Unified Lékařské Jazyk Systému: Informatika Výzkumné Spolupráce

Abstrakt

V roce 1986, Národní Knihovna Medicíny (NLM) shromáždil velké multidisciplinární, vícemístné tým pracovat na Unified Medical Language System (UMLS), kolaborativní výzkumný projekt zaměřený na snížení základních překážek aplikace počítačů do medicíny. Kromě svých hmotných produktů, zdrojů znalostí UMLS a vlivu na oblast informatiky je projekt UMLS zajímavou případovou studií ve společném výzkumu a vývoji. Ilustruje silné stránky a výzvy věcné spolupráce mezi široce distribuovanými výzkumnými skupinami. Za poslední desetiletí, pokroky v oblasti výpočetní techniky a komunikace minimalizovaly technické potíže spojené se spoluprací UMLS a také usnadnily vývoj, šíření, a využívání zdrojů znalostí UMLS. Šíření World Wide Web se zvýšil viditelnost přístup k informacím problémy způsobené více slovníky a mnoho informačních zdrojů, které jsou předmětem UMLS práce. Doba je příznivá pro budování na UMLS úspěchy a pokrok na informatiky výzkumné otázky první zvýrazněna UMLS projekt před více než 10 lety.

za posledních 10 let Unified Medical Language System (UMLS)*1 zachytil čas, talenty a pozornost mnoha informatika vyšetřovatelé z široké škály oborů. Projekt je zaměřen na překonání dvou důležitých překážek rozvoje informačních systémů, které mohou zdravotníkům pomoci lépe se rozhodovat. Tyto bariéry jsou rozdíly v terminologii používané v různých informačních zdrojích a různými uživateli, a pouhý počet a distribuce strojově čitelných informačních zdrojů, které by mohly být relevantní pro všechny uživatele dotaz. Umls podporuje vývoj uživatelsky přívětivých systémů, které mohou efektivně získávat a integrovat relevantní informace z různorodých strojově čitelných zdrojů. K dosažení tohoto cíle, UMLS projekt má vyráběny a šířeny čtyři víceúčelové zdroje znalostí určený pro systémové vývojáře: Metatezaurus, Sémantické Sítě, Informační Zdroje, Mapy a ODBORNÉ slovní zásoby a související lexikální programy.2 Tyto zdroje znalostí byly testovány a aplikovány v mnoha různých systémech a prostředích. Podstatná a rostoucí skupina publikované literatury dokumentuje, diskutuje a hodnotí výsledky výzkumu a vývoje souvisejícího s UMLS.3

UMLS pokročila jako rozsáhlý distribuovaný výzkumný a vývojový projekt prostřednictvím desetiletí obrovských změn v oblasti informačních technologií a poskytování zdravotní péče. Kromě svých hmotných produktů a vlivu na výzkum a praxi informatiky je UMLS zajímavou případovou studií ve společném výzkumu a vývoji. Účelem tohoto příspěvku je popsat, jak byl projekt UMLS zahájen, implementován, a řízeno a diskutovat o klíčových faktorech, které přispěly k jeho dlouhověkosti, úspěchy, a nedokončené podnikání.

Genesis UMLS Projektu

cílem tohoto programu je řešit, co je nejvíce zásadní překážku aplikace počítačů v medicíně, a sice, nedostatek standardní jazyk v medicíně. Pokusíme se vybudovat slovní zásobu, jazyk, který bude kříž mezi biomedicínské literatury a pozorování pacienta, stejně jako vzdělávací aplikace, ve škole, jazyk, který umožňuje ty oblasti, které mají být vzájemně propojeny.4

—Donald a. B. Lindberg, M. D., 19. Března, 1985,

Těmito slovy představil UMLS projektu do USA. Sjezdu Národní lékařské knihovny FY 1986. Toto prohlášení odráželo první úroveň zdokonalení konceptu, který Dr. Lindberg přinesl s sebou, když převzal ředitelství NLM v srpnu 1984. Specifický přístup UMLS k řešení problému slovní zásoby by se v příštích několika letech vyvíjel. V Březnu 1985, NLM o podporu Kongresu pro dlouhodobý program výzkumu a vývoje zaměřený na jednu základní příčinu obtíží, s nimiž se setkávají zdravotní informaticians v jejich snaze integrovat pokročilé počítačové bázi pro podporu rozhodování do rutinní péče o pacienta. Úkol budování UML-a zejména jeho udržování – byl popsán jako překročení toho, co lze očekávat od jakéhokoli akademického oddělení nebo sbírky krátkodobých výzkumných grantů. Zahájení, financování a nakonec zachování takového systému byly proto navrženy jako přiměřený závazek pro federální výzkumnou agenturu.

UMLS program byl prezentován jako komplementární k a podporuje IAIMS: „unified lékařské jazyk systému se také významně přispět ke konečnému úspěchu Integrované Akademické Informační Management Systémy (IAIMS). To je nevyhnutelné, že různé IAIMS systémy nyní ve vývoji bude bránit nedostatek takový jazyk, jak se snaží integrovat a propojit existující informační zdroje na klinice a nemocnice, učebny, knihovna, administrativní centra, a v odlehlých sítí a databází….“5

případ pro rozvoj UMLS se ukázal přesvědčivý a Kongres přidal 1 milion dolarů do rozpočtu NLM na výzkum a vývoj související s UMLS. Tyto peníze byly prvním a jediným přírůstkem do základní položky NLM speciálně vyčleněné na práci UML. V roce 1986 přidělil NLM srovnatelnou částku úsilí UMLS z souvisejícího rozpočtu na intramurální výzkum Národního centra pro biomedicínskou komunikaci Lister Hill. Rozpočet na výzkum UMLS nadále činil zhruba 2 miliony dolarů ročně, bez nákladů na pracovníky NLM pracující na projektu. Od roku 1990, UMLS-související výzkum také podpořil některé z cílů NLM zdravotní služby, výzkum, informace, program a NLM iniciativy v High Performance Computing a Komunikace.

