The Unified Medical Language System: An Informatics Research Collaboration

Abstract

I 1986 samlet National Library Of Medicine (NLM) et stort tverrfaglig, multisite-team for å jobbe med Unified Medical Language System (UMLS), et samarbeidsprosjekt for å redusere grunnleggende barrierer for bruk av datamaskiner til medisin. Utover sine konkrete produkter, UMLS Kunnskapskilder, og dens innflytelse på feltet informatikk, ER UMLS-prosjektet en interessant case studie i samarbeidsforskning og utvikling. Det illustrerer styrken og utfordringene ved substantivt samarbeid mellom vidt distribuerte forskningsgrupper. I løpet av det siste tiåret har fremskritt innen databehandling og kommunikasjon minimert de tekniske vanskelighetene forbundet med UMLS-samarbeid og også tilrettelagt utvikling, formidling og bruk AV UMLS-Kunnskapskilder. Spredningen Av World Wide Web har økt synligheten av informasjonstilgang problemer forårsaket av flere vokabular og mange informasjonskilder som ER fokus FOR UMLS arbeid. Tiden er gunstig for å bygge PÅ UMLS-prestasjoner og gjøre mer fremgang på informatikkforskningsspørsmålene som FØRST ble fremhevet AV UMLS-prosjektet for mer enn 10 år siden.I Løpet Av de siste 10 årene Har Unified Medical Language System (UMLS)*1 fanget tid, talenter og oppmerksomhet fra mange informatikkforskere fra et bredt spekter av fagområder. Prosjektet er fokusert på å overvinne to viktige barrierer for utvikling av informasjonssystemer som kan hjelpe helsepersonell til å ta bedre beslutninger. Disse barrierene er ulikheten i terminologiene som brukes i ulike informasjonskilder og av forskjellige brukere, og det rene antallet og distribusjonen av maskinlesbare informasjonskilder som kan være relevante for enhver brukerforespørsel. UMLS støtter utviklingen av brukervennlige systemer som effektivt kan hente og integrere relevant informasjon fra ulike maskinlesbare kilder. FOR å oppnå dette målet har UMLS-prosjektet produsert og spredt fire multipurpose kunnskapskilder designet for systemutviklere: Metathesaurus, Det Semantiske Nettverket, Informasjonskildekartet og SPESIALIST Leksikonet og tilhørende leksikalske programmer.2 disse kunnskapskildene er testet og anvendt i mange forskjellige systemer og miljøer. En betydelig og voksende mengde publiserte litteraturdokumenter, diskuterer og vurderer resultatene AV UMLS-relatert forskning og utvikling.3

UMLS har utviklet seg som et stort distribuert forsknings-og utviklingsprosjekt gjennom et tiår med enorm endring i informasjonsteknologi og helsetjenester. Utover sine konkrete produkter og dens innflytelse på informatikk forskning og praksis, ER UMLS en interessant case studie i forskningssamarbeid og utvikling. Formålet med dette papiret er å beskrive hvordan UMLS-prosjektet ble initiert, implementert og administrert og å diskutere viktige faktorer som har bidratt til lang levetid, prestasjoner og uferdige forretninger.

Genesis AV UMLS-Prosjektet

målet med DETTE program…is å løse hva som er den mest grunnleggende barrieren for bruk av datamaskiner i medisin; nemlig mangelen på et standardspråk i medisin. Vi vil forsøke å bygge det vokabularet, et språk som vil krysse mellom den biomedisinske litteraturen og observasjonene på pasienten, samt de pedagogiske applikasjonene i skolen, et språk som gjør at disse områdene kan knyttes sammen.4

—Donald A. B. Lindberg, Md, 19. Mars 1985

disse ordene introduserte UMLS-prosjektet TIL USA Kongressen Ved National Library Of Medicine ‘ s Fy 1986 Bevilgninger høring. Uttalelsen reflekterte det første nivået av forfining av et konsept Som Dr. Lindberg brakte med seg da HAN overtok nlms styreverv i August 1984. DEN spesifikke UMLS-tilnærmingen til å løse vokabularproblemet vil utvikle seg de neste årene. I Mars 1985 søkte NLM Kongressstøtte for et langsiktig forsknings-og utviklingsprogram rettet mot en underliggende årsak til vanskeligheten som medisinske informatikere opplevde i deres forsøk på å integrere avansert databasert beslutningsstøtte i rutinemessig pasientbehandling. Oppgaven med å bygge UMLS—og spesielt for å opprettholde det-ble beskrevet som overstiger hva noen akademisk avdeling eller samling av kortsiktige forskningsmidler kan forventes å oppnå. Initiering, finansiering og til slutt vedlikehold av et slikt system ble derfor foreslått som et rimelig foretak for et føderalt forskningsbyrå.UMLS-programmet ble presentert som komplementært til OG støttende TIL IAIMS :» et enhetlig medisinsk språksystem vil også bidra sterkt til den ultimate suksessen Til De Integrerte Akademiske Informasjonsstyringssystemene (Iaims). Det er uunngåelig at de ulike IAIMS-systemene som nå er under utvikling, vil bli hindret av mangelen på et slikt språk som de forsøker å integrere og knytte eksisterende informasjonsressurser i klinikken og sykehuset, klasserommet, biblioteket, administrasjonssenteret og i eksterne nettverk og databaser.»5

