Ontology-based Framework for Electronic Health Records - PowerPoint PPT Presentation

Oral ¡Presenta8on ¡ Ontology-­‑based ¡Framework ¡for ¡ Electronic ¡Health ¡Records ¡ Interoperability ¡ ¡ Carolina ¡González. ¡PhD ¡ Diego ¡M. ¡López. ¡PhD ¡ University ¡of ¡Cauca, ¡Colombia ¡ Bernd ¡Blobel, ¡PhD ¡ eHealth ¡Competence ¡Center ¡-­‑ ¡Regensburg, ¡Germany ¡

1. ¡IntroducHon ¡ Seman8c ¡interoperability ¡defini8on: ¡ Homecare ¡ Emergency ¡Services ¡ Pa8ent ¡ Health ¡Authority ¡ ¡ ¡ Effec8ve ¡ Exchange ¡of ¡ ¡ ¡Collabora8on ¡ Informa8on ¡ ¡ ¡ Hospital ¡ Insurance ¡Company ¡ Administra8on ¡ Primary ¡Healthcare ¡ Provider ¡ Laboratory ¡ Diagnos8c ¡Services ¡ Pharmacy ¡ Seman8c ¡Interoperability: ¡ ability ¡to ¡understand ¡the ¡informa8on ¡that ¡is ¡being ¡exchanged. ¡ ICT ¡SoluHon : ¡Agreement ¡(using ¡standards) ¡on ¡common ¡clinical ¡data ¡representa8on, ¡ terminology. ¡ Technical ¡ ¡Problem : ¡They ¡are ¡ inconsistent , ¡ overlapping , ¡ informal ¡, ¡and ¡ incomplete ¡ à à ¡Ontology ¡ 2 ¡ ¡

2. ¡Objec8ve ¡ • Propose ¡an ¡interoperability ¡framework ¡based ¡ on ¡an ¡ ontological ¡approach ¡ to ¡support ¡ computable ¡seman8c ¡interoperability ¡among ¡ Electronic ¡Health ¡Record ¡Systems ¡ ¡

2. ¡Methods ¡ Ontologies ¡and ¡Concept ¡RepresentaHon ¡ Generic ¡Component ¡Model ¡ Types ¡of ¡ontologies ¡(aSer ¡Rebstock ¡et. ¡2008), ¡changed ¡

3. ¡Results ¡(1/2) ¡ Conceptual ¡Framework ¡for ¡EHR ¡SemanHc ¡Interoperability ¡ • Philosophical ¡ontology ¡ à Categoriza8on ¡of ¡universals ¡or ¡classes ¡of ¡ reality ¡and ¡the ¡rela8ons ¡exis8ng ¡between ¡them ¡(Smith, ¡1997) ¡ • Computer ¡Sciences ¡ à ¡“specifica8on ¡of ¡a ¡conceptualiza8on”, ¡i.e. ¡the ¡ provision ¡of ¡knowledge ¡representa8on ¡primi8ves ¡(classes, ¡a[ributes ¡ and ¡rela8onships) ¡to ¡model ¡reality ¡(Gruber, ¡1993) ¡ ¡ 4 ¡ 3 ¡ 4.d ¡ 2 ¡ 1 ¡ 4.c ¡ 4.b ¡ 4.a ¡

3. ¡Results(2/2) ¡ 1. ¡The ¡Role ¡of ¡the ¡Framework ¡in ¡computable ¡semanHc ¡ Framework ¡for ¡EHR ¡SemanHc ¡Interoperability ¡ Interoperability! ¡ Post-­‑processing ¡ Common ¡Informa8on ¡Model! ¡ Mapping-­‑Execu8on ¡ ¡External ¡ ¡ Compute-­‑Similarity ¡ Resources ¡ ¡ (Ontologies) ¡ ¡Syntac8c ¡ ¡Seman8c ¡ Basic ¡Formal ¡Ontology ¡(BFO) ¡ ¡Converter ¡ Capture-­‑Informa8on ¡ OBO ¡Foundry ¡ Mapping ¡Algorithms ¡ ¡ SNOMED-­‑CT, ¡LOINC, ¡UMLS ¡ ¡ OWL, ¡RDF ¡Representa8on ¡ R2RML: ¡RDB ¡ to ¡RDF ¡ EHR-­‑S ¡ LIS ¡ Mapping ¡ Hospital ¡ Hospital ¡ Language ¡ Administra8on ¡ Administra8on ¡

4. ¡Interoperability ¡Scenario ¡ CDA ¡Laboratory ¡Results ¡(Localized) ¡to ¡RDF/OWL. ¡ RDF/OWL ¡representaHon ¡to ¡Indivo ¡Lab ¡Schema ¡ Interoperability ¡ Service ¡ Mirth ¡Messaging ¡ Module ¡