Výběr a Financování Extramurální Spolupracovníků

v době, kdy Kongres přivlastnil FY 1986 prostředků na UMLS, vnitřní NLM UMLS řízení team6 prováděli pozadí vyšetřování a hodnocení různých možností pro organizování projektu pro asi rok. NLM tým ilustrovaný klíčovou charakteristikou UMLS výzkumu—jeho závislost na příspěvky z mnoha oborů, včetně medicíny, biomedicínské vědy, lékařská informatika, počítačová věda, knihovnictví a informační věda a lingvistika. Členové týmu přinesli komplementární a synergické pohledy na složité diskutované otázky. Když některý člen musel vynechat projektovou schůzku, nedostatek klíčové perspektivy měl tendenci zpomalit pokrok.

Na počátku, NLM předpokládal, že silnou sadu externích výzkumných spolupracovníků by bylo potřeba, aby se pokrok v překonání zásadních bariér k přístupu k informacím, že UMLS určeny k řešení. Mechanismus výběru a financování těchto spolupracovníků byl méně jistý. Po zvážení různých alternativ vybral tým NLM UMLS výzkumnou smlouvu „task-order“jako nejvhodnější prostředek pro financování mimoměstských výzkumných spolupracovníků UMLS. Zakázky na výzkum úkolů zahrnují řadu výzkumných úkolů, které jsou definovány a sjednávány po celou dobu trvání smlouvy. Tento mechanismus povoleno NLM a spolupracovníků společně upravit výzkumné otázky a metody, jak využít lepší pochopení problémů nebo změny ve zdraví informační prostředí. Na rozdíl od „normální“ zakázky na výzkum a vývoj vyžadují up-front definice cílů a metod na úrovni specifičnosti, které bylo nevhodné pro distribuované a evoluční výzkum představil, a to zejména v počáteční průzkumné fázi projektu. Grantové mechanismy, včetně pravidelných výzkumných grantů a dohod o spolupráci, poskytly NLM příliš malou volnost ke koordinaci úsilí více výzkumných spolupracovníků.

existovaly určité nevýhody mechanismu zakázky na zakázku pro výzkumné skupiny informatiky založené na univerzitě, které se pravděpodobně ucházely o smlouvy UMLS. V roce 1986, většina lékařské informatiky vyšetřovatelé byli obeznámeni s pravidly a předpisy, které řídí výzkum smluv jakéhokoliv typu, a dokonce i jejich obchodní kanceláře byli obeznámeni s úkolem-cílem zakázky. Úkol-aby smlouva také omezena vyšetřovatel autonomie a přízrak, který NLM může vydávat úkoly, které se nevešly na výzkum zájmů a agend z úspěšných zájemců. Knihovna to neměla v úmyslu, ale smluvní mechanismus by to umožnil.

Asi rok po UMLS koncept byl poprvé představen na Kongresu, NLM vydal žádost o návrhy (RFP) pro úkol-aby na podporu výzkumu smluv“… pro rozvoj logické modely a struktury potřebné k vytvoření UMLS a související produkty.“7 RFP zopakoval, že „hlavní překážkou efektivní integrovaný přístup k biomedicínských informací je obrovské pole klasifikace a znázornění schémat používaných v hlavních informačních zdrojů: publikovaná biomedicínská literatura, záznamy pacientů, lékařsky související datové banky, a lékařské znalostní báze.“7 To také odráží další upřesnění v NLM přemýšlí o přístup, musí být přijata: „řešení této základní lékařské informace, problém je vývoj konceptuálních vazeb mezi různorodými systémy klasifikace…. V praxi bude výsledek metatezaurus, propojení Oka a dalších medicínsky relevantní výkladové slovníky, jakož i související produkty, které pomáhají v klasifikaci a přístup k lékařské informace k dispozici v široké škále informačních zdrojů.“7

RFP nastínil několik oblastí, ve kterých by byly úkoly přiděleny úspěšným uchazečům. Jednalo uživatele informačních potřeb, zdrojů strojově čitelné informace relevantní pro tyto potřeby, funkční požadavky na UMLS komponenty, alternativní struktury a vývoje přístupů pro tyto komponenty, a nástroje na podporu výzkumného úsilí. Navrhovatelé jsou povinni předložit své vlastní nápady pro výzkum týkající se celkové UMLS cíle a nepochopitelně se mnoho zájemců—navrhuje specifický přístup k ukázkové úlohy, které se pravděpodobně nikdy být požádán, aby provádět. Navzdory nejasnostem ohledně cílů UML a výhradám k mechanismu smlouvy obdržel NLM v reakci na RFP řadu vynikajících návrhů. Některé z těchto odráží pre-existující práce, které ovlivnily NLM je přemýšlet o projektu UMLS, jako je Massachusetts General Hospital je Mikrosítko,8 uživatelsky přívětivé grafické prohlížeče pro Medical Subject Headings slovní zásobu.

jak je požadováno pro všechny výzkumné smlouvy NIH, návrhy byly hodnoceny speciálně svolanou technickou revizní skupinou složenou převážně z nevládních odborníků. Následující kolo technických jednání a související rozpočet ořezávání, v srpnu 1986 NLM uděleny čtyři dva-rok UMLS zakázky na výzkum a vývoj, zahrnující sedm různých medicínské informatiky výzkumné skupiny. Jednalo se o první ze tří kol konkurenceschopné udělen úkol, aby výzkum smluv vydaných speciálně pro obecné UMLS výzkum a vývoj; ostatní byla udělena v roce 1988 a 1991. V letech 1992 a 1995 vydala NLM menší konkurenční nákupní objednávky, aby usnadnila aplikaci zdrojů znalostí UMLS v dalších institucích. Od roku 1993 podporuje NLM některé výzkumné a vývojové projekty související s UMLS na základě výzkumných smluv a grantů o spolupráci vydaných v rámci svého vysoce výkonného výpočetního a komunikačního programu. Prostřednictvím těchto různých mechanismů získalo mnoho vyšetřovatelů a institucí financování NLM pro výzkum UMLS.9

