Arden syntax
Arden-syntax är ett märkningsspråk som används för att representera och dela medicinsk kunskap. Detta kliniska och vetenskapliga kunskapsspråk används i ett körbart format av kliniska beslutsstödsystem för att generera varningar, tolkningar och för att screena och hantera meddelanden till kliniker. Denna syntax används för att dela medicinsk kunskap inom och mellan många vårdinstitutioner. Regeluppsättningar, kallade Medical Logic Modules (MLMs), innehåller tillräckligt med logik för att fatta ett enda medicinskt beslut. Medicinska logikmoduler är skrivna i Arden-syntax och anropas av ett program – en händelseövervakare – när tillståndet de är skrivna för att hjälpa till uppstår.
Arden-syntax var tidigare en standard under ASTM , publicerad 1992, och är nu en del av Health Level Seven International . Arden syntax version 2.0 publicerades av HL7 1999. Arden syntax version 2.10 är den nuvarande versionen.
Historia
Arden Syntax och dess första applikationer utformades och utvecklades som de primära resultaten av ett multimiljondollars gemensamt forsknings- och utvecklingsprogram mellan Columbia Presbyterian Medical Center och IBM Health Industry Marketing i Atlanta, Georgia, mellan 1989 och 1993. IBM gav programfinansiering, S /370 stordatorhårdvara, mjukvara, kringutrustning och annat material för arbetet, och programledningsövervakning av samarbetsarbetet.
Namnet "Arden" kommer från platsen för IBM/CPMC-konferenserna och arbetssessionerna, Arden House, i Orange County, New York , som ett erkännande av viktiga milstolpar som uppnåtts där i utvecklingen och förfining av syntaxen och dess implementering. (Ursprungligen köpt av Edward Henry Harriman 1885, godset gavs till Columbia University av hans son W. Averell Harriman 1950 efter att det användes av den amerikanska flottan under andra världskriget. Huset och tomten blev ett nationellt historiskt landmärke 1966, och det är nu ett konferenscenter.)
På Columbia-Presbyterian Medical Center har 40 Arden syntax MLM implementerats där 18 av dem är kliniska MLM, inklusive 4 tolkningar och 14 varningar. Till exempel uppmärksammas en användare av tre MLM om förekomsten av hypokalemi och digoxinanvändning som kan leda till hjärtrytmrubbningar . En MLM aktiveras genom lagring av en apoteksbeställning av digoxin , en andra MLM aktiveras genom lagring av ett blodkaliumresultat och den tredje aktiveras av lagring av bloddigoxinnivå. Tolv är forsknings-MLM-exempel, som inkluderar förmågan att identifiera patienter med onormal cervikal patologi , etc. som meddelar forskaren om detaljerna i patientens journal och deras slutenvårdsplats för att registrera patienten i en studie, och de återstående tio är administrativa MLMs.
IBMs artificiella intelligensprodukt, KnowledgeTool, utgjorde den ursprungliga grunden för MLM-syntaxrepresentation och bearbetning, som förbättrats och tillämpats av CPMC-forskarna Drs. James J. Cimino , George Hripcsak, Steve Johnson, Carol Friedman och andra på CPMC, under ledning av Paul D. Clayton. I ett relaterat försök under samma program utvecklades en annan prototypimplementering av syntaxen av Peter Ludemann med hjälp av Quintus Prolog. IBMs programhantering och AI-tekniktjänster tillhandahölls av Terry Rankin, Pete Smith och Eddie Sanders.
Används
Arden-syntax används när:
- En kliniskt viktig situation som en läkemedelsinteraktion eller farligt laboratorieresultat uppstår, leverantören varnas av ett varningsmeddelande.
- En tolkning är ett meddelande utan nödsituation som är utformat för att förse en leverantör med stödjande information såsom en tolkning av leverfunktionstester .
- En skärm är ett meddelande som skickas till klinisk forskning när patienter som uppfyller vissa egenskaper antingen för en klinisk prövning eller kvalitetssäkringsproblem läggs in på sjukhuset.
- Ledningsmeddelanden används för administrativa syften som att hantera sänguppdrag, sammadagsinläggningar och utskrivningar från sjukhuset.
Dess fördelar inkluderar:
- Det är en del av Health Level Seven International standards organisation
- Det möjliggör enkel kodning av flera viktiga medicinska koncept.
- Koden är skriven på ett sätt nära naturligt språk och läsbar, med flera syntaktiska funktioner som flexibel listhantering som kan filtreras.
- Utvecklare uppmuntras att dokumentera och kommentera MLM för att producera stora metadata enligt standarden, vilket är avgörande för att göra stora samlingar av MLM hanterbara.
