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GMDS 2012: 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

16. - 20.09.2012, Braunschweig

Ein ontologie-basierter Ansatz zur Verwaltung und Harmonisierung von Dokumenttypen

Meeting Abstract

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  • Frank Oemig - AGFA HealthCare GmbH, Solution Management, Bonn, Deutschland
  • Bernd Blobel - Universitätsklinikum Regensburg, eHealth Competence Center, Regensburg, Deutschland

GMDS 2012. 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Braunschweig, 16.-20.09.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12gmds116

DOI: 10.3205/12gmds116, URN: urn:nbn:de:0183-12gmds1162

Published: September 13, 2012

© 2012 Oemig et al.
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Einleitung: In Unternehmen ausgetauschte elektronische Dokumente sind in der Regel unstrukturiert und werden zumeist als PDF bzw. neuerdings als PDF/A Dateien präsentiert. Im Gegensatz zur bekannten Clinical Document Architecture (CDA) [1] beinhalten diese Formate keinerlei Semantik. Der Dokumentenaustausch im Gesundheitswesen macht da keine Ausnahme.

Für einen interoperablen Datenaustausch jedoch ist eine Klärung der verschiedenen Dokumenttypen notwendig, die vorzugsweise in eine einzige Hierarchie (Taxonomie) eingeordnet werden sollten. Da die konkreten resultierenden Hierarchien je nach primärer Orientierung einen anderen Aufbau aufweisen können, wäre aber eher eine Ontologie zur Beschreibung der möglichen Dokumenteninhalte und damit der Dokumenttypen sinnvoll. Diese Vorgehensweise wird im Folgenden näher beleuchtet.

Methoden: Zur Entwicklung einer generischen formalen Ontologie für Dokumenttypen ist zunächst eine Strukturanalyse durchgeführt worden, die auf dem generischen Komponentenmodell (GCM, [2]) als Architektur-Framework basiert.

Per definitionem enthalten Ontologien Terminologien [3] mit zusammenhängenden Begriffen. Ein wesentliches Merkmal von guten Ontologien ist die Wiederverwendung („Import“) anderer Ontologien, bspw. über ein Mapping [3]. Dabei ist die Entwicklung neuer Ontologien auf der Basis bereits vorhandener nicht nur hilfreich, sondern unterstützt auch eine ontologie-übergreifende Harmonisierung. Eine wichtige generische Ontologie ist die Basic Formal Ontology (BFO) [4]. BFO ist die Grundlage für die von uns entwickelte Communication Standards Ontology (CSO) [5], die erlaubt, verschiedenen Kommunikationsstandards wie HL7 Version 2.x und V3 automatisch zu harmonisieren. CSO enthält bereits Grundkonzepte für Dokumente.

Ergebnisse: Frühere Versuche der Entwicklung einer Use-Case-unabhängigen Dokumenttyp-Taxonomie führten zu problematischen Ergebnissen. Zum Beispiel wurden Labordaten als Tabelle, und diese wiederum als Spezialisierung einer Datensammlung aufgeführt [6]. Derartige Fehlinterpretationen (s.u.) können durch eine Ontologie, die die Ableitung von unterschiedlichen Hierarchien zur Beschreibung der Inhalte ermöglicht, vermieden werden:

Eine Konzentration auf die wesentlichen Inhalte der jeweiligen Dokumenttypen unterstützt dabei eine saubere Struktur. Eine Unterteilung nach Austauschformaten (z.B. DICOM) oder nach strukturiert/unstrukturiert ist nicht angebracht, weil dies bereits über die Zuordnung von Informationsobjekt-Qualitäten abgebildet wird. Der Einsatz einer Ontologie zur Darstellung von Strukturen ermöglicht darüber hinaus die Modellierung diverser weiterer Einzelheiten.

Unsere architekturbasierte Herangehensweise (Komposition/Dekomposition von Systemen) führte zwangsläufig Strukturierung der Inhalte für Header und Body in eigene Dokumentteile mit entsprechenden Metadaten. Auf diese Weise wird der größte Teil der die Dokumenttypen charakterisierenden Informationen als individuelle Konzepte modelliert. Die Strukturen des DocumentBody (Abschnitte/Sektionen) werden ebenfalls als Dokumentteile repräsentiert. Der Fokus liegt hierbei auf dem gesamten Inhalt der Abschnitte.