od 1986 projekt UMLS těží z talentu posloupnosti lékařských informatiků v řadě institucí s granty NLM Research Training. V některých případech práce UMLS významně ovlivnila jejich následné kariéry a výzkumné zájmy. Několik, kteří nejprve pracovali na výzkumu UMLS jako kolegové ve vzdělávacích programech, se stali hlavními vyšetřovateli nebo spoluřešiteli následně udělených smluv nebo grantů UMLS. Jak jsem si to představovala na počátku projektu UMLS, UMLS komponenty poskytují některé z infrastruktury potřebné pro integrované informační systémy, které jsou zaměřeny na IAIMS. Na výzkumu UMLS se přímo podílela řada institucí IAIMS.

, kterou se Stanoví Rámec pro Spolupráci

Na září 12-13, 1986, nové UMLS dodavatelé se setkali v Bethesda s NLM vnitřní UMLS projektový tým pro první co se stala série obecné UMLS projektových schůzek, které se konaly v 6-měsíčních intervalech v průběhu příštích 8 let. (Ty byly čas od času doplněny menšími relacemi zahrnujícími podskupiny spolupracovníků UMLS, kteří zkoumali konkrétní témata.) Někteří si mysleli, že začínají vzrušující a důležité úsilí. Někteří se divili, do čeho se dostali. Vzrušení a neklid se vzájemně nevylučovaly. Kontingent NLM byl spokojen s počátečním výsledkem smluvního procesu a dychtivě pokračoval v podstatné práci na projektu UMLS. Věděli také, že bude pravděpodobně obtížné udržet tak nesourodou a vysoce výkonnou skupinu směřující zhruba stejným směrem-zejména proto, že přesný cíl nebyl dosud jasně definován.

Agenda nevyhnutelně zahrnovala diskusi o technických aspektech komunikace a spolupráce mezi účastníky. Dokonce v roce 1986 Internetu byla rozumná volba pro rutinní komunikace mezi UMLS spolupracovníků, ale někteří vyšetřovatelé na téměř všechny UMLS výzkum lokality se stal Internetu e-mail uživatele, poprvé jako součást jejich UMLS účast. Byly také stanoveny pokyny pro výměnu strojově čitelných dat mezi weby (v té době na disketách). V té době před webem se objevil problém nalezení společných hardwarových a softwarových platforem. Skupina spolupracovníků zahrnovala uživatele osobních počítačů MS-DOS, osobních počítačů Macintosh a pracovních stanic založených na Unixu. Několik účastníků UMLS by brzy použilo prostředky NLM na nákup „mimozemských“ strojů, aby mohli používat aplikace vyvinuté jinými účastníky. Někteří dodavatelé UMLS byli požádáni, aby používali konkrétní softwarové balíčky, aby jejich výsledky byly více kompatibilní s výzkumným úsilím v NLM. V alespoň několika případech by tento přístup bránil pokroku dodavatele v podstatě úkolu.

Tam byla také omezena diskuse o právech duševního vlastnictví, zejména ve vztahu k dodavateli existující duševní vlastnictví, jako např. software nebo znalosti základny, které by mohly být aplikovány na UMLS výzkumu. NLM a jeho spolupracovníci sdíleli zájem na zajištění toho, aby dříve vyvinuté duševní vlastnictví spolupracovníků nepřecházelo automaticky do veřejné sféry na základě jeho použití v úsilí UMLS. Zvláštní doložka o právech na údaje ve smlouvách o UMLS však zajistila, že obsah centrálních komponent UMLS generovaných v důsledku výzkumu financovaného NLM bude patřit vládě USA, a proto bude ve veřejné doméně.

nejsložitějším úkolem bylo zjistit, jak spolupracovat na podstatě výzkumu UMLS. Na konci druhého zasedání smluvních partnerů UMLS v březnu 1987 byly stanoveny obecné parametry pro věcnou spolupráci. V podstatě každý spolupracovník UMLS se zabýval dvěma typy práce: úkoly společně vyvinuté s NLM a dalšími spolupracovníky UMLS, které pomáhají při definování, budování a testování centrálních komponent UMLS a individuálně navržených a motivovaných projektů souvisejících s výzkumnými cíli UMLS a místními prioritami výzkumu. Příkladem společného úkolu UMLS byla definice počáteční sady sémantických typů a vztahů pro sémantickou síť UMLS.10 Všechny UMLS výzkumné skupiny se podíleli na této činnosti, někteří tím, že provádějí speciálně zaměřená studie s cílem identifikovat potenciální sady sémantické typy a vztahy, a všechny revize a kritiku několika návrh stanovuje typy a vztahy. Na většinu aspektů sítě existovaly rozdíly v názorech, včetně toho, zda bude zapotřebí více typů nebo více vztahů. (První verze sémantické sítě UMLS byla vydána se 133 sémantickými typy a 37 vztahy.) Jedním z příkladů projektu UMLS definovaného a provedeného jednotlivým spolupracovníkem byla studie University of Pittsburgh o informačních potřebách lékařů vznikajících v souvislosti s lékařskými koly.11 tento projekt se zavázal ke zlepšení porozumění požadavkům UMLS a použil etnografické techniky k identifikaci široké škály informačních potřeb. Téměř polovina by mohla být splněna znalostními informačními zdroji nebo syntézou informací založených na pacientech a znalostech. V dalším příkladem individuálně definovaný projekt, NLM intramurálních pracovníků vyvinula testovací sběr uživatelských dotazů a Medline citace hodnoceny z hlediska relevance pro tyto dotazy pro použití v bibliografické vyhledávání experimenty.12,

