아르덴 구문

Arden syntax

아르덴 구문은 의학 지식을 표현하고 공유하는 데 사용되는 마크업 언어다.[1]이 임상 및 과학 지식 언어는 임상 의사 결정[2] 지원 시스템에 의해 실행 가능한 형식으로 사용되어 경고, 해석을 생성하고 임상의에게 보내는 메시지를 선별하고 관리하는 데 사용된다.이 구문은 많은 보건 서비스 기관 내에서 그리고 여러 의료 기관에서 의료 지식을 공유하기 위해 사용된다.[2]MLM(Medical Logic Modules, Medical Logic Modules)이라고 불리는 규칙 집합은 하나의 의학적 결정을 내리기에 충분한 논리로 구성된다.[1]의료 논리 모듈은 Arden 구문으로 작성되며, 이를 돕기 위해 작성된 조건이 발생할 때 프로그램인 이벤트 모니터에 의해 호출된다.

Arden 구문은 이전에는 ASTM에 따라 표준이 되었고 1992년에 출판되었으며, 현재는 Health Level Seven International에 속해 있다.[2]아르덴 구문 버전 2.0은 1999년에 HL7에 의해 출판되었다.Arden 구문 버전 2.10이 현재 버전이다.

역사

Arden 구문과 그 첫 응용 프로그램은 1989년에서 1993년 사이에 콜롬비아 장로교 의료 센터와 조지아 주 애틀랜타에 있는 IBM Health Industry Marketing 사이의 수백만 달러 규모의 공동 연구 개발 프로그램의 주요 결과물로 구상되고 개발되었다.IBM은 공동작업에 대한 프로그램 자금지원, S/370 메인프레임 하드웨어, 소프트웨어, 주변장치 및 기타 자료와 프로그램 관리감독을 제공했다.

Arden이라는 명칭은 구문의 개발과 정교화, 구현에 있어 그곳에서 달성한 중요한 이정표를 인정받아 뉴욕 오렌지 카운티의 IBM/CPMC 회의 및 업무 세션인 Arden House에서 유래되었다. (원래 1885년 에드워드 헨리 하리먼이 매입한 부동산은 컬럼비아 유니에게 주어졌다.)그의 아들 W. 미국 해군이 제2차 세계대전에 사용한 이후 1950년 아베렐 하리만.이 집과 터는 1966년 국가역사유적지구가 되었고, 현재는 회의장이 되었다.)[3]

콜롬비아-프레즈비언 메디컬 센터에서 40개의 아르덴 구문 MLM이 구현되었는데, 이 중 4개의 해석과 14개의 경고를 포함하여 18개의 구문 MLM이 임상 MLM이다.예를 들어, 사용자는 3개의 MLM에 의해 저칼륨혈증과 다이옥신 사용이 심장 부정맥을 유발할 수 있다는 경고를 받는다.1개의 MLM은 디옥신에 의한 약국 주문의 저장에 의해 활성화되고, 2번째 MLM은 혈액 칼륨 결과의 저장에 의해 활성화되며, 3번째 MLM은 혈액 디옥신 수치의 저장에 의해 활성화된다.12건은 연구 MLM 사례로 연구자에게 환자의 진료기록 내용과 입원 위치를 통보해 연구에 등록할 수 있는 비정상적인 자궁경부병리학 환자의 신원을 확인할 수 있는 능력 등을 포함하고 있으며, 나머지 10건은 행정 MLM이다.

IBM의 인공지능 제품인 KnowledgeTool은 CPMC 연구자 Dris가 강화하여 적용한 MLM 구문 표현과 처리의 원초적 기반을 제공했다.Paul D의 지도하에 CPMC에서 제임스 시미노, 조지 히프작, 스티브 존슨, 캐롤 프리드먼 등.클레이튼.같은 프로그램에 따른 관련 노력의 일환으로, 구문의 또 다른 프로토타입 구현은 퀸투스 프롤로그를 사용하여 피터 루데만에 의해 개발되었다.IBM 프로그램 관리와 AI 기술 서비스는 테리 랭킨, 피트 스미스, 에디 샌더스가 제공했다.

사용하다

Arden 구문은 다음과 같은 경우에 사용된다.

