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アーデン構文は、医療知識を表現し共有するために使用されるマークアップ言語です。[1]この臨床および科学知識言語は、臨床意思決定支援システム[2]によって実行可能形式で使用され、警告や解釈を生成し、臨床医へのメッセージを選別および管理します。この構文は、多くの医療サービス機関内および機関間で医療知識を共有するために使用されます。[2]医療ロジックモジュール (MLM) と呼ばれるルールセットは、単一の医療決定を行うのに十分なロジックで構成されています。[1]医療ロジックモジュールはアーデン構文で記述され、支援するために記述された状態が発生したときにプログラム (イベントモニター) によって呼び出されます。
アーデン構文は、以前はASTMの標準規格であり、1992年に発行され、現在はHealth Level Seven Internationalの一部となっています。[2]アーデン構文バージョン2.0は、1999年にHL7によって発行されました。アーデン構文バージョン2.10が現在のバージョンです。
歴史
Arden Syntax とその最初のアプリケーションは、 1989 年から 1993 年にかけて、ジョージア州アトランタのColumbia Presbyterian Medical Centerと IBM Health Industry Marketing の間で行われた数百万ドル規模の共同研究開発プログラムの主な成果物として考案され、開発されました。IBM は、この共同作業に必要なプログラム資金、S/370 メインフレームのハードウェア、ソフトウェア、周辺機器、その他の資材を提供し、共同作業のプログラム管理監督も行いました。
「アーデン」という名前は、IBM/CPMC会議およびワーキングセッションの開催地であるニューヨーク州オレンジ郡のアーデンハウスに由来しており、構文とその実装の開発と改良において重要なマイルストーンが達成されたことを記念して付けられた。(この地所はもともと1885年にエドワード・ヘンリー・ハリマンによって購入され、第二次世界大戦中にアメリカ海軍が使用した後、1950年に息子のW・アヴェレル・ハリマンによってコロンビア大学に寄贈された。この家と敷地は1966年に国定歴史建造物となり、現在は会議センターとなっている。) [3]
コロンビア・プレスビテリアン医療センターでは、40 のアーデン構文 MLM が実装されており、そのうち 18 は臨床 MLM で、4 つの解釈と 14 のアラートが含まれています。たとえば、低カリウム血症と、不整脈につながる可能性のあるジゴキシンの使用について、3 つの MLM によってユーザーにアラートが送信されます。1 つの MLM はジゴキシンの薬局注文の保存によってアクティブになり、2 つ目の MLM は血中カリウムの結果の保存によってアクティブになり、3 つ目は血中ジゴキシン濃度の保存によってアクティブになります。12 は研究 MLM の例で、異常な頸部病変を持つ患者を識別する機能などがあり、研究者に患者の医療記録の詳細と入院場所を通知して患者を研究に登録します。残りの 10 は管理 MLM です。
IBM の人工知能製品である KnowledgeTool は、MLM 構文の表現と処理の元の基礎を提供し、Paul D. Clayton のリーダーシップの下、CPMC の研究者であるJames J. Cimino博士、George Hripcsak 博士、Steve Johnson 博士、Carol Friedman博士らによって強化され、適用されました。同じプログラムの関連した取り組みとして、構文の別のプロトタイプ実装が、Quintus Prolog を使用して Peter Ludemann によって開発されました。IBM のプログラム管理と AI テクノロジー サービスは、Terry Rankin、Pete Smith、Eddie Sanders によって提供されました。
用途
Arden 構文は次の場合に使用されます。
- 薬物相互作用や危険な検査結果など、臨床的に重要な状況が発生した場合、医療提供者は警告メッセージによって警告されます。[1]
- 解釈は、肝機能検査の解釈など、医療提供者に支援情報を提供するために設計された非緊急メッセージです。
- スクリーンとは、臨床試験または品質保証上の懸念事項のいずれかで特定の特徴を満たす患者が入院したときに臨床研究に送信されるメッセージです。 [1]
- 管理メッセージは、ベッドの割り当て、当日の入院や退院の管理などの管理目的で使用されます。
その利点は次のとおりです。
- これは、Health Level Seven Internationalの標準化団体の一部です。
- これにより、いくつかの重要な医学的概念を簡単にエンコードすることができます。[4]
- コードは自然言語に近い読みやすい方法で書かれており、フィルタリング可能な柔軟なリスト処理などのいくつかの構文機能を備えています。[2]
- 開発者は、標準規格に従って大規模なメタデータを生成するためにMLMを文書化して注釈を付けることが推奨されており、これは大規模なMLMコレクションを管理可能にするために不可欠です。[2]
実例