většina UMLS dodavatel úsilí bylo věnováno na individuálně definované výzkumné projekty, ale úrovně úsilí přiřazeny dva typy aktivity měnit v různých fázích projektu UMLS a pro různé kolaboranty. Například od roku 1989, Lexical Technology, A. S., zaměřené téměř výhradně na výzkum týkající se návrhu, vývoje a testování UMLS Metatezaurus a získal řadu více specifické konkurenční výzkumné kontrakty pro tuto práci. Protože první etapa projektu UMLS byla záměrně věnována zkoumání všech možných přístupů identifikovaných UMLS spolupracovníků, tam byl těžký počáteční důraz na individuálně definované projekty. Jako obecné obrysy UMLS Metatezaurus a Sémantické Sítě se začaly objevovat, všichni dodavatelé věnoval značné úsilí, aby úkoly, které pomohly definovat počáteční struktura a obsah z těchto složek.

rozdíly mezi společnými a individuálními projekty se s postupujícím úsilím UMLS rozmazaly. Všichni účastníci přispěli k vývoji a lepšímu vymezení cílů a metod UMLS a byli ovlivněni živou a provokativní výměnou názorů a názorů na projektových setkáních UMLS. Jako výsledek, jednotlivých dodavatelů navrženy projekty, které řeší místní zájmy a zároveň se přímo podílí na vývoji a testování UMLS hypotéz. Po prvním vydání UMLS Knowledge Zdrojů byl propuštěn v 1990,13 UMLS spolupracovníků financován NLM zaměřilo značné úsilí na testování těchto komponent v různých aplikacích. Cílem bylo posoudit jejich využitelnost pro různé účely, vytvořit zpětnou vazbu na žádoucí změny a vylepšení jejich struktury a obsahu, a určit, že je třeba pro další centrálně vyvinuté UMLS nástroje. Uveďme jeden z mnoha příkladů, Yale School of Medicine je Psychtopix14 za předpokladu, včasnou úspěšné demonstrace automatizované Medline hledání pomoci psychiatrie obyvatel v provádění klinických konzultací o ústavních služeb. Tento projekt byl podnětem k založení slovní zásobu z Americké Psychiatrické Asociace Diagnostický a Statistický Manuál Duševních a Behaviorálních Poruch (DSM) do Metatezaurus a také testovány proveditelnosti propojení účelové rozhraní k NLM Vděčný Med vyhledávače.

Aby Klíčová Rozhodnutí Projektu

Od vzniku projektu, NLM předpokládalo, že UMLS by vedlo v některých pravidelně distribuován a udržován produktů, podobně jako Knihovny Medical Subject Headings (MeSH), nebo Medline. Především z tohoto důvodu si NLM vyhrazovala konečnou rozhodovací pravomoc týkající se charakteristik centrálně vyvinutých komponent UMLS. Rozhodnutí byla často výsledkem iterativního procesu. Za prvé, NLM by zvolil základní přístup po posouzení prvků práce a doporučení všech účastníků UMLS. To by pak být projednány, rafinované, a nevyhnutelně zlepšila o všechny spolupracovníky, včetně těch, kteří mohou mít silně favorizoval jiný základní přístup. Naštěstí, NLM byl obdařen spolupracovníků, kteří v kombinaci vytrvalost při stisknutí jejich doporučení, a to i tváří v tvář zřejmé nesouhlas s NLM, s ochotou uplatnit své nejlepší úsilí na zlepšení a podporu NLM konečné rozhodnutí, i když tyto se nemusí shodovat s jejich vlastní preference.

důležitým příkladem iterativního rozhodování byla počáteční definice obecných parametrů UMLS Metathesaurus a sémantické sítě. V době, kdy byla tato rozhodnutí učiněna, byla práce vyšetřovatelů z Kalifornské univerzity v San Franciscu (později z Lexical Technology, Inc.), o využití automatizovaných metod lexikálního zpracování k využití obsahu existujících zdrojů strojově čitelných lékařských informací15 byl úzce spojen se zájmem NLM o škálovatelné a udržovatelné přístupy. Raná práce dalších spolupracovníků UMLS se zaměřila na vytváření nových formálních reprezentací konceptů jako potenciálních „kanonických forem“, na které by bylo možné mapovat pojmy ze stávajících slovníků.16-18 hypotéza, že robustnější strojově čitelné reprezentace lékařských konceptů by pomohly při získávání a integraci informací z různorodých zdrojů, byla (a je) atraktivní. V NLM je však názoru, že metody testovány na začátku UMLS práce nebyly škálovatelné v rozsahu potřebném pro UMLS Metatezaurus, ani by nebylo jasné, že výsledek by nutně být obecně přijatelné, než předchozí snahy systematizovat lékařské pojmy. University of California, San Francisco, návrh, který doporučuje, krok-za-krokem přístup k budování Metatezaurus počínaje výpočet slovník všech slov ve vybraných biomedicínských slovní zásoby se objevil další praktické NLM. Při diskusi a upřesnění tohoto návrhu tím, že všechny UMLS spolupracovníků byla dokončena, definice počáteční UMLS Metatezaurus zahrnuto podstatně více sémantického obsahu, než byla prezentována v prvním kroku původního návrhu. Byly také definovány obecné parametry pro druhý zdroj znalostí UMLS, sémantická síť.

toto je příkladem pokračující debaty mezi NLM a mnoha jejími spolupracovníky UMLS ohledně množství nového intelektuálního obsahu, který by měl být vytvořen pro METATHESAURUS UMLS a sémantickou síť. Obecně platí, že většina spolupracovníků UMLS upřednostňuje originálnější obsah; NLM, s ohledem na dlouhodobé problémy s údržbou a zdroji, upřednostňuje minimum potřebné k dosažení cílů UMLS. V souladu s touhou po iterativním zdokonalení zdrojů znalostí UMLS se Knihovna zajímá o další experimenty, aby určila, která vylepšení obsahu budou pravděpodobně nejvýhodnější. Spolupracovníci tvrdili, ne bezdůvodně, že některé experimenty nemají smysl, dokud nebude k dispozici další obsah. Byly poměrně konzistentní ve navrhuje vytvoření podrobné klinické slovní zásobu výslovně pro Metatezaurus a navíc další specifické sémantické typy a vztahy Sémantické Sítě pro použití v klinických systémů.

