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SNOMED^® CT (http://snomed.vetmed.vt.edu/sct/menu.cfm) ist als Referenzterminologie für alle Bereiche des Gesundheitswesens konzipiert [Ref. 1] und soll in den kommenden Jahren in verschiedenen Ländern routinemäßig eingesetzt werden. SNOMED^® CT ist ein konzeptbasiertes kontrolliertes Vokabular. Konzepte sind in multiplen Taxonomien eingebettet und sind durch semantische Relationen verknüpft, wie z.B. has-associated-topography, has-action, has-associated-morphology. In dieser Arbeit werden die Relationship Groups des SNOMED^® CT im Hinblick auf ihren Nutzen für die eindeutige und konsistente Abbildung von Prozeduren untersucht.

SNOMED^® CT erhebt den Anspruch einer formalen, auf Beschreibungslogik basierenden Semantik [Ref. 2]. Die über UMLS zur Verfügung gestellte Version geht allerdings kaum über das relationale OAV (object-attribute-value) Format hinaus, welches der MRREL-Tabelle des UMLS-Metathesaurus zugrunde liegt. Die Ambiguitäten dieses Formates sind bekannt [Ref. 3]. SNOMED^® CT führt nun mit den sog. Relationship Groups ein Konstrukt ein, um Konzepte, die inhaltlich miteinander verknüpft sind, zu gruppieren. So enthält Removal of foreign body from the stomach by incision die Konzepte Stomach structure und Digestive structure als Werte des Attributs has-procedure-site, sowie die Konzepte Incision und Removal als Werte des Attributs has-method. Relationship Groups ermöglichen es, OAV-Tripel zu gruppieren, um unsinnige Interpretationen – im vorliegenden Beispiel Removal of the stomach and incision of a foreign body – zu verhindern. Tabelle 1 [Tab. 1] zeigt, wie Relationship Groups im UMLS Relational Format dargestellt werden.

Von Spackman et. al. [Ref. 4] wird vorgeschlagen, Relationship Groups durch Beschreibungslogik zu repräsentieren, mittels einer nicht weiter spezifizierten Relation „rg“. Wir unternehmen hier den Versuch, anhand dieser Darstellung die Semantik der SNOMED^® CT Relationship Groups zu untersuchen. Wir legen dar, dass einige Grundannahmen von SNOMED^® CT aus ontologischer Sicht problematisch sind, und schlagen eine Lösung zur Klärung vor, die weitgehend kompatibel zur derzeitigen Architektur des SNOMED^® CT ist.

Die obige Definition (Tabelle 1 [Tab. 1]) für die Beispielprozedur kann in Beschreibungslogik (Wir verwenden für Konzepte initiale Großbuchstaben, für Relationen initiale Kleinbuchstaben, Rollen werden im Beispiel durch die Reihung von Existenzoperator, Relationssymbol, Punkt und Konzeptsymbol abgebildet.) so beschrieben werden:

In SNOMED^® CT (Wie in den SNOMED^® CT sources im UMLS enthalten, oder visualisiert im SNOMED^® CT Browser: http://snomed.vetmed.vt.edu/sct/menu.cfm) sind die über die Relationship Groups dargestellten Prozedurenkomponenten RemovalOfForeignBodyFromDigestiveSystem und IncisionOfStomach taxonomisch wie folgt verankert: ersteres ist RemovalProcedure untergeordnet, letzteres wird durch IncisionProcedure subsumiert. Folglich müssten alle Instanzen des Konzeptes RemovalOfForeignBodyFromTheStomachByIncision Instanzen sowohl von IncisionProcedure als auch von RemovalProcedure sein. Unsere Beispielprozedur würde daher sowohl die Eigenschaften von Incision als auch Removal erben. In diesem Fall würde eine anatomische Struktur gleichermaßen inzidiert und entfernt, was unsinnig ist. In einer strengen Top-Level-Ontologie müssten Incision and Removal sich ausschließen.

Wir schlagen folgende Lösung vor:

• Die komplexe Prozedur RemovalOfForeignBodyFromTheStomachByIncision wird als ein durch zeitlich aufeinander folgende Subprozesse gekennzeichneter Prozess gesehen. Beide Subprozesse stehen in einer part-of-Beziehung zu der komplexen Prozedur.
• Eine Differenzierung zwischen atomaren Konzepten und komplexen Prozeduren, die möglicherweise identisch benannt sind, wird eingeführt. IncisionOfStomach zum Beispiel bezeichnet sowohl die Eröffnung des Magens durch einen Schnitt (atomare Prozedur - IncisionAction) als auch alle komplexen Prozeduren, zu deren Durchführung eine (atomare) Inzision des Magens gehört (IncisionProcess). Atomare (a) und komplexe (b) Incision of Stomach sind beschreibungslogisch unterschiedlich definiert:

Vielfach sind diese unterschiedlichen Konzepttypen – Action vs. Process – bereits in SNOMED^® CT enthalten.

Im Rahmen unserer Untersuchung der Relationship Groups in SNOMED^® CT zeigten sich Schwächen der Terminologie. Um die Eindeutigkeit der SNOMED^®-Definitionen zu gewährleisten und Inkonsistenzen vorzubeugen, wären folgende Veränderungen vorzuschlagen, die lediglich kleinere Modifikationen der SNOMED^®-Architektur mit sich bringen:

• Umbenennen des Relationship Group- Attributs rg zu has-part. Dies entspricht seiner tatsächlichen Bedeutung. Prozesse, die mittels Relationship Groups in komplexe Prozeduren „eingebaut“ sind, sind eigentlich Subprozesse, die in einer mereologischen Beziehung zum primären Prozess stehen.
• Klarere Unterscheidung zwischen atomaren Konzepten (wie IncisionAction) und Konzepten, die atomare Konzepte als Teil beinhalten (wie IncisionProcess). Die aktuellen Konzeptbezeichnungen sind irreführend.
• Wiederherstellen der Konsistenz, indem Relationship Groups (in Form von has-part-Relationen) auf allen Ebenen der Hierarchie verwendet werden. Andernfalls werden Rollen möglicherweise zweimal vererbt, innerhalb und außerhalb einer Relationship Group.

Diese Arbeit wurde unterstützt durch das EU Network of Excellence Semantic Interoperability and Data Mining in Biomedicine (NoE 507505), http://www.semanticmining.org. Wir danken Jeremy Rogers und Ulrike Sattler (Manchester, UK) sowie Kent Spackman (Portland, OR, US) für aufschlussreiche Diskussionen.