Verkliga exempel
Ardensyntax används i datoriserade vårdplaner för hantering av patienter efter kranskärlsbypassoperationer
Regenstrief Institute, en internationell icke-vinstdrivande medicinsk forskningsorganisation "erkänd för sin roll i att förbättra kvaliteten på vården, öka effektiviteten i sjukvårdsleveransen, förebygga medicinska fel och förbättra patientsäkerheten", använder Arden Syntax MLMs i sitt CARE-system för att leverera påminnelser eller tips till läkare angående patientbehandlingsrekommendationer (t.ex. nästa klinikbesök, baserat på regler som tillämpas på de digitaliserade anteckningarna och relevant patientdata som lagras i systemet). Dessutom LDS-sjukhuset i Salt Lake City bidragit mycket till denna standard såväl som kunskapsmassa. Indiana Universitys sektion av Children's Health Services Research inom School of Medicine använder i stor utsträckning Arden Syntax MLMs för att kontrollera kliniskt beslutsstöd inom CHICA (Child Health Improvement through Computer Automation) pediatriskt kliniskt beslutsstödssystem, ett ambulerande CDS som har körts inom Indianapolis- områdets hälsosystem i 11 år. Arden-syntaxen är implementerad på LDS-sjukhuset, Salt Lake City, Utah, med hjälp av HELP-systemet.
Ett medicinskt beslutsstödssystem vid Linköpings universitet består av en klinisk databas, medicinsk databasordbok och en kunskapsbaskomponent. Syntax för kunskapsbasen är Arden-syntax. Samwald et al. gruppen utvecklade många kliniska beslutsstödssystem med Arden-syntaxstandard som sträcker sig från några till flera dussintals MLM. Dessa system är Hepaxpert, Thyrexpert, Toxopert och RHEUMexpert. Hepaxpert-systemet hjälper till med tolkningen av hepatitserologiska testresultat, medan Thyrexpert-systemet hjälper till med tolkningen av testresultaten för sköldkörtelhormon. Toxopert-systemet hjälper till att tolka tidssekvenser av toxoplasmoserologiska testresultat. Beslutsstöd för differentialdiagnos inom reumatologi erbjuds av RHEUMexpert.
Funktioner
Logisk grund
Syntaxen erbjuder potentiella användare hjälp att avgöra om standarden är lämplig för deras syften. Den ger användare och implementörer kunskap om hur delar av standarden utformades för att användas. Det ger också författare till andra standarder en insikt som kan vara till hjälp i deras egna försök i framtida utformning av nya språk.
Fuzzy Arden-syntax
Huvudsyftet med fuzzy Arden-syntax är att tillhandahålla en enkel metod för bearbetning av osäkra data som rutinmässigt förekommer inom medicin. Nya koncept införlivas i Arden-syntaxen av suddig Arden-syntax för att hjälpa till att bearbeta information som kanske inte är helt definierad. Till exempel har en otydlig logik använts i kunskapsbasen i Moni–ICU-systemet vid det kliniska institutet för sjukhushygien vid Wiens allmänna sjukhus. Det är ett system som upptäcker och ständigt kontrollerar sjukhusförvärvade infektioner . Användning av luddig logik i kunskapsbasen ger läkare mer exakt information om graden av förekomst av sjukhusinfektioner, som hjälper till att känna igen gränsfall och tillåter tidigare upptäckt av en infektionsstart och dess nedgång.
Begränsningar
- Problem relaterade till antagandet av Arden-syntax är problemet med "curly braces" och kompilatorproblemet, som kan lösas i framtiden genom införandet av XML -baserade tekniker som Virtual Medical Record (vMR).
- Eftersom det är indelat i olika kategorier tillåter det användning av olika operatorer och uttalanden samtidigt, vilket leder till inkonsekvenser.
- Standard kan skrivas i två separata dokument, ett för användare att utveckla Arden syntax MLMs och det andra för utvecklare av Arden syntax kompilatorer .
Tekniskt genomförande
Flera utvecklare har använt Yacc -baserade kompilatorer eller liknande verktyg för att översätta MLM till en mellanform som exekveras senare. Andra utvecklare använder Prolog för både analys och tolkning och för att optimera MLM:er genom att konvertera dem till en deklarativ form. Open source-kompilatorn Arden2ByteCode översätter MLMs till Java Bytecode som är körbar på Java Virtual Machine . Den medföljande plugin för Eclipse som heter Arden4Eclipse stödjer MLM-utvecklare med en integrerad utvecklingsmiljö ( IDE).
Testning
Arden-syntaxen testas för tillförlitlighet och oprecision med hjälp av verktyg lex och Yacc som, när de används tillsammans, skapar en kompilator eller tolk . Källfilen delas upp i tokens av lex och den hierarkiska strukturen för programmet hittas av Yacc. Dessa verktyg minskar oklarheter i syntaxen.