  • 의약품 상호작용이나 위험한 실험실 결과와 같이 임상적으로 중요한 상황이 발생하면 제공자는 경고 메시지를 통해 경고를 받는다.[1]
  • 해석은 간 기능 검사의 해석과 같은 지원 정보를 제공자에게 제공하기 위해 고안된 비응급 메시지다.
  • 화면은 임상시험이나 품질보증 우려 중 특정 특성을 만족하는 환자가 병원에 입원할 때 임상연구에 보내는 메시지다.[1]
  • 관리 메시지는 침대 배정 관리, 당일 입원 및 퇴원 등 행정 목적으로 사용된다.

그 장점은 다음과 같다.

  • 건강 수준 7 국제 표준 기구의 일부분이다.
  • 그것은 몇 가지 중요한 의학적 개념을 쉽게 부호화할 수 있게 해준다.[4]
  • 코드는 자연어에 가깝고 읽을 수 있는 방식으로 작성되며, 필터링할 수 있는 유연한 목록 처리와 같은 몇 가지 통사적 특징이 있다.[2]
  • 개발자들은 MLM을 문서화하고 표준에 의해 대형 메타데이터를 생산하기 위한 주석을 달도록 권장된다. 이는 대규모 MLM 컬렉션을 관리 가능하도록 만드는 데 필수적이다.[2]

실제 사례

Arden 구문은 관상동맥우회 수술[5] 후 환자 관리를 위한 전산 관리 계획에 사용된다.

그 Regenstrief 연구소", 의료 전달의 효율성 증진, 의료 오류를 방지하기고 강화 치료의 질은 환자의 안전성을 개선하는데 그것의 역할에 대해 인정"[6]의 CARE시스템 환자에 관한 의사에게 일깨워 주거나 힌트에 아덴 구문 MLMs를 사용하는 국제 비영리 의학 연구 기구이다. 나무제안 권고사항(예: 시스템에 저장된 디지털화된 노트 및 관련 환자 데이터에 적용된 규칙에 기반한 다음 진료소 임명)또한 솔트레이크시티의 LDS 병원은 지식의 본체뿐만 아니라 이 표준에 많은 기여를 했다.Indiana University's Child's Health Services Research of the School of Medicals(의과대학 내 어린이 건강 서비스 연구) 섹션은 Arden Syntax MLM을 광범위하게 사용하여 인디애나폴리스 내에서 운영되어 온 이동형 CDS인 CHICA(Computer Automation을 통한 어린이 건강 개선) 소아 임상 의사결정 지원 시스템 내에서 임상 의사결정 지원을 제어한다.11년 동안의 건강 [7]제도아르덴 구문은 HELP 시스템을 이용하여 유타주 솔트레이크시티의 LDS병원에서 구현된다.[8]

린코핑 대학의 의료 의사결정 지원 시스템은 임상 데이터베이스, 의료 데이터베이스 사전 및 지식 기반 구성요소로 구성된다.지식 베이스의 구문은 Arden 구문이다.[9]Samwald 외 연구진은 소수의 MLM에서 수십 개의 MLM에 이르는 Arden 구문 표준을 사용하여 많은 임상 의사결정 지원 시스템을 개발했다.이 시스템들은 Hepaxpert,[10] Tyrexpert,[11] Toxopert[12], LUSHMAT 전문가들이다.[13]햅axpert 시스템은 간염 세공 검사 결과의 해석을 돕는 반면, Tyrexpert 시스템은 갑상선 호르몬 검사 결과의 해석에 도움을 준다.Toxopert 시스템은 toxoposmosis serology 테스트 결과의 시간 순서를 해석하는 데 도움을 준다.류머티즘학에서의 차등진단 의사결정 지원은 류머티즘 전문가가 제공한다.[2]

특징들

이론적 근거

이 구문은 잠재적 사용자가 표준이 자신의 목적에 적합한지 결정하는 데 도움을 준다.그것은 사용자와 구현자에게 표준의 일부가 어떻게 사용되도록 설계되었는지에 대한 지식을 제공한다.그것은 또한 다른 표준의 저자들에게 미래의 새로운 언어를 설계할 때 그들 자신의 시도에 도움이 될 수 있는 통찰력을 제공한다.[14]

