des disciplines médicales dans un nuage de motsPour tenir compte des processus et des localisations des maladies
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Le œdème de la moelle épinière dansONTOLURGENCES
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI : extrait de l’ontologie
'maladie du tube digestif'
'maladies de l'intestin grèle et du gros intestin'
appendicite
has subclass'maladie du tube digestif global'
has subclass
chirurgie
estUneMaladieDeLaSpecialiteMedicale(Subclass some)
'maladies de l'appendice'
has subclass
'maladie inflammatoire localisee'
has subclass
'cancer intestinal'
has subclass
'maladie du rectum'
has subclass
'maladie abdominale'
has subclass
'maladie du mésentère'
has subclass
'maladies de l'oesophage, de l'estomac et du duodénum'
has subclass
has subclass
gastro-entérologie
estUneMaladieDeLaSpecialiteMedicale(Subclass some)
'occlusion digestive'
has subclass
'maladie du côlon'
has subclass
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI – Chiffres
Une ontologie de domaine9500 concepts primitifs112 concepts définis60 relations57000 annotations
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI : Écran de synthèse
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI : Écran de recherche
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
LeRUDI : Restitution du document
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MedOC – l’ontologie
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
MedOC – Chiffres
Une ontologie de domaine1114 concepts primitifs60 concepts définis22 relations (àcore-ontologie)Représentation des 377 termes du thésaurus de spécialité
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MedOC – l’interface
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
1 IntroductionSi je n’avais que 7 (et un peu plus) transparents
2 Des ontologiesDéfinitionsfinalement
3 Usages des ontologiesDes usagesExemplesLERUDIMeDOC
4 Quelques éléments de réflexionSur les ontologiesSur les standardsEt ça marche votre truc?
5 AnnexePour intégrer les données : DebugIT
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 33 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Construire des ontologies
Formaliser les inscriptions pour les émanciper du contexte, demanière à « éviter » l’interprétation par un utilisateur. Un sens nonnégociableLes ontologies : l’organisation des thésaurus poussée au bout dela formalisationFonder la construction sur les ressources terminologiquesexistantes ou le “text mining” sur les corpus textuels générésdurant l’activité des professionnels de santé (p. ex. comptesrendus d’hospitalisation)En explicitant les conceptualisations sous-jacentes dans lesschémas des SGBD (RDB2RDF, D2RQ, . . . )
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Quelques bonnes propriété des ontologies
Possibilité d’associer aux concepts des termes dans différenteslangues ou des termes du langage médical vs du langage patientSelon les besoins et les points de vues, les personnes ne ferontpas les mêmes ontologies du même domaine maisDes outils <http://sourceforge.net/projects/onagui/> etdes langages (SKOS) permettent d’aligner les ontologiesChaque concept a un identifiant unique (IRI) dans le mondeInternethttp://www.limics.fr/ontologies/OntolUrgences#Appendicite
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Disponibilité et standards
De nombreuses ontologies médicales sont disponibles surInternet (voir http://bioportal.bioontology.org). Il estnécessaire de les mettre à disposition et les aligner (voirhttp://doccismef.chu-rouen.fr/)Des services professionnels de type aide au codage ou fouille dedonnées sémantiques passent par des applications de faiblechamp mais avec des développements sémantiques forts (etcoûteux)Dans tous les cas, il faut assurer l’interopérabilté syntaxique viales standards (langages de représentation des connaissances,etc.)
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Le « cake » du Web de données (2007)
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Linking Open Data Cloud Diagram 4
2014-04http://data.dws.informatik.uni-mannheim.de/lodcloud/2014/
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Et ça marche votre truc ?
Un certain nombre de projets fonctionnent et dépendent decritères extérieurs (modèle économique) pour être déployésD’autres sont en cours de déploiement (cf.infra LeRUDI)D’autres arrivent rapidement (cf. entrepôts sémantiques deDonnées Cliniques)
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
ConSoRe
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
ESDC
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Un chat est un chat !
Un chat est un chat !
Je vous remercie de votre attention.
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
1 IntroductionSi je n’avais que 7 (et un peu plus) transparents
2 Des ontologiesDéfinitionsfinalement
3 Usages des ontologiesDes usagesExemplesLERUDIMeDOC
4 Quelques éléments de réflexionSur les ontologiesSur les standardsEt ça marche votre truc?
5 AnnexePour intégrer les données : DebugIT
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Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Le « cake » du Web sémantique
J. Charlet (Inserm & AP-HP) Ontologies médicales 44 / 56
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Le projet européen DebugIT II
1er Champ d’application : les infections urinairesExécution de requêtes :Liste des patients ayant une infection spécifique (ex : infectionurinaire) par un agent pathogène donné (ex : E. coli) résistante àun antibiotique donné (ex : amoxicilline)
Remerciements à Ariane Asselé pour les diapositives DebugIT
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La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
La mécanique de l’intégration dans DebugIT
Tableau de bord
Introduction Des ontologies Usages des ontologies Réflexions Annexe
Quelques remarques
Cela suppose la présence de la prescription connectéeLes résultats obtenus ne pourront être validés qu’en supposantque les données d’origine sont riches et de qualitéLes vocabulaires de qualité en machine, pour des données dequalité en machine, pour produire d’autres données de qualité
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