Exempel
underhåll : titel : För att kontrollera patientens diastoliska blodtryck ;; _ _ _ mlmname : Hypotension ;; arden : version 2.7 ;; version : 1.00 ;; institution : La Trobe University Bundoora ;; författare : Lakshmi Devineni ;; specialist : ;; datum : 2013 -06-02 ;; validering : testning ;; bibliotek : syfte : kontrollera om patientens diastoliska blodtryck är inom gränserna ;; _ _ _ _ förklaring : Denna MLM är ett exempel för att läsa data och skriva ett meddelande ;; nyckelord : hypotoni ; kategorisering ;; citat : ;; länkar : http : //en.wikipedia.org/wiki/Hypotension;; kunskap : typ : datadriven ;; data : / * läs det diastoliska blodtrycket */ diastoliskt_blodtryck : = läs senast { diastoliskt blodtryck }; /* värdet inom klammerparenteser är specifikt för din körtidsmiljö */ /* Om höjden är lägre än height_threshold, mata ut ett meddelande */ diastolic_pressure_threshold : = 60 ; stdout_dest : = destination { stdout }; ;; framkalla : null_event ;; logik : om ( diastoliskt_blodtryck är inte siffra ) dra då slutsatsen falskt ; endif ; om ( diastoliskt_blodtryck >= diastoliskt_tryck_tröskel ) dra då slutsatsen sant ; annars drar slutsatsen falskt ; endif ; ;; action : skriv "Ditt diastoliska blodtryck är för lågt (hypotension)" på stdout_dest ; ;; resurser : default : de ;; language : sv ' msg ' : "Det normala intervallet från 60 till 90" ; ;; language : de ' msg ' : "Der Normalbereich von 60 bis 90" ; ;; slut :
Strukturera
Representationsenheten i Arden-syntaxen är Medical Logic Module (MLM). En medicinsk logikmodul är sammansatt av fyra kategorier, nämligen underhåll, bibliotek, kunskap och resurser, med lämpliga platser. Arden Syntax är en instans av en kunskapsresurscentrerad kunskapsintegrationsarkitektur, där kunskapsresurserna styr leveransmekanismerna för kliniska beslutsstödssystem.
Underhåll
Den här kategorin innehåller metadata om MLM. Underhållskategorin består av platser som indikerar underhållsinformation som inte är relaterad till den medicinska kunskapen i modulen. Den första luckan är titeln som ger en kort beskrivning av modulen följt av ett filnamn, en distinkt identifierare som används för att specificera MLM. Den tredje luckan är versionen som anger vilken version som används. Den håller också koll på uppdateringar av MLM:erna. En versionsplats följs av institutions- och författareslots som anger var MLM är skrivet och personen som skrev det. Den sjätte luckan är specialistplatsen som namnger den person i institutionen som är ansvarig för att validera och installera MLM i institutionen. Denna lucka är alltid avsedd att vara tom när information överförs från en institution till en annan. Denna lucka följs av datum och valideringsluckor som visar det datum då MLM senast uppdaterades. Valideringsnivån ställs in av specialisten, den indikerar att MLM endast används för testning. Dessa platser används för kunskapsbasunderhåll och ändringskontroll.
Bibliotek
Den här kategorin innehåller fem platser som kallas syfte, förklaring, nyckelord, citat och länkar. Syftesluckan förklarar vad en viss MLM används till, medan förklaringsluckan illustrerar hur en MLM fungerar. Termer som kan användas för att söka igenom en kunskapsbas om MLM tillhandahålls av en nyckelordsplats. Hänvisnings- och länkplatserna är valfria. Referenser till litteratur som stöder MLM:s medicinska beteende finns med i citatet. Institutionsspecifika länkar till andra informationskällor såsom elektroniska läroböcker och utbildningsmoduler finns i länkplatsen.
Kunskap
Denna kategori innehåller den faktiska medicinska kunskapen om MLM. Den består av typ, data, prioritet, framkalla, logik och handlingsluckor. Sättet på vilket MLM används är känt efter typ slot. Termer som används i resten av MLM definieras av dataluckan. Dess mål är att separera de delar av MLM som är specifika för en institution från de mer generiska delarna av MLM. Ordningen i vilken MLM måste anropas indikeras av prioriteten, som kan vara ett nummer från 1 (sista) till 99 (första). Det är en sällan använd valfri slot. En MLM kan aktiveras av en händelse, eller genom ett direktanrop från en MLM eller ett applikationsprogram som specificeras av evoke-luckan. Ett verkligt medicinskt tillstånd eller regel att testa för finns i den logiska luckan som kan innefatta sammansatta beräkningar. Åtgärdsluckan skapar ett meddelande som skickas till vårdgivaren, som att skicka en varning till destinationen, framkalla andra MLM och returnera värden. Brådskandeplatsen är valfri; det kan vara en siffra från 1 till 99 som indikerar vikten av en MLMs åtgärd eller meddelande.