퍼지 아르덴 구문

퍼지 아르덴 구문의 주요 목적은 의학에서 일상적으로 나타나는 불확실한 데이터를 처리하는 쉬운 방법을 제공하는 것이다.완전히 정의되지 않을 수도 있는 정보 처리를 지원하기 위해 퍼지 아르덴 구문에 의해 새로운 개념들이 아르덴 구문에 통합된다.[15]예를 들어, 모호한 논리는 Moni–의 지식 기반에서 사용되어 왔다.비엔나 종합병원 병원 위생 임상연구소의 ICU 시스템.병원에서 얻은 감염을 감지해 지속적으로 확인하는 시스템이다.[2]지식 기반에서 퍼지 논리의 사용은 의사들에게 병균 감염의 유무에 대한 보다 정확한 정보를 제공하며, 이는 경계선 사례의 인식에 도움이 되며, 감염 시작과 그 감소를 이전의 발견을 가능하게 한다.[2]

제한 사항

  • Arden 구문 채택과 관련된 문제는 "curly braces problem"과 컴파일러 문제인데, 향후 가상 의학 기록(vMR)과 같은 XML 기반 기법의 도입으로 해결될 수도 있다.[16]
  • 다양한 범주로 나뉘기 때문에 다양한 운영자와 문구를 동시에 사용할 수 있어 불일치로 이어진다.
  • 표준은 사용자가 Arden 구문 MLMs를 개발하기 위한 것과 Arden 구문 컴파일러의 개발자를 위한 다른 두 개의 별도 문서로 작성될 수 있다.[2]

기술 구현

여러 개발자들이 Yacc 기반 컴파일러나 유사한 도구를 사용하여 MLM을 나중에 실행된 중간 형태로 변환했다.다른 개발자들은 구문 분석과 해석 모두를 위해 Prolog를 사용하고 MLM을 단일 할당 선언 형태로 변환하여 최적화한다.[14]오픈 소스 컴파일러 Arden2ByteCode는 MLM을 Java Virtual Machine에서 실행 가능한 Java Bytecode로 변환한다.[17]Eclipse의 동반 플러그인인 Arden4Eclipse는 IDE(Integrated Development Environment)를 갖춘 MLM 개발자를 지원한다.

테스트

Arden 구문은 함께 사용할 때 컴파일러나 통역기를 만드는 도구 렉스와 Yacc를 사용하여 신뢰성과 부정확성을 시험한다.소스 파일은 렉스에 의해 토큰으로 분할되고 프로그램의 계층 구조는 Yacc에 의해 발견된다.이 도구들은 구문의 모호성을 줄인다.[8]

예

유지 보수:  칭호를 붙이다: 에게 수표 그 편협한 핏덩어리 압력을 가하다 의 그 참을성 있는;;  mlmname: 저혈압;;  arden: 버전 2.7;;  버전: 1.00;;  기관: 라트가운 대학교 분도라;;  저자: 락슈미 데비네니;;  전문적: ;;  날짜를 잡다: 2013-06-02;;  확인: 시험;; 도서관의:  목적: 수표 만일 그 편협한 핏덩어리 압력을 가하다 의 그 참을성 있는 이다 안쪽에 제한,;;  설명: 이것 MLM 이다 a의 예시 을 위해 독서 자료 그리고 글쓰기 a 메세지;;  키워드: 저혈압; 분류;;  인용구: ;;  링크스: http://en.wikipedia.org/wiki/Hypotension;; 지식:  타자를 치다: data_drived;;  자료:  /* 이완기 혈압 */  diastolic_blood_pressure. := 읽다 지난  {편협한 핏덩어리 압력을 가하다}; /* 가새의 값은 귀사에 따라 달라짐 런타임 환경 */  /* 높이가 high_threshold보다 낮으면 */ 메시지를 출력하십시오.  diastolic_pressure_pressure_properties := 60;  stdout_dest := 목적지  {뚱뚱하게 굴다};  ;;  환기시키다: null_event;;  논리학:  만일 (diastolic_blood_pressure. 이다 아닌 번호를 붙이다) 그때  결말을 짓다 거짓의;  엔디프;  만일 (diastolic_blood_pressure. >= diastolic_pressure_pressure_properties) 그때  결말을 짓다 진실의;  다른  결말을 짓다 거짓의;  엔디프;  ;;  액션:  글씨를 쓰다 "당신의 디아스토릭 혈압이 너무 낮음(고혈압)."  에서 stdout_dest;  ;; 자원.:  체납: 드  ;;  언어: 에  '음스그' : "정상 범위 60~90";  ;;  언어: 드  '음스그' : "Der Normalberich von 60 bis 90";  ;; 종지부를 찍다:

구조

Arden 구문에서의 표현 단위는 MLM(Medical Logic Module)이다.[18] Medical Logic Module은 유지, 라이브러리, 지식 및 자원의 4가지 범주로 구성되며, 적절한 슬롯이 있다.[2]Arden 구문은 지식 자원이 임상 의사결정 지원 시스템의 전달 메커니즘을 명령하는 지식 자원 중심 지식 통합 아키텍처의 한 예다.[19]

유지 관리

이 범주에는 MLM에 대한 메타데이터가 포함되어 있다.유지보수 범주는 모듈의 의료 지식과 무관한 유지보수 정보를 표시하는 슬롯으로 구성된다.[20]첫 번째 슬롯은 MLM을 지정하는 데 사용되는 식별자인 파일 이름 다음에 모듈에 대한 간략한 설명을 제공하는 제목이다.세 번째 슬롯은 사용된 버전을 지정하는 버전이다.또한 MLM에 대한 업데이트 트랙을 유지하며, MLM이 작성되는 위치와 작성자를 지정하는 기관 및 작성자 슬롯이 뒤따른다.[1]여섯 번째 슬롯은 기관 내 MLM의 검증 및 설치에 대한 책임자를 지정하는 전문가 슬롯이다.이 슬롯은 한 기관에서 다른 기관으로 정보를 전송할 때 항상 비어 있도록 되어 있다.[8]이 슬롯 다음에 MLM이 마지막으로 업데이트된 날짜를 표시하는 날짜 및 유효성 검사 슬롯이 나타난다.검증 수준은 전문가에 의해 설정되며, 이는 MLM이 시험에만 사용됨을 나타낸다.[1]이러한 슬롯은 지식 기반 유지 보수 및 변경 제어에 사용된다.[16]

도서관

이 범주는 목적, 설명, 키워드, 인용문 및 링크라고 불리는 5개의 슬롯을 포함한다.목적 슬롯은 특정 MLM이 무엇에 사용되는지 설명하는 반면, 설명 슬롯은 MLM이 어떻게 작동하는지 설명한다.MLM의 지식기반을 통해 검색할 수 있는 용어는 키워드 슬롯에 의해 제공된다.인용 및 링크 슬롯은 선택 사항이다.MLM의 의료 행위를 지원하는 문헌에 대한 참조가 인용구에 포함되어 있다.전자교과서와 교육모듈과 같은 다른 정보 출처에 대한 특정 기관 링크가 링크 슬롯에 포함되어 있다.[1]