Wenn solche Abschnitte jedoch weitere individuelle Details enthalten, die als kodierte Informationen oder Werte übertragen werden, können diese als Entries durch die CSO Datenstrukturen modelliert werden. Auf diese Weise kann die abgeleitete Hierarchie der Dokumenttypen Use-Case-spezifisch strukturiert werden [7]. Involvierte Personen in ihren jeweiligen Rollen (Autor, Adressat etc.) sowie eine Zuordnung der Dokumenttypen zu Fachbereichen (bspw. eine Laborbefund) können als individuelle Konzepthierarchien über entsprechende Beziehungen eingebunden werden.

Derartige Hierarchien ermöglichen zukünftige Erweiterungen.

Diskussion: Die vorgestellten Ergebnisse legen nahe, das Konzept „Dokument Teile (DocumentParts)“ anstelle des traditionellen Konzepts „Dokument“ als Root Class für eine Dokumenttypenontologie zu verwenden, da so eine höhere Flexibilität bei der Definition der verschiedenen Dokumenttypen erreicht wird. Ein Dokument ist die Generalisierung von Dokumentteilen (in Analogie zu anderen Bereichen von CSO).

Die verwendete Ontologie ist noch in der Entwicklung. Im Zuge der Ausdifferenzierung der Charakteristika der Ontologie sind Änderungen nicht ausgeschlossen.

Schlussfolgerung: Die aktuell vorgenommene Ausdifferenzierung der Dokumenttypen bestätigt den Ansatz einer eigenen Ontologie für Dokumenttypen (DTO = Document Type Ontology), da eindeutige Taxonomien für unterschiedliche Anwendungsfälle und Sichten nur schwer herauszuarbeiten sind. Im Ergebnis münden die verschiedenen Dokumenttypen, die jeweils über ihre Eigenschaften beschrieben werden, in eine flache Hierarchie.


Literatur

1.
HL7 CDA – The Clinical Document Architecture. Available from: http://www.hl7.org External link
2.
Oemig F, Blobel B. Harmonizing the semantics of technical terms by the Generic Component Model. In: Blobel B, Hvannberg EP, Gunnarsdóttir V, editors. Seamless Care – Safe Care: The Challenges of Interoperability and Patient Safety in Health Care. Amsterdam, Berlin, Oxford, Tokyo, Washington: IOS Press; 2010. p. 115-21. (Series Studies in Health Technology and Informatics 155). Available from: http://www.sky.is/efmi-stc-2010-.html External link
3.
Oemig F, Blobel B. A Communication Standards Ontology Using Basic Formal Ontologies. In: Bos L, Blobel B, Benton S, Carroll D, editors. Medical and Care Compunetics 6. Amsterdam, Berlin, Oxford, Tokyo, Washington: IOS Press; 2010. p. 105-13. (Series Studies in Health Technology and Informatics 156).
4.
The Open Biomedical Ontologies. Available from: http://www.obofoundry.org/ External link
5.
International Organization for Standardization ISO/IEC 10746-2, Information Technology – Reference Model for Open Distributed Processing: Foundations ISO/IEC 10746 / ITU-T x.901. Geneva.; 1996.
6.
Reuter. OID-Konzept: Generierung und Nutzung von OID im Kontext der elektronischen Fallakte. 2008. Available from: http://www.fallakte.de External link
7.
Oemig F, Blobel B. An Ontology Architecture for HL7 V3: Pitfalls and Outcomes. In: Proceedings of the World Congress; 2009; Munich, Germany. Available from: http://www.wc2009.org External link
8.
Blobel B. Application of the Component Paradigm for Analysis and Design of Advanced Health System Architectures. Int J Med Inform. 2000;60(3):281-301.
9.
Blobel B. Architectural approach to eHealth for enabling paradigm changes in health. Methods Inf Med. 2010;49(2):123-34. DOI: 10.3414/ME9308 External link
10.
Oemig F, Blobel B. Semantic Interoperability Adheres to Proper Models and Code Systems: An Examination of Different Approaches or Score Systems. In: Blobel B, Pharow P, Zvarova J, Lopez DM, editors. eHealth: Combining Health Telematics, Telemedicine, Biomedical Engineering and Bioinformatics to the Edge – CeHR Conference Proceedings. Amsterdam: IOS Press; 2007. pp. 97-104.