アーデン構文は、冠動脈バイパス手術後の患者の管理のためのコンピュータ化されたケアプランに使用されている[5]
Regenstrief Institute は、国際的な非営利医療研究機関で、「医療の質の向上、医療提供の効率化、医療過誤の防止、患者の安全性の強化における役割が認められている」[6] 。同研究所は、CARE システムで Arden Syntax MLM を使用して、患者の治療の推奨に関するリマインダーやヒントを臨床医に提供しています (たとえば、システムに保存されているデジタル化されたメモや関連患者データに適用されるルールに基づいて、次回の診療予約など)。さらに、ソルトレイクシティのLDS 病院は、この標準と知識体系に大きく貢献しています。インディアナ大学医学部内の小児保健サービス研究部門は、Arden Syntax MLM を使用して、CHICA (Child Health Improvement through Computer Automation) 小児臨床意思決定支援システム内の臨床意思決定支援を制御しています。CHICA は、インディアナポリス地域の医療システムで 11 年間運用されている外来 CDS です。[7] Arden syntax は、ユタ州ソルトレイクシティの LDS 病院で HELP システムを使用して実装されています。[8]
リンショーピング大学の医療意思決定支援システムは、臨床データベース、医療データベース辞書、および知識ベースコンポーネントで構成されています。知識ベースの構文は、Arden 構文です。[9] Samwald らグループは、数個から数十個の MLM にわたる Arden 構文標準を使用した多くの臨床意思決定支援システムを開発しました。これらのシステムは、Hepaxpert、 [10] Thyrexpert、[11] Toxopert [12]および RHEUMexpert です。[13] Hepaxpert システムは肝炎血清学的検査結果の解釈に役立ち、Thyrexpert システムは甲状腺ホルモン検査結果の解釈に役立ちます。Toxopert システムは、トキソプラズマ症血清学的検査結果の時系列の解釈に役立ちます。リウマチ学における鑑別診断意思決定支援は、RHEUMexpert によって提供されています。[2]
特徴
根拠
構文は、潜在的なユーザーが標準が目的に適しているかどうかを判断するのに役立ちます。ユーザーと実装者に、標準の各部分がどのように使用されるように設計されているかの知識を提供します。また、他の標準の作成者に、将来の新しい言語の設計に役立つ洞察を提供します。[14]
あいまいなアーデン構文
ファジーアーデン構文の主な目的は、医療で日常的に発生する不確実なデータの処理を容易にすることです。完全に定義されていない可能性のある情報の処理を支援するために、ファジーアーデン構文によって新しい概念がアーデン構文に組み込まれます。[15] たとえば、ウィーン総合病院の病院衛生臨床研究所のMoni-ICUシステムの知識ベースではファジー論理が使用されています。これは、院内感染を検出し、継続的にチェックするシステムです。[2]知識ベースでファジー論理を使用すると、医師は院内感染の存在の程度に関するより正確な情報を得ることができ、境界線上のケースを認識するのに役立ち、感染の発症とその減少を事前に検出できます。[2]
制限事項
- アーデン構文の採用に関連する問題は「中括弧問題」[16]とコンパイラ問題であり、将来的には仮想医療記録（vMR）[17]のようなXMLベースの技術の導入によって解決される可能性があります。
- さまざまなカテゴリに分かれているため、さまざまな演算子やステートメントを同時に使用でき、矛盾が生じます。
- 標準は2つの別々の文書で書かれる可能性があり、1つはArden構文MLMを開発するユーザー向け、もう1つはArden構文コンパイラの開発者向けです。[2]
技術的な実装
開発者の中には、 Yaccベースのコンパイラや類似のツールを使用して、MLM を後で実行される中間形式に変換している人もいます。他の開発者は、構文解析と解釈の両方にProlog を使用し、MLM を単一代入宣言形式に変換して最適化しています。[14] オープンソースのコンパイラArden2ByteCode は、 MLM をJava 仮想マシンで実行可能なJava バイトコードに変換します。[18] Eclipse に付属する Arden4Eclipse というプラグインは、統合開発環境(IDE)で MLM 開発者をサポートします。
テスト
Arden構文は、 lexとYaccというツールを使って信頼性と不正確さをテストされ、これらを一緒に使うとコンパイラやインタープリタが作成される。ソースファイルはlexによってトークンに分割され、プログラムの階層構造はYaccによって検出される。これらのツールは構文の曖昧さを軽減する。[8]
例
メンテナンス:
タイトル:患者の拡張期血圧をチェックする;; mlmname :低血圧;;アーデン:バージョン2.7 ;;バージョン: 1.00 ;;機関: La Trobe University Bundoora ;;作成者: Lakshmi Devineni ;;専門家: ;;日付: 2013-06-02 ;;検証:テスト;;ライブラリ:目的:患者の拡張期血圧が限度内かどうかを確認する;;説明:このMLM は、データの読み取りとメッセージの書き込みの例です;;キーワード:低血圧;分類;;引用: ;;リンク: http : //en.wikipedia.org/wiki/Hypotension ;;知識:タイプ:データ駆動型;; data : /* 拡張期血圧を読み取る */ diastolic_blood_pressure : = read last {拡張期血圧}; /* 中括弧内の値は実行環境に固有です */ /* 高さが height_threshold より低い場合は、メッセージを出力します */ diastolic_pressure_threshold : = 60 ; stdout_dest : = destination { stdout } ; ;; evoke : null_event ;; logic : if ( diastolic_blood_pressure is not number ) then conclude false ; endif ; if ( diastolic_blood_pressure >= diastolic_pressure_threshold )
then は
true と結論付け、else は false と結論付けます。endif ; ;; action : write "あなたの拡張期血圧は低すぎます (低血圧)" at stdout_dest ; ;; resources : default : de ;; language : en ' msg ' : " 60から90までの正常範囲" ; ;; language : de ' msg ' : " 60から90までの正常範囲" ; ;; end :
構造
アーデン構文における表現の単位は、医療ロジックモジュール（MLM）です。[19]医療ロジックモジュールは、メンテナンス、ライブラリ、知識、リソースの4つのカテゴリと適切なスロットで構成されています。[2]アーデン構文は、知識リソース中心の知識統合アーキテクチャのインスタンスであり、知識リソースが臨床意思決定支援システムの配信メカニズムを指揮します。[20]
メンテナンス
このカテゴリには、MLM に関するメタデータが含まれます。メンテナンス カテゴリは、モジュール内の医療知識とは関係のないメンテナンス情報を示すスロットで構成されています。 [21]最初のスロットはタイトルで、モジュールの簡単な説明とファイル名 (MLM を指定するために使用される一意の識別子) が続きます。3 番目のスロットはバージョンで、使用されているバージョンを指定します。また、MLM の更新の追跡も保持します。バージョン スロットの後には、MLM が記述されている場所と記述者を指定する機関スロットと作成者スロットが続きます。[1] 6 番目のスロットは専門家スロットで、機関内で MLM を検証してインストールする責任を負う機関の担当者の名前を指定します。このスロットは、ある機関から別の機関に情報を転送する場合、常に空白にする必要があります。[8]このスロットの後には、MLM が最後に更新された日付を示す日付スロットと検証スロットが続きます。検証レベルは専門家によって設定され、MLM がテストにのみ使用されることを示します。[1]これらのスロットは、知識ベースのメンテナンスと変更管理に使用されます。[17]
図書館
このカテゴリには、目的、説明、キーワード、引用、リンクという 5 つのスロットがあります。目的スロットでは、特定の MLM が何のために使用されるかを説明し、説明スロットでは MLM がどのように機能するかを説明します。キーワードスロットでは、MLM の知識ベースを検索するために使用できる用語が提供されます。引用とリンクスロットはオプションです。引用スロットには、MLM の医療行為をサポートする文献への参照が含まれます。リンクスロットには、電子教科書や教育モジュールなどの他の情報源への機関固有のリンクが含まれます。[1]
知識
このカテゴリには、MLM の実際の医学的知識が含まれます。タイプ、データ、優先度、呼び出し、ロジック、アクションのスロットで構成されます。MLM の使用方法は、タイプ スロットでわかります。MLM の残りの部分で使用される用語は、データ スロットで定義されます。その目的は、MLM の機関に固有の部分を、MLM のより一般的な部分から分離することです。MLM を呼び出す順序は優先度で示され、優先度は 1 (最後) から 99 (最初) までの数字になります。これはめったに使用されないオプション スロットです。MLM は、イベントによって、または呼び出しスロットで指定された MLM またはアプリケーション プログラムからの直接呼び出しによってアクティブ化できます。[1]テストする実際の医学的状態またはルールは、複合計算を含むことができるロジック スロットに含まれています。[8]アクション スロットは、宛先にアラートを送信したり、他の MLM を呼び出して値を返すなど、医療提供者に送信されるメッセージを作成します。緊急スロットはオプションです。これは1から99までの数字で、MLMの行動やメッセージの重要性を示す。[1]
参照
参考文献
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