지식

이 범주에는 MLM의 실제 의학 지식이 포함되어 있다.유형, 데이터, 우선 순위, 환기, 논리 및 작업 슬롯으로 구성된다.MLM을 사용하는 방법은 유형 슬롯으로 알려져 있다.나머지 MLM에서 사용되는 용어는 데이터 슬롯에 의해 정의된다.그것의 목표는 기관 고유의 MLM의 그러한 부분과 MLM의 보다 일반적인 부분을 분리하는 것이다.MLM을 호출해야 하는 순서는 우선순위로 표시되며, 1(마지막)부터 99(첫 번째)까지의 숫자가 될 수 있다.그것은 거의 사용되지 않는 선택 슬롯이다.MLM은 이벤트 또는 Evoke 슬롯에 의해 지정된 응용 프로그램 프로그램 또는 MLM로부터의 직접 호출에 의해 활성화될 수 있다.[1]복합 계산을 포함할 수 있는 논리 슬롯에는 실제 의료 상태 또는 테스트할 규칙이 포함되어 있다.[8]조치 슬롯은 목적지에 대한 경고 보내기, 다른 MLM 발생, 값 반환 등과 같이 의료 제공자에게 전송되는 메시지를 생성한다.긴급 슬롯은 선택 사항이며, MLMs 동작 또는 메시지의 중요성을 나타내는 1부터 99까지의 숫자일 수 있다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g h i Hripcsak, George (1994). "Writing Arden Syntax medical logic modules". Computers in Biology and Medicine. 24 (5): 331–63. doi:10.1016/0010-4825(94)90002-7. PMID 7705066.
  2. ^ a b c d e f g h i j Samwald, Matthias; Fehre, Karsten; De Bruin, Jeroen; Adlassnig, Klaus-Peter (2012). "The Arden Syntax standard for clinical decision support: Experiences and directions". Journal of Biomedical Informatics. 45 (4): 711–8. doi:10.1016/j.jbi.2012.02.001. PMID 22342733.
  3. ^ 아르덴 하우스
  4. ^ Song, B.; Wolf, K.-H.; Gietzelt, M.; Al Scharaa, O.; Tegtbur, U.; Haux, R.; Marschollek, M. (2009). "Decision Support for Teletraining of COPD Patients". Methods of Information in Medicine. 49 (1): 96–102. doi:10.3414/ME09-02-0005. PMID 20011809. S2CID 16854405.
  5. ^ Starren, J.B.; Hripcsak, G.; Jordan, D.; Allen, B.; Weissman, C.; Clayton, P.D. (1994). "Encoding a post-operative coronary artery bypass surgery care plan in the Arden Syntax". Computers in Biology and Medicine. 24 (5): 411–7. doi:10.1016/0010-4825(94)90010-8. PMID 7705074.
  6. ^ "Regenstrief Institute".
  7. ^ Anand, Vibha; Carroll, Aaron E.; Biondich, Paul G.; Dugan, Tamara M.; Downs, Stephen M. (2018). "Pediatric decision support using adapted Arden Syntax". Artificial Intelligence in Medicine. 92: 15–23. doi:10.1016/j.artmed.2015.09.006. hdl:1805/14229. PMC 4818208. PMID 26547523.
  8. ^ a b c d Pryor, T. Allan; Hripcsak, George (1993). "The arden syntax for medical logic modules". International Journal of Clinical Monitoring and Computing. 10 (4): 215–24. doi:10.1007/BF01133012. PMC 2245504. PMID 8270835.
  9. ^ Jenders, RA; Hripcsak, G; Sideli, RV; Dumouchel, W; Zhang, H; Cimino, JJ; Johnson, SB; Sherman, EH; Clayton, PD (1995). "Medical decision support: Experience with implementing the Arden Syntax at the Columbia-Presbyterian Medical Center". Proceedings of the Annual Symposium on Computer Application in Medical Care: 169–73. PMC 2579077. PMID 8563259.
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  11. ^ "Thyrexpert". Medexter Healthcare. Archived from the original on 2013-10-15. Retrieved May 19, 2013.
  12. ^ "Toxopert". Medexter Healthcare. Archived from the original on 2013-10-15. Retrieved May 19, 2013.
  13. ^ "Rheumexpert". Medexter Healthcare. Archived from the original on 2013-10-15. Retrieved May 19, 2013.
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  15. ^ Vetterlein, Thomas; Mandl H; Adlassnig K (2010). "Fuzzy arden syntax: A fuzzy programming language for medicine". Artificial Intelligence in Medicine. 49 (1): 1–10. doi:10.1016/j.artmed.2010.01.003. PMID 20167457.
  16. ^ a b Kim, Sukil; Haug, Peter J.; Rocha, Roberto A.; Choi, Inyoung (2008). "Modeling the Arden Syntax for medical decisions in XML". International Journal of Medical Informatics. 77 (10): 650–6. doi:10.1016/j.ijmedinf.2008.01.001. PMID 18321775.
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  18. ^ Greenes, Robert (2007). Clinical Decision support The Road Ahead. p. 293. ISBN 978-0-12-369377-8.
  19. ^ Kawamoto, K; Lobach, D (2007). "Proposal for Fulfilling Strategic Objectives of the U.S. Roadmap for National Action on Decision Support through a Service-oriented Architecture Leveraging HL7 Services". Journal of the American Medical Informatics Association. 14 (2): 146–155. doi:10.1197/jamia.m2298. PMC 2213469. PMID 17213489.
  20. ^ Fehre, Karsten (February 17, 2012). "How to write Arden Syntax MLMs – An introduction" (PDF). Medexter. Archived from the original (PDF) on 2014-05-14.