počet UMLS spolupracovníci nesouhlasili s NLM je předčasné rozhodnutí vymezit rozsah Metatezaurus jako v podstatě rovná kombinované obory jeho zdroj slovní zásoby. S dobrým důvodem tvrdili, že žádný ze strojově čitelných slovníků dostupných v roce 1988 neposkytl dostatečné pokrytí mnoha podrobných klinických konceptů potřebných pro záznamy pacientů. Nicméně, NLM zastávala názor, že by neměla řešit rozvoj rozsáhlé nové řízeného slovníku výslovně pro Metatezaurus, dokud stávající relevantní slovní zásoby byly začleněny. Podobně se NLM nemohla sama zavázat k rozvoji celé slovní zásoby potřebné k podpoře počítačových systémů pro záznam pacientů po celém USA. Knihovna však dokázala podpořit převzetí stále větší odpovědnosti v této oblasti Ministerstvem zdravotnictví a sociálních služeb.

V krátkodobém horizontu, NLM přístup vedly k předčasnému vydání UMLS Metatezaurus s obsahem vnímána jako nedostatečná pro řadu důležitých klinických aplikací. Dlouhodobější dopad je méně jistý. Někteří tvrdí, že informatika studijní by bylo lépe, tím, že vývoj nového UMLS kanonické reprezentace lékařských pojmů. Jiní by se říci, že vývoj a vydání SNOMED International a Číst Klinické Klasifikace a jejich začlenění do Metatezaurus poskytnout nějaké potvrzení pro Knihovnu je rozhodnutí, že nebude vytvářet nové klinické slovní zásobu, stejně jako výsledky z posledních NLM/AHCPR Velkém Měřítku Testu Slovní zásoby.19 Současná práce provádět administrativní zjednodušení ustanovení Zdravotního Pojištění Přenosnost a Odpovědnost Zákon z roku 1996 (HIPAA), na které NLM přispívá, může rovněž řešit potřebu pokračující Federální podpory a koordinace údržby a distribuce klinických vocabulary20 —což byl důležitý podtext ve všech UMLS diskuse.

Většina, ne-li všechny, UMLS rozhodnutí byla méně kontroverzní, než ty, které definuje základní vlastnosti Metatezaurus a Sémantické Sítě, ale jiní mají také znázorněno jak obtíže a výhody multidisciplinárního výzkumu. To platí zejména pro mnoho rozhodnutí týkajících se obsahu, Formát, a systémy údržby pro METATHESAURUS UMLS. Obecně platí, že NLM a Lexical Technology, Inc., se podíleli hlavně na těchto rozhodnutích, ačkoli mnoho změn obsahu a formátu Metathesaurus bylo založeno na návrzích jiných spolupracovníků UMLS. Změny formátu byly také běžně rozeslány větší skupině k připomínkám a revizi před konečnou implementací.

zaměstnanci společnosti NLM a Lexical Technology, Inc., téměř vždy se dohodnou na koncových cílech pro údržbu Metathesaurus. Někdy se liší v bezprostřední kompromisy mezi jednoduchost a udržovatelnost podkladových softwarových systémů, je třeba snížit kognitivní zátěž na lidské editory, kteří jsou zodpovědní za konečné přezkoumání Metatezaurus obsahu, touha přidat další podstatné obsahu na Metatezaurus každý rok, a význam setkání termíny vydání. Když dojde k neshodám, Lexical Technology, Inc., představuje perspektivu pokročilé informatiky; hledisko NLM odráží zkušenosti s vývojem softwarových systémů na podporu znalostních pracovníků a výroby a distribuce databázových produktů, jakož i obavy o platnost tváře. Různé perspektivy mohou vést k nedorozumění. V jednom nezapomenutelném časném nedorozumění, Lexical Technology, Inc., předpokládal, že „jedinečný identifikátor“ má omezený technický význam, zatímco NLM ve skutečnosti obhajoval trvalé bezkontextové identifikátory pro koncepty v Metathesauru. Když se kouř vyčistí, souhra obou hledisek obvykle dosáhla výsledku přijatelného pro obě strany a často lepšího než původní poloha obou stran.

UMLS a pokrok Informačních Technologií

důležitým předpokladem, na němž je UMLS úsilí je, že „informační systémy musí být užity, pokud mají zlepšit. K zajištění UMLS komponenty skutečném použití, jakmile je to možné, budou rozvíjeny prostřednictvím řady postupných aproximací funkce v konečném důsledku žádoucí. Rané verze komponent UMLS budou relativně jednoduché struktury, nabízející mírné vylepšení současných systémů s ohledem na jejich reprezentaci vzájemných vztahů mezi biomedicínskými pojmy a koncepty. Složitost bude přidána v následujících verzích, protože skutečné použití ukazuje, že je to nutné. Pro usnadnění širokého použití a zpětné vazby budou všechny verze komponent UMLS distribuovány ve formátech kompatibilních s širokou škálou hardwaru a softwaru.“21 Od prvního vydání v roce 1990, UMLS Knowledge Zdroje byly k dispozici zdarma-na-poplatek pro všechny zúčastněné domácích i zahraničních uživatelů, z 1990-96 podle podmínek experimentální dohody a začátku v roce 1997 na základě řádné licenční smlouvy. Jak již bylo vysvětleno, společnost NLM také poskytla financování aplikací UMLS prostřednictvím různých mechanismů.

dvojí strategie zdarma UMLS distribuce na všechny zúčastněné strany a cílené financování cíleného výzkumu a vývoje byla následně od roku 1990. To se stává stále více úspěšný jako informační technologie k dispozici aby vývojáři systému se zlepšila, jako NLM využívá nových technologií, aby se UMLS Knowledge Zdroje dostupnější, a jako obsah UMLS Metatezaurus a lexikální nástroje dozrála. Ačkoli termín je novější než projekt, v podstatě cílem UMLS úsilí je vybudovat „middle-ware“, který umožňuje pokročilé funkce v mnoha různých zdravotnických informačních systémů. Až docela nedávno, UMLS projektu bylo vybudování této middle-ware pro budoucnost, která ještě nedorazila—budoucnost podstatný růst v klinických informačních systémů, výrazné snížení hardwarové a softwarové problémy s kompatibilitou, výbuch ve strojově čitelné založené na znalostech informačních zdrojů a zvyšující se dostupnost vysokorychlostního výpočetní a komunikační schopnosti. Než se tato budoucnost stala realitou pro značné množství vývojáři systému, to bylo těžké na pochopení cílů projektu UMLS a ještě těžší na sestavení, nasazení a testování prototypu aplikace UMLS Knowledge Zdrojů.

v tomto ohledu, stejně jako v mnoha jiných, byly časné obtíže, kterým čelí dodavatelé UMLS, vynikajícími prediktory problémů,které by byly ještě naléhavější v obecné informatice. S tehdy používanými softwarovými systémy a technikami bylo obtížné, ne-li nemožné, otestovat využití zdrojů znalostí UMLS v kombinaci se stávajícími operačními systémy. Jak již bylo zmíněno, na počátku projektu byla nekompatibilita hardwaru a softwaru významnou překážkou mnoha typů spolupráce mezi účastníky UMLS. Mnoho webů dosud nemělo místní sítě, které by mohly být použity k nasazení aplikací UMLS náročných na zdroje na uživatelské weby. Jen málo institucí mělo připojení k Internetu, které by podporovalo efektivní využívání aplikací na vzdálených serverech. Nekompatibilita hardwaru a softwaru byla často problémem pro ty, kteří měli dobrý přístup k internetu. Tyto faktory odradily mnoho potenciálních vývojářů aplikací UMLS. Rovněž bránily, nebo dokonce bránily, smysluplné testování prototypových aplikací vyvinutých dodavateli UMLS na jiných místech.

dodavatelé UMLS správně předpověděli, že velikost, složitost a neznalost zdrojů znalostí UMLS by také odrazovala od použití. Někteří spolupracovníci si mysleli, že NLM by neměla uvolňovat zdroje znalostí bez přidružené sady nástrojů, které usnadnily jejich použití. Zde opět problémy s hardwarovou a softwarovou platformou komplikovaly problém. V počátcích projektu UMLS byl nezávislý kód platformy „technicky možný“, ale často nebyl prakticky implementovatelný. Knihovna byl neochotný věnovat prostředky na rozvoj nástrojů pro různé platformy, zejména s ohledem na obtížnost předvídat, jaké nástroje by bylo zapotřebí a jistotu významné změny formátu UMLS Knowledge Zdrojů. První pokusy aplikovat Metathesaurus ukázaly, že jeho počáteční relační formát byl nejasný a těžkopádný. Relační formát byl proto pro vydání z roku 1992 podstatně zjednodušen.22 brzy Všichni uživatelé Metatezaurus věnoval značný čas a úsilí do budování indexy s jejími podmínkami. Ty se velmi lišily v kvalitě a sofistikovanosti, a přirozeně vedly k experimentálním výsledkům, které byly nekonzistentní a nebyly srovnatelné. K řešení tohoto problému, v roce 1994 NLM se začal šířit slovo, normalizované slovo, a řetězec indexy se Metatezaurus, spolu s ODBORNÉ slovní zásoby a lexikální programy, které byly použity k vytvoření těchto indexů.23 použitím stejných nástrojů použitých k vytvoření Metatezaurus indexy žádné vstupní horizontu, systém vývojáři optimalizovat své šance na propojení vnější podmínky související informace v Metatezaurus. Samy o sobě a v kombinaci s Metatezaurus a Sémantické Sítě, ODBORNÉ slovní zásoby a lexikální programy jsou výkonné nástroje pro zpracování přirozeného jazyka. Jejich zařazení jako součást zdrojů znalostí UMLS bylo důrazně doporučeno lingvisty ve výzkumné skupině UMLS na Columbia University.

Při práci probíhal na zefektivnění formát UMLS Metatezaurus, rozšiřuje jeho obsah, a dodal, lexikální zdroje UMLS Knowledge Zdrojů, přístup k Internetu a pak World Wide Web a jeho nezávislý na platformě prohlížeče, byl rostoucí. Tento vývoj zvýšil zájem o zdroje znalostí UMLS a zjednodušil jejich použití. Web poskytuje snadno přístupné vozidlo pro distribuci aktuální UMLS soupisy a dokumentace, a mnoho nových UMLS uživatelé nyní „objevit“ UMLS na Webu. Přístup k internetu UMLS Knowledge Source Server24 nabízí uživatelům snadný způsob, jak prozkoumat obsah a formát zdrojů znalostí UMLS, stáhnout podmnožiny pro začlenění do místního softwaru nebo vložit přístup k serveru NLM do lokálních aplikací. Knihovna také pokračuje v distribuci všech souborů UMLS na CD-ROM. Někteří uživatelé stále nemají dobré připojení k Internetu, a to i těch, s high-rychlost přístupu k Internetu se mohou zdráhat ftp více než 800 mb Metatezaurus soubory.

naštěstí se velká a rostoucí velikost Umls Metathesaurus stala mnohem méně problematickou pro nasazení aplikací koncových uživatelů. Jeden příklad tohoto jevu je NLM je schopnost provádět pokročilé vyhledávání funkce původně vyvinuté pro DOS-založené Trenér expert vyhledávání assistant25 k dispozici mnohem širší publikum přes Internet Grateful Med.26 uživatelů Medline, kteří načetli a testovali aplikaci Coach na jednotlivých pracovních stanicích DOS nebo LAN serverech, byli nadšeni její funkčností; do značné míry, protože je začleněna informace z Metatezaurus, nicméně, to bylo prostě příliš velké, aby být namontován na většinu stránek. S Internet Grateful Med, velké Metatezaurus soubory a pokročilé vyhledávání funkce jsou umístěny na výkonných serverech na NLM, a uživatel potřebuje pouze Webový-schopný pracovní stanice a prohlížeče. Nové verze mohou být okamžitě k dispozici všem uživatelům. Stovky lidí pomáhal v beta-testování Internet Grateful Med. Takové široké testování bylo neúměrně náročné na zdroje, když kopie softwaru musely být distribuovány a načítány na mnoha místech. V současném příznivém prostředí využívá METATHESAURUS UMLS stále více významných webových aplikací. Příklady zahrnují Internet DXplain, 27 CliniWeb, 28 a Medical World Search.29.

Jednou trnitá technické problémy spojené s připojením a interakcí s různorodými strojově čitelných informačních zdrojů byla zjednodušena tím, že Java a Webové technologie, Web-based rozhraní na stávající systémy, a rychlý růst v oblasti zdraví-související informace na Webu. Vývoj internetu zdůrazňuje a zvyšuje význam dosažení cíle UMLS, který pomáhá uživatelům najít a získat relevantní informace z moře dostupných zdrojů. Internet také podpořil nové přístupy ke skenování a získávání potenciálně relevantních informací. Na UMLS spolupracovníky začal pracovat na Informační Zdroje Mapě čitelné a stroj-interpretovatelná popisu online informačních zdrojů, než dramatický nárůst připojení k Internetu nebo vynález Webu,30,31, ale oni byli rychle vidět, že nový vývoj nabízí velký potenciál pro pokrok na problémy UMLS Informace, Zdroje Map byl navržen tak, aby řešení.32 Nicméně, tyto dramatické změny mít dočasně negativní dopad na UMLS úsilí definovat způsob popisu k dispozici strojově čitelných informačních zdrojů, které by usnadnily automatizovaný výběr a získávání informací z relevantních zdrojů. Personál na NLM byly re-zkoumat jejich předpoklady o popis a přístup ke strojově čitelných informačních zdrojů, jako jsou a mnoho dalších prozkoumat důsledky prudký růst Web-based informací.

pokroky v oblasti informačních technologií, lepší vyhlídky pro vytváření, testování a nasazení některých UMLS aplikací a změnil povahu problém i pro ostatní, ale také usnadnila rozvoj a údržbu Metatezaurus. Hlavní strany podílející se na budování Metathesaurus sídlí na opačných pobřežích Spojených států-NLM ve Washingtonu, DC, a Lexical Technology, Inc., v Alamedě v Kalifornii. Pro dva-stránky projektu velikost Metatezaurus konstrukce, logický přístup, bylo vybrat a implementovat společnou platformu pro základní údržbu systému. O použití relační databázové technologie a unixových strojů pro zadní konec konstrukce Metathesaurus v podstatě nebyla debata. Ingres byl snadno vybrán jako software pro správu relačních databází na základě zkušeností, které Lexical Technology, Inc., měl s tímto softwarem. Když NLM začal vývoj rozhraní pro Metatezaurus editory, čtvrté generace jazyk (Windows 4GL) byl vybrán jako poskytuje základ pro úpravy z různých typů pracovních stanic a pro přijetí eventuální migrace z back-end systému na jinou relační softwarový balík. Vzhledem vzdálenost mezi spolupracovníky a vzájemnou závislost úkolů prováděných na každém místě, spolehlivé vysokorychlostní komunikace rychle se stala zásadní pro budování Metatezaurus. Na začátku roku 1993, Lexical Technology, Inc., nainstaloval T1 připojení, který umožňuje efektivnější přenos z počáteční zdrojové slovníky a aktualizace, předběžné Metatezaurus záznamy, a finální úpravu dat do a z NLM, stejně jako usnadnit sdílené vzdáleného přístupu k výpočetním prostředkům. Pokročilá komunikace také umožnila NLM podporovat editační rozhraní Metathesaurus na distribuovaných webech, i když dosud pouze v omezeném měřítku. Rozsáhlý test slovní zásoby NLM / AHCPR nedávno prokázal současný potenciál pro širší distribuci úkolů spojených s vývojem a údržbou slovníků. V návaznosti na schopnosti UMLS Knowledge Source Server, speciální testovací rozhraní povoleno více než 60 účastníků k prohlídce více než 41.000 podmínek ve stávajících řízené slovníky a aby předložily výsledky NLM ve standardním formátu během 5-ti měsíční období.33

Dopad UMLS

publikované literatury dokumenty, které UMLS pomohla tvar lékařské informatiky výzkumné agendy od 1986.3 To je způsobeno z velké části na jeho rozpočet, který financovala práce o více než 100 USA vyšetřovatelé z mnoha oborů, ale existují i další přispívající faktory. Cíle UMLS jsou i nadále přesvědčivé. Technologický pokrok zlepšil metody pro zkoumání výzkumných otázek UMLS, aniž by se snížil význam těchto otázek. V průběhu let, zdroje znalostí UMLS dozrály do významných výzkumných a vývojových nástrojů. Projekt UMLS také nabídl pobídku a příležitost pro stimulaci interinstitucionální spolupráce. Mnoho informatiků (např. Evans et al.34) obdrželi své první vystavení odměnám a frustracím z věcné výzkumné spolupráce v rámci účasti UMLS a rozšířili svou spolupráci mimo projekt UMLS.

od roku 1990 vydává projekt UMLS roční vydání hmotných produktů, které nyní pravidelně používají zamýšlené publikum. I když hodnota UMLS výrobky musí být hodnoceny více nezaujatých pozorovatelů, rostoucí řadu operačních systémů zaměstnat jednoho nebo více z UMLS Knowledge Zdrojů nebo lexikální programy. Od srpna 1997, o 500 institucí a jednotlivců po celém světě podepsala novou licenční smlouvu nutná k získání 1997 vydání UMLS Knowledge Zdrojů; NLM nadále přijímat nové podepsané dohody každý týden. Samotná knihovna je významným uživatelem UMLS, a to jak ve svých produkčních službách získávání informací, tak ve výzkumných programech.

počet uživatelů UMLS zapojených do vývoje komerčních klinických informačních systémů je značný a roste. HL7 nedávno vybral METATHESAURUS UMLS jako vhodný prostředek pro zaznamenávání a distribuci svých plánovaných rozhodnutí o slovnících platných pro konkrétní části standardu klinických zpráv HL7.35 tyto dva vývoje odrážejí skutečnost, že Metathesaurus poskytuje přístup k velkému a rostoucímu počtu důležitých slovníků ve společném a explicitním databázovém formátu. Verze z roku 1997 obsahuje 331 756 biomedicínských konceptů pojmenovaných 739 439 různými termíny z více než 30 zdrojových slovníků. Metathesaurus zjevně staví na silných stránkách svých zdrojových slovníků. Některé zdroje slovní zásoby výrobci zase používají zpětnou vazbu od Metatezaurus výstavbě nebo připojení přítomných v Metatezaurus zvýšit formát a obsah jejich terminologií. Další generace systému údržby Metathesaurus36 by měla poskytnout lepší automatizovanou infrastrukturu pro symbiotické vztahy mezi Metathesaurem a slovníky, které zahrnuje.

rozdíly v názorech na jeho účel a užitečnost kromě vývoje UMLS Metathesaurus zvýšil zájem o kontrolovanou klinickou slovní zásobu. Rozšířila porozumění žádoucím funkcím slovní zásoby, včetně organizace konceptů, více hierarchických perspektiv, a jedinečné identifikátory konceptů bez vloženého významu. Projekt UMLS také zvýšil vědomí o potřebě explicitně reprezentovat změny ve slovnících ao problémech spojených s udržováním synchronizace lokálních systémů při změnách externě vyvinutých slovníků.37

navzdory těmto úspěchům je ještě třeba dosáhnout některých cílů UMLS. Celkovým cílem UMLS je usnadnit vývoj sofistikovaných informačních systémů, které mohou uživatelům pomoci získat a integrovat relevantní biomedicínské informace z různorodých strojově čitelných zdrojů. Před deseti lety to bylo těžké vysvětlit a ospravedlnit. Dnes jsou problémy s vyhledáváním, se kterými se setkáváme při hledání mnoha různých informačních zdrojů, známé každému uživateli webu a hlavním zaměřením výzkumu digitální knihovny. Projekt UMLS si může nárokovat uznání za včasné uznání skutečnosti, že pokroky v oblasti výpočetní a komunikační technologie by zvýšily význam efektivního vyhledávání z více databází. Kromě toho, UMLS výzkumu učinila pokrok na některé z mnoha výzkumné otázky spojené s výkladem dotazy uživatele, mapování mezi jazykem různých informačních zdrojů, a lékařské přirozeného jazyka indexování a vyhledávání techniky. Po slibném začátku, tam byl menší pokrok ve stanovení míry, do které stroj-interpretovatelná popisy informačních zdrojů, které jsou potřeba pro efektivní identifikaci a vyhledávání informací z různých informačních zdrojů—a v rozhodování o tom, jak takové popisy by měly být strukturované, vytvořené a udržované. To je předmětem současného výzkumu v NLM, v jiných zdravotnických vědách a v obecné knihovně a informatice.

UMLS je kladen zvláštní důraz na rozvoj schopnosti získat a integrovat znalosti-založené informace, které jsou přímo relevantní pro pacienta podmínek popsaných v automatizované klinické záznam. Hodně vážné vyšetřování a prototyp systému rozvoje zahrnující vazby mezi automatizované pacienta, data a znalosti-založené informace byla provedena pod záštitou UMLS,38 často pomocí UMLS komponenty. Tuto důležitou práci, bez ohledu, nikdo, kdo je spojen s UMLS by tvrdit, že všechny důležité výzkumné otázky týkající se efektivní propojení klinických a znalostí-na základě informací, které byly prozkoumány, natož, že takové schopnosti dosáhly proudu klinických informačních systémů.

naštěstí prostředí pro dosažení pokroku v cílech UMLS nebylo nikdy lepší. Pokročilé výpočetní a komunikační schopnosti jsou levnější a obecněji dostupné. Webové prostředí má eliminovat mnoho technických problémů, které dříve zpomalil výzkum a vývoj na získávání informací z více informačních zdrojů. Zájem o získávání informací z mnoha internetových informačních zdrojů přinesl nové metody a přístupy vyhledávání. Počítačové systémy záznamů o pacientech začínají dosahovat bodu, kdy obsahují dostatek klinických údajů, které umožňují robustní vazby na informační zdroje založené na znalostech. Obsah UMLS Metatezaurus, Sémantické Sítě, ODBORNÉ slovní zásoby a lexikální programy rozšířila, aby se více použitelné k problému propojení klinické a znalosti-založené informace, i když více koordinované použití a zpětnou vazbu na tyto nástroje jsou stále potřeba. Nastal čas pro obnovenou a rozšířenou spolupráci na výzkumných problémech lékařské informatiky, na které poprvé upozornil projekt UMLS před deseti lety.

autoři děkují svým kolegům z UMLS za jejich příspěvky k úspěchům UMLS – a za potěšení a inspiraci jejich společnosti.