saken for å utvikle UMLS viste seg overbevisende, Og Kongressen la $1 million til NLMS FY 1986 budsjett for UMLS-relatert forskning og utvikling. Disse pengene var det første og eneste tillegget TIL nlms basisbevilgning spesielt øremerket FOR UMLS-arbeid. I FY 1986 tildelte NLM et tilsvarende beløp til UMLS-innsatsen fra Det relaterte intramurale forskningsbudsjettet Til Lister Hill National Center for Biomedical Communications. UMLS forskningsbudsjett har fortsatt å være omtrent $ 2 millioner årlig, unntatt kostnaden FOR nlm-personell som jobber med prosjektet. SIDEN tidlig på 1990-tallet har UMLS-relatert forskning også støttet noen av målene FOR nlms health services research information program og NLM initiative in High Performance Computing and Communications.

Velge Og Finansiere Ekstramural Samarbeidspartnere

Da Kongressen bevilget FY 1986 midler til UMLS, hadde et internt NLM UMLS ledergruppe 6 gjennomført bakgrunnsundersøkelser og evaluert ulike alternativer for å organisere prosjektet i omtrent et år. NLM-teamet eksemplifiserte en nøkkelkarakteristikk FOR UMLS-forskning—dens avhengighet av bidrag fra mange fagområder, inkludert medisin, biomedisinsk vitenskap, medisinsk informatikk, datavitenskap, bibliotek-og informasjonsvitenskap og lingvistikk. Teammedlemmer brakte komplementære og synergistiske synspunkter til de komplekse problemene som ble diskutert. Når et medlem måtte gå glipp av et prosjektmøte, hadde mangelen på et nøkkelperspektiv en tendens til å bremse fremdriften.I BEGYNNELSEN antok NLM at et sterkt sett med eksterne forskningssamarbeidspartnere ville være nødvendig for å gjøre fremskritt i å overvinne de grunnleggende barrierene FOR informasjonstilgang SOM UMLS hadde til hensikt å adressere. Mekanismen for å velge og finansiere disse samarbeidspartnerne var mindre sikker. ETTER å ha vurdert ulike alternativer, valgte NLM UMLS-teamet» task-order » – forskningskontrakten som det mest hensiktsmessige kjøretøyet for finansiering av ekstramural UMLS-forskningssamarbeidspartnere. Oppdragsordre forskningskontrakter innebærer en rekke forskningsoppgaver som er definert og forhandlet gjennom hele kontraktens levetid. Denne mekanismen tillot NLM og samarbeidspartnerne i fellesskap å justere forskningsspørsmål og metoder for å dra nytte av forbedret forståelse av problemene som er involvert eller endringer i helseinformasjonsmiljøet. I motsetning til dette krever «vanlige» forsknings-og utviklingskontrakter up-front definisjon av mål og metoder på et nivå av spesifisitet som var upassende for den distribuerte og evolusjonære forskningsinnsatsen som var tenkt, spesielt i den første utforskende fasen av prosjektet. Tilskuddsmekanismer, inkludert regelmessige forskningsmidler og samarbeidsavtaler, ga NLM for liten breddegrad til å koordinere innsatsen til flere forskningssamarbeidspartnere.

det var noen ulemper med oppgaveordreforskningskontraktmekanismen for de universitetsbaserte informatikkforskningsgruppene som sannsynligvis ville by PÅ UMLS-kontraktene. I 1986 var de fleste medisinske informatikkforskere ukjente med de regler og forskrifter som styrte forskningskontrakter av noe slag, og selv deres forretningskontorer var ukjente med oppgaveordrekontrakter. Oppgaveordrekontrakten begrenset også undersøkerens autonomi og hevet spekteret om AT NLM kunne utstede oppgaver som ikke passet forskningsinteressene og agendaene til de vellykkede budgiverne. Biblioteket hadde ikke tenkt å gjøre dette, men kontraktmekanismen ville ha tillatt det.Omtrent et år Etter AT UMLS-konseptet først ble presentert For Kongressen, utstedte NLM en forespørsel om forslag (RFP) for oppdragsordre forskningsstøttekontrakter»… for utvikling av de logiske modellene og strukturene som kreves for å skape EN UMLS og tilhørende produkter.7 RFP gjentok at » hovedbarrieren for effektiv integrert tilgang til biomedisinsk informasjon er det enorme spekteret av klassifiserings – og representasjonsordninger som brukes i store informasjonskilder: den publiserte biomedisinsk litteratur, pasientjournaler, medisinsk relaterte databanker og medisinske kunnskapsbaser.»7 Det reflekterte også ytterligere raffinement I NLMS tenkning om tilnærmingen som skal tas:» løsningen på dette grunnleggende medisinske informasjonsproblemet er utviklingen av konseptuelle koblinger mellom ulike klassifiseringsordninger…. Det praktiske resultatet vil være en metathesaurus, linking MeSH og andre medisinsk relevante thesauri, samt relaterte produkter som hjelper til med klassifisering av og tilgang til medisinsk informasjon tilgjengelig i det brede spekteret av informasjonskilder.»7

RFP skisserte flere områder der oppgaver ville bli tildelt vellykkede budgivere. Disse inkluderte brukerbehov, kilder til maskinlesbar informasjon som er relevant for disse behovene, funksjonelle krav til UMLS-komponenter, alternative strukturer og utviklingsmetoder for disse komponentene, og verktøy for å hjelpe forskningsinnsatsen. Proposers ble pålagt å presentere sine egne ideer for forskning knyttet til de overordnede UMLS-målene og-uforståelig for mange budgivere – å foreslå en bestemt tilnærming til en prøveoppgave som de sannsynligvis aldri ville bli bedt om å utføre. Til tross for forvirring om UMLS mål og forbehold om kontraktmekanismen, mottok NLM en rekke gode forslag som svar PÅ RFP. Noen av disse reflekterte eksisterende arbeid som hadde påvirket NLMS tenkning OM UMLS-prosjektet, for Eksempel Massachusetts General Hospital MicroMeSH, 8, en brukervennlig grafisk nettleser for Vokabularet For Medisinske Fagoverskrifter.

som kreves for ALLE NIH forskningskontrakter, forslagene ble vurdert av en spesielt innkalt teknisk gjennomgang gruppe bestående hovedsakelig av ikke-statlige eksperter. ETTER en runde med tekniske forhandlinger og relaterte budsjett trimming, i August 1986 tildelt NLM fire toårige UMLS forsknings-og utviklingskontrakter, som involverte syv forskjellige medisinske informatikkforskningsgrupper. Dette var den første av tre runder med konkurranse tildelt task order research kontrakter utstedt spesielt for generell UMLS forskning og utvikling; de andre ble tildelt i 1988 og 1991. I 1992 og 1995 utstedte NLM mindre konkurransedyktige innkjøpsordrer for å lette anvendelsen AV UMLS Kunnskapskilder i flere institusjoner. FRA 1993 har NLM støttet NOEN UMLS-relaterte forsknings-og utviklingsprosjekter under forskningskontrakter og samarbeidsavtalestipend utstedt som en del av Sitt High Performance Computing and Communications program. Gjennom disse ulike mekanismene har mange forskere og institusjoner fått nlm-midler til UMLS-forskning.9

SIDEN 1986 HAR UMLS-prosjektet hatt nytte av talentene til en rekke medisinske informatikkstipender ved EN rekke institusjoner med NLMS Forskerutdanningstilskudd. I NOEN tilfeller HAR UMLS-arbeidet betydelig påvirket deres etterfølgende karriere og forskningsinteresser. Flere som først jobbet MED UMLS-forskning som stipendiater i treningsprogrammer, fortsatte å bli hovedforskere eller medforskere på senere tildelt UMLS-kontrakter eller tilskudd. SOM forutsatt i BEGYNNELSEN AV UMLS-prosjektet, GIR UMLS-komponentene noe av infrastrukturen som trengs for integrerte informasjonssystemer som er FOKUS for IAIMS. En rekke IAIMS institusjoner har deltatt direkte i UMLS forskning.

Etablering Av Et Rammeverk for Samarbeid

den 12. -13. September 1986 møttes DE nye UMLS-entreprenørene I Bethesda MED NLMS interne UMLS-prosjektteam for DET første av det som ble en serie generelle UMLS – prosjektmøter som ble holdt med 6 måneders mellomrom de neste 8 årene. (Disse ble supplert fra tid til annen av mindre økter som involverte undergrupper AV UMLS-samarbeidspartnere som undersøkte bestemte emner.) Noen trodde de begynte en spennende og viktig innsats. Noen lurte på hva de hadde fått seg inn i. Spenningen og uroen var ikke gjensidig utelukkende. Nlm-kontingenten var fornøyd med det første resultatet av kontraktsprosessen og ivrig etter å komme videre med det materielle arbeidet MED UMLS-prosjektet. De visste også at det var sannsynlig å være vanskelig å holde en så ulik og kraftig gruppe ledet i omtrent samme retning-spesielt siden den nøyaktige destinasjonen ennå ikke var klart definert.

Agendaen Inkluderte Uunngåelig diskusjon av tekniske aspekter ved kommunikasjon og samarbeid mellom deltakerne. Selv i 1986 Var Internett det rimelige valget for rutinemessig kommunikasjon blant UMLS-samarbeidspartnere, men noen etterforskere på nesten alle UMLS-forskningssteder ble Internett-e-postbrukere for første gang som en del av DERES UMLS-deltakelse. Retningslinjer for utveksling av maskinlesbare data mellom nettsteder (på den tiden på disketter) ble også etablert. I den pre-Web-epoken var problemet med å finne vanlige maskinvare-og programvareplattformer stort. Gruppen av samarbeidspartnere inkluderte brukere AV MS-DOS personlige datamaskiner, Macintosh personlige datamaskiner og Unix-baserte arbeidsstasjoner. Flere UMLS-deltakere ville snart bruke nlm-midler til å kjøpe» fremmede » maskiner, slik at de kunne bruke applikasjoner utviklet av andre deltakere. NOEN UMLS-entreprenører ble bedt om å bruke bestemte programvarepakker, slik at resultatene deres ville være mer kompatible med forskningsinnsatsen VED NLM. I minst et par tilfeller vil denne tilnærmingen hemme en entreprenør fremgang på substansen i en oppgave.

det var også begrenset diskusjon om immaterielle rettigheter, særlig i forhold til entreprenørers eksisterende immaterielle rettigheter, for eksempel programvare eller kunnskapsbaser, som kan brukes TIL UMLS-forskning. NLM og dets samarbeidspartnere delte en interesse i å sikre at samarbeidspartnerens tidligere utviklede immaterielle rettigheter ikke automatisk ble overført til det offentlige området i kraft av bruken i UMLS-innsatsen. Imidlertid sikret de spesielle rettighetene i dataklausulen I UMLS-kontraktene at innholdet i DE sentrale UMLS-komponentene generert som følge AV nlm-finansiert forskning, ville tilhøre den AMERIKANSKE regjeringen og derfor være i det offentlige området.

den mest komplekse oppgaven var å bestemme hvordan man skulle samarbeide om STOFFET I UMLS-forskning. VED utgangen AV DET ANDRE UMLS-entreprenørmøtet I Mars 1987 var de generelle parametrene for materiell samarbeid blitt etablert. I hovedsak, hver UMLS samarbeidspartner engasjert i to typer arbeid: oppgaver utviklet i fellesskap MED NLM og ANDRE UMLS-samarbeidspartnere for å bistå med å definere, bygge og teste sentrale UMLS-komponenter og individuelt utformede og motiverte prosjekter relatert TIL UMLS-forskningsmål og lokale forskningsprioriteter. ET eksempel på EN FELLES UMLS-oppgave var definisjonen av det første settet av semantiske typer og relasjoner FOR UMLS Semantiske Nettverk.10 ALLE UMLS – forskningsgrupper deltok i denne aktiviteten, noen ved å gjennomføre spesielt fokuserte studier for å identifisere potensielle sett av semantiske typer og relasjoner, og alle ved å gjennomgå og kritisere flere utkast til typer og relasjoner. Det var meningsforskjeller om de fleste aspekter av nettverket, inkludert om flere typer eller flere relasjoner ville være nødvendig. (DEN første versjonen AV UMLS Semantic Network ble utgitt med 133 semantiske typer og 37 relasjoner. ET eksempel på ET UMLS-prosjekt definert og utført av en individuell samarbeidspartner var University Of Pittsburghs studie av legers informasjonsbehov som oppstår i forbindelse med medisinske runder.11 For å forbedre forståelsen AV UMLS-krav, brukte dette prosjektet etnografiske teknikker for å identifisere et bredt spekter av informasjonsbehov. Nesten halvparten kan møtes av kunnskapsbaserte informasjonskilder eller syntese av pasient – og kunnskapsbasert informasjon. I et annet eksempel på et individuelt definert prosjekt, nlm egenutført ansatte utviklet en test samling av bruker spørringer og Medline sitater evaluert for relevans til disse spørsmålene for bruk i bibliografiske henting eksperimenter.12

størstedelen AV UMLS entreprenørinnsats gikk til individuelt definerte forskningsprosjekter, men innsatsnivåene knyttet til de to typer aktiviteter varierte på ulike stadier I UMLS-prosjektet og for ulike samarbeidspartnere. For eksempel, fra 1989 på, Lexical Technology, Inc., fokusert nesten utelukkende på forskning knyttet til design, utvikling og testing AV UMLS Metathesaurus og mottatt en rekke mer spesifikke konkurransedyktige forskningskontrakter for dette arbeidet. FORDI DEN første fasen AV UMLS-prosjektet med hensikt var viet til å utforske alle potensielle tilnærminger identifisert AV UMLS-samarbeidspartnere, var det tung innledende vekt på individuelt definerte prosjekter. Da DE generelle skissene til UMLS Metathesaurus og Semantisk Nettverk begynte å dukke opp, viet alle entreprenører betydelig innsats på oppgaver som bidro til å definere den opprinnelige strukturen og innholdet av disse komponentene.

Forskjeller mellom felles og individuelle prosjekter sløret som UMLS-innsatsen utviklet seg. Alle deltakerne bidro til utviklingen og bedre definisjonen AV UMLS-målene og metodene og ble påvirket av den livlige og provoserende utvekslingen av ideer og meninger på UMLS-prosjektmøtene. Som et resultat utviklet individuelle entreprenører prosjekter som adresserte lokale interesser samtidig som de bidro direkte til utvikling og testing AV UMLS-hypoteser. ETTER AT DEN første utgaven AV UMLS Knowledge Sources ble utgitt i 1990, fokuserte 13 UMLS-samarbeidspartnere finansiert AV NLM betydelig innsats på å teste disse komponentene i en rekke applikasjoner. Målet var å vurdere deres nytte for ulike formål, å generere tilbakemelding på ønskelige endringer og forbedringer av deres struktur og innhold, og å identifisere behovet for ytterligere sentralt utviklede UMLS-verktøy. For å sitere et av mange eksempler, ga Yale School Of Medicine Psychtopix14 en tidlig vellykket demonstrasjon av automatiserte Medline-søk for å hjelpe psykiatriske innbyggere i å utføre kliniske konsultasjoner om pasienttjenester. Dette prosjektet førte til innlemmelsen av vokabular fra American Psychiatric Association ‘S Diagnostic And Statistical Manual Of Mental and Behavioral Disorders (DSM) i Metathesaurus og testet også muligheten for å knytte spesielle formål grensesnitt TIL Nlm’ S Grateful med søkemotor.

Å Gjøre Viktige Prosjektbeslutninger

FRA prosjektstart forventet NLM AT UMLS ville resultere i noen regelmessig distribuerte og vedlikeholdte produkter, analogt Med Bibliotekets Medical Subject Headings (MeSH) eller Medline. Først OG fremst av denne grunn, nlm reservert for seg selv endelig beslutningsmakt om egenskapene til sentralt utviklede UMLS komponenter. Beslutninger var ofte et resultat av en iterativ prosess. FOR DET FØRSTE vil NLM velge en grunnleggende tilnærming etter en vurdering av elementer i arbeidet og anbefalinger fra ALLE UMLS-deltakere. Dette vil da bli diskutert, raffinert og uunngåelig forbedret av alle samarbeidspartnere, inkludert de som kan ha sterkt favorisert en annen grunnleggende tilnærming. HELDIGVIS ble NLM velsignet med samarbeidspartnere som kombinerte utholdenhet i å trykke sine anbefalinger, selv i møte med åpenbar uenighet MED NLM, med vilje til å søke sitt beste for å forbedre OG støtte NLMS endelige beslutninger, selv om disse ikke sammenfalt med sine egne preferanser.et viktig eksempel på iterativ beslutningstaking var den første definisjonen av de generelle parametrene TIL UMLS Metathesaurus og Semantisk Nettverk. På den tiden disse beslutningene ble gjort, arbeidet med etterforskere Fra University Of California, San Francisco (senere Fra Lexical Technology, Inc.), om bruk av automatiserte leksikalske behandlingsmetoder for å utnytte innholdet i eksisterende kilder til maskinlesbar medisinsk informasjon15 var nært tilpasset NLMS interesse for skalerbare, vedlikeholdbare tilnærminger. Tidlige arbeider av ANDRE UMLS-samarbeidspartnere fokuserte på å skape nye formelle representasjoner av begreper som potensielle «kanoniske former» som begreper fra eksisterende vokabular kunne kartlegges.16-18 hypotesen om at mer robuste maskinlesbare representasjoner av medisinske begreper ville bidra til å hente og integrere informasjon fra ulike kilder var (og er) attraktiv. Etter NLMS syn var imidlertid metodene som ble testet i TIDLIG UMLS-arbeid, ikke skalerbare i den grad det var nødvendig for UMLS Metathesaurus, og det var heller ikke klart at resultatet nødvendigvis ville være mer generelt akseptabelt enn tidligere forsøk på å systematisere medisinske konsepter. En University Of California, San Francisco, forslag som anbefalte en trinnvis tilnærming til å bygge Metathesaurus starter med beregning av et leksikon av alle ord i utvalgte biomedisinske vokabular dukket opp mer praktisk Å NLM. Da diskusjonen og forbedringen av dette forslaget av ALLE UMLS-samarbeidspartnere var ferdig, inneholdt definisjonen av DEN opprinnelige UMLS Metathesaurus betydelig mer semantisk innhold enn det som ble presentert i det første trinnet i det opprinnelige forslaget. De generelle parametrene for EN ANNEN UMLS Kunnskapskilde, Semantisk Nettverk, hadde også blitt definert.Dette eksemplifiserer det SOM har vært en kontinuerlig debatt MELLOM NLM og MANGE AV DETS UMLS-samarbeidspartnere om mengden nytt intellektuelt innhold som skal opprettes for UMLS Metathesaurus og Semantisk Nettverk. GENERELT favoriserer DE FLESTE UMLS-samarbeidspartnere mer originalt innhold; NLM, med tanke på langsiktig vedlikehold og ressursproblemer, favoriserer minimumet som trengs for å oppnå UMLS-målene. I tråd med sitt ønske om iterativ forfining AV UMLS Kunnskapskilder, Er Biblioteket interessert i flere eksperimenter for å avgjøre hvilke innholdsforbedringer som sannsynligvis vil være mest fordelaktige. Samarbeidspartnere har hevdet, ikke urimelig, at noen eksperimenter ikke gir mening før ytterligere innhold er tilgjengelig. De har vært ganske konsekvent i å anbefale etablering av detaljert klinisk vokabular uttrykkelig For Metathesaurus og tillegg av mer spesifikke semantiske typer og relasjoner Til Semantisk Nettverk for bruk i kliniske systemer.EN rekke UMLS-samarbeidspartnere var uenige MED NLMS tidlige beslutning om å definere omfanget Av Metathesaurusen som i det vesentlige lik det kombinerte omfanget av kildevokabularene. De hevdet med god grunn at ingen av de maskinlesbare vokabularene som var tilgjengelige i 1988, ga tilstrekkelig dekning av mange av de detaljerte kliniske konseptene som trengs for pasientjournaler. MEN NLM tok stilling til at det ikke bør ta opp utviklingen av omfattende nye kontrollert vokabular uttrykkelig For Metathesaurus før eksisterende relevante vokabular hadde blitt innlemmet. PÅ samme måte kunne NLM ikke selv forplikte seg til å utvikle hele vokabularet som er nødvendig for å støtte databaserte pasientjournalsystemer over HELE USA Biblioteket har imidlertid vært i stand til å oppmuntre til stadig større ansvar på Dette området Av Institutt For Helse og Menneskelige Tjenester.PÅ kort sikt førte nlms tilnærming til tidlige utgaver AV UMLS Metathesaurus med innhold sett på som utilstrekkelig for en rekke viktige kliniske anvendelser. Den langsiktige effekten er mindre sikker. Noen vil hevde at informatikk feltet ville ha vært bedre tjent med utviklingen av en ny UMLS kanonisk representasjon av medisinske begreper. Andre vil si at utviklingen OG utgivelsen AV SNOMED International Og Read Clinical Classification og deres innlemmelse i Metathesaurus gir noen validering for Bibliotekets beslutning om ikke å generere et nytt klinisk ordforråd, som gjør resultatene av den siste NLM / AHCPR Storskala Vokabular Test.19 Nåværende arbeid for å gjennomføre de administrative forenklingsbestemmelsene I Health Insurance Portability And Accountability Act of 1996 (HIPAA), SOM NLM bidrar til, kan også ta opp behovet for pågående Føderal støtte og koordinering for vedlikehold og distribusjon av klinisk vokabular20-som har vært en viktig undertekst i ALLE UMLS-diskusjoner.De fleste, om ikke alle, UMLS-beslutninger har vært mindre kontroversielle enn de som definerte de grunnleggende egenskapene Til Metathesaurusen og Det Semantiske Nettverket, men andre har også illustrert både vanskelighetene og fordelene ved tverrfaglig forskning. Dette gjelder spesielt for mange beslutninger knyttet til innhold, format og vedlikeholdssystemer FOR UMLS Metathesaurus. GENERELT, NLM Og Lexical Technology, Inc. disse beslutningene, selv om mange endringer I Metathesaurus innhold og format har vært basert på forslag fra ANDRE UMLS samarbeidspartnere. Formatendringer har også blitt rutinemessig sirkulert til den større gruppen for kommentar og revisjon før endelig implementering.

Ansatte VED NLM og Lexical Technology, Inc., nesten alltid enige om slutten mål For Metathesaurus vedlikehold. De avviker noen ganger på umiddelbare avvik mellom enkelhet og vedlikehold av underliggende programvaresystemer, behovet for å redusere den kognitive belastningen på de menneskelige redaktørene som er ansvarlige for endelig gjennomgang Av Metathesaurus-innholdet, ønsket om å legge til betydelig tilleggsinnhold Til Metathesaurus hvert år, og viktigheten av å møte utgivelsesplaner. Når uenigheter oppstår, Lexical Technology, Inc., representerer det avanserte datavitenskapsperspektivet; nlm-synspunktet reflekterer erfaring i utvikling av programvaresystemer for å støtte kunnskapsarbeidere og produksjon og distribusjon av databaseprodukter, samt en bekymring for ansiktsgyldighet. De ulike perspektivene kan føre til misforståelser. I en minneverdig tidlig misforståelse, Lexical Technology, Inc., antok at «unik identifikator» hadde en begrenset teknisk betydning, MENS NLM faktisk foreslo permanente kontekstfrie identifikatorer for konsepter I Metathesaurus. Når røyken klarner, har samspillet mellom de to synspunktene vanligvis oppnådd et resultat som er akseptabelt for begge sider og ofte bedre enn en av de opprinnelige posisjonene.

UMLS og Forkant Av Informasjonsteknologi

en viktig forutsetning underliggende UMLS innsats er at » informasjonssystemer må brukes hvis de skal forbedre. FOR å sikre AT UMLS-komponenter får faktisk bruk så snart som mulig, vil de bli utviklet gjennom en rekke suksessive tilnærminger av de evner som til slutt ønskes. Tidlige versjoner AV UMLS-komponenter vil være relativt enkle strukturer, og tilbyr beskjedne forbedringer av dagens systemer med hensyn til deres representasjon av sammenhenger mellom biomedisinske termer og begreper. Kompleksitet vil bli lagt til i senere versjoner som faktisk bruk viser at det er nødvendig. For å legge til rette for bred bruk og tilbakemelding, vil ALLE versjoner AV UMLS-komponentene bli distribuert i formater som er kompatible med et bredt utvalg av maskinvare og programvare.»21 FRA den første utgaven i 1990, UMLS Kunnskapskilder har vært tilgjengelig gratis for alle interesserte nasjonale og internasjonale brukere, fra 1990-96 under betingelsene i en eksperimentell avtale og begynner i 1997 under en vanlig lisensavtale. SOM tidligere forklart har NLM også gitt finansiering til UMLS-applikasjoner via en rekke mekanismer.den doble strategien om FRI UMLS-distribusjon til alle interesserte parter og målrettet finansiering av fokusert forsknings-og utviklingsarbeid har blitt fulgt siden 1990. Det har blitt stadig mer vellykket som informasjonsteknologi tilgjengelig for systemutviklere har forbedret, SOM NLM har brukt ny teknologi for Å gjøre UMLS Kunnskapskilder mer tilgjengelig, og som innholdet I UMLS Metathesaurus og leksikalske verktøy har modnet. Selv om begrepet er nyere enn prosjektet, i hovedsak målet MED UMLS innsats er å bygge «midt-ware» som muliggjør avanserte evner i mange ulike helseinformasjonssystemer. INNTIL ganske nylig bygde UMLS-prosjektet denne midtvaren for en fremtid som ennå ikke hadde kommet—en fremtid med betydelig vekst i kliniske informasjonssystemer, en kraftig reduksjon i maskinvare – og programvarekompatibilitetsproblemer, en eksplosjon i maskinlesbare kunnskapsbaserte informasjonskilder og økende tilgjengelighet av høyhastighets databehandling og kommunikasjonsfunksjoner. Før denne fremtiden ble virkelighet for et merkbart antall systemutviklere, var det vanskelig å forstå MÅLENE FOR UMLS-prosjektet og enda vanskeligere å bygge, distribuere og teste prototypeapplikasjoner av UMLS Kunnskapskilder.

i denne forbindelse, som i mange andre, var tidlige vanskeligheter SOM UMLS-entreprenørene stod overfor, gode prediktorer for problemer som ville være enda mer akutte i det generelle informatikksamfunnet. Med de programvaresystemene og teknikkene som da var i bruk, var det vanskelig, om ikke umulig, å teste BRUKEN AV UMLS Kunnskapskilder i kombinasjon med eksisterende operativsystemer. Som allerede nevnt, i begynnelsen av prosjektet, maskinvare og programvare inkompatibilitet var en betydelig barriere for mange typer samarbeid mellom UMLS deltakere. Mange nettsteder har ennå ikke lokale nettverk som kan brukes til å distribuere ressurskrevende UMLS-programmer til brukernettsteder. Få institusjoner hadde Internett-tilkoblinger som ville støtte effektiv bruk av applikasjoner på eksterne servere. Maskinvare-og programvarekompatibilitet var ofte et problem for de som hadde god Internettilgang. Disse faktorene motet mange potensielle UMLS applikasjonsutviklere. De hindret, eller til og med utelukket, meningsfull testing på andre steder av prototypeprogrammene utviklet av UMLS contractors.UMLS-entreprenørene spådde riktig at STØRRELSEN, kompleksiteten og ukjennligheten TIL UMLS-Kunnskapskildene også ville motvirke bruk. Noen samarbeidspartnere mente AT NLM ikke skulle frigjøre Kunnskapskildene uten et tilhørende sett med verktøy som lette bruken av Dem. Her igjen maskinvare og programvare plattform problemer komplisert problemet. I DE tidlige dagene AV UMLS-prosjektet var plattformuavhengig kode «teknisk mulig», men ofte ikke praktisk gjennomførbar. Biblioteket var motvillig til å bruke ressurser til å utvikle verktøy for flere plattformer, spesielt gitt vanskeligheten med å forutsi hvilke verktøy som ville være nødvendig og sikkerheten om betydelige endringer i FORMATET TIL UMLS Kunnskapskilder. Tidlige forsøk på å anvende Metathesaurus viste at dets opprinnelige relasjonsformat var uklart og uhåndterlig. Relasjonsformatet ble derfor vesentlig forenklet for 1992-utgaven.22 alle tidlige brukere av Metathesaurus viet betydelig tid og krefter på å bygge indekser til sine vilkår. Disse varierte mye i kvalitet og raffinement, og de førte naturlig til eksperimentelle resultater som var inkonsekvente og ikke sammenlignbare. FOR å løse dette problemet begynte NLM i 1994 å distribuere word, normaliserte word og strengindekser med Metathesaurus, sammen MED SPESIALIST leksikon og leksikalske programmer som ble brukt til å generere disse indeksene.23 ved å bruke de samme verktøyene som brukes Til å konstruere Metathesaurus-indeksene til en hvilken som helst inngangsbetegnelse, optimaliserer systemutviklere sine sjanser til å knytte eksterne termer til relatert informasjon i Metathesaurusen. I seg selv og i kombinasjon Med Metathesaurus Og Semantisk Nettverk ER SPESIALIST leksikon og leksikalske programmer kraftige verktøy for naturlig språkbehandling. Deres inkludering som En Del AV UMLS Kunnskapskilder ble sterkt anbefalt av lingvister I UMLS research group Ved Columbia University.mens arbeidet fortsatte med å strømlinjeforme FORMATET TIL UMLS Metathesaurus, utvide innholdet og legge til leksikalske ressurser TIL UMLS Kunnskapskilder, økte tilgangen til Internett og Deretter World Wide Web og dets plattformuavhengige nettlesere. Denne utviklingen har både økt interessen FOR UMLS Kunnskapskilder og forenklet bruken av DEM. Nettet gir en lett tilgjengelig kjøretøy for distribusjon av dagens UMLS faktaark og dokumentasjon, og mange nye UMLS brukere nå «oppdage» UMLS på Nettet. Internett-tilgang TIL UMLS Knowledge Source Server24 gir en enkel måte for brukerne å utforske innholdet og formatet TIL UMLS Kunnskapskilder, for å laste ned delsett for innlemmelse i lokal programvare, eller å bygge inn tilgang TIL nlms server i lokale applikasjoner. Biblioteket fortsetter også å distribuere ALLE UMLS-filer PÅ CD-Rom. Noen brukere fortsatt ikke har gode internett-tilkoblinger, og selv de med høyhastighets Internett-tilgang kan være motvillige til ftp mer enn 800 megabyte Metathesaurus filer.Heldigvis har DEN store OG voksende størrelsen PÅ UMLS Metathesaurus blitt mye mindre problematisk for distribusjon av sluttbrukerapplikasjoner. En illustrasjon av dette fenomenet ER NLMS evne til å gjøre de avanserte søkefunksjonene opprinnelig utviklet for DOS-baserte Coach expert search assistant25 tilgjengelig for et mye bredere publikum gjennom Internett Grateful Med.26 Medline-brukere som lastet Og testet Coach-applikasjonen på individuelle DOS-arbeidsstasjoner eller LAN-servere, var begeistret for funksjonaliteten; hovedsakelig fordi den inneholdt informasjon Fra Metathesaurus, var Den bare for stor til å bli montert på de fleste steder. Med Internet Grateful Med, de store Metathesaurus filer og avansert søkefunksjonalitet ligge på høy ytelse servere PÅ NLM, og brukeren trenger bare En Web-stand arbeidsstasjon og nettleser. Nye versjoner kan gjøres umiddelbart tilgjengelig for alle brukere. Hundrevis av mennesker assistert i beta-testing Internett Takknemlig med. Slik bred testing var uoverkommelig ressurskrevende når kopier av programvare måtte distribueres og lastes på mange steder. I dagens gunstige miljø bruker ET økende antall betydelige Webapplikasjoner UMLS Metathesaurus. Eksempler er Internet DXplain, 27 CliniWeb, 28 Og Medisinsk Verden Søk.29

når vanskelige tekniske problemer knyttet til tilkobling og samhandling