5. ¡Discussion ¡and ¡Conclusion ¡ • An ¡ interoperability ¡ framework ¡ based ¡ on ¡ an ¡ ontology ¡ approach ¡ to ¡ support ¡ seman8c ¡ interoperability ¡ between ¡ Electronic ¡ Health ¡ Records ¡systems ¡has ¡been ¡presented. ¡ • Ontology ¡ mapping ¡ Algorithms ; ¡ ApplicaHon ¡ Ontology ¡formalizaHon . ¡ • The ¡prototype ¡is ¡currently ¡being ¡tested ¡in ¡order ¡ to ¡ evaluate ¡ the ¡ effecHveness ¡ of ¡ the ¡ matching ¡ process ¡ (case ¡ study ¡ PHR-­‑EHR-­‑LIS/experiment, ¡ Recall ¡, ¡Precision ¡of ¡Matching). ¡

Thank you for your attention! Carolina ¡Gonzalez, ¡Ph.D. ¡ cgonzals@unicauca.edu.co ¡ ¡ Departamento ¡de ¡Sistemas ¡ Facultad ¡de ¡Ingeniería ¡Electrónica ¡y ¡ Telecomunicaciones ¡ Universidad ¡del ¡Cauca ¡ Calle ¡5 ¡No. ¡4-­‑70 ¡-­‑ ¡Popayan, ¡Colombia ¡ Tel. ¡ ¡+57-­‑(2)-­‑8209800 ¡ Fax: ¡+57-­‑(2)-­‑8209810 ¡ ¡ Acknowledgment ¡ This ¡ work ¡ was ¡ founded ¡ ¡ by ¡ the ¡ US ¡ NaHonal ¡ InsHtutes ¡ of ¡ Health ¡ ( QUIPU ¡ ¡ Program ¡ Grant: ¡ 1D43TW008438-­‑0109 ¡ ), ¡ the ¡ German ¡ Academic ¡ Exchange ¡ Service ¡ DAAD ¡ and ¡ Colciencias ¡ ¡ (Fondo ¡ Francisco ¡ José ¡ de ¡ Caldas ¡ Contract ¡ 567-­‑2011), ¡ the ¡ eHeath ¡ Competence ¡ Center ¡ Regensburg, ¡ and ¡ University ¡ of ¡ Cauca ¡ (Vicerrectoría ¡ de ¡ inves8gaciones ¡Project ¡ID ¡3286). ¡ | ¡

Annex: ¡Results ¡ 2. ¡The ¡ontology ¡mapping ¡process_phases ¡ 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ Post-­‑processing ¡ Mapping-­‑Execu8on ¡ ¡External ¡ ¡ Compute-­‑Similarity ¡ Resources ¡ ¡ ¡Syntac8c ¡ ¡Seman8c ¡ (Ontologies) ¡ ¡Converter ¡ Capture-­‑Informa8on ¡

Annex: ¡Results ¡ Laboratory ¡Model ¡Mapping ¡System ¡Design ¡ Users HELP Utilities Module General User G Explanation Knowledge acquisition F E Module I Expert N L Module E E R S A L M Memory Knowledge O Expert Work Base M D O User U D L U E L Inference Motor E Expert System Module Control ¡Module Access ¡File Expert Access Semantic Network ¡ Solutions access Expert System Repository Repository Access ¡Data ¡Module LMMS

Laboratory ¡Model ¡Mapping ¡System ¡ Design ¡ • Produc8on ¡Rules ¡ If ¡person ¡and ¡a[ends(pa8ent(x)) ¡and ¡ E ¡[(department)] ¡ à ¡doctor ¡ Si es una persona y atiende un paciente que tiene una historia clínica y labora dentro de un departamento de servicios asistenciales que forma parte de una empresa prestadora de servicios de salud, entonces , If ¡x ¡ à ¡y ¡and ¡If ¡y ¡ à ¡z ¡ es un medico. If ¡x ¡ à ¡z ¡ Name ¡ General ¡ ¡ Concept ¡ State ¡ Name ¡ Specific ¡ ¡ Descrip8on ¡ Concepts ¡ State ¡ Id ¡ Affirma8on ¡ Mapping ¡ State ¡ … ¡ Descrip8on ¡ Statement ¡ Descrip8on ¡ HL7 ¡Mapping ¡ Rule ¡ LMMS: ¡An ¡Approach ¡to ¡Support ¡Seman8c ¡Mapping ¡of ¡E-­‑R ¡Models ¡to ¡HL7 ¡Informa8on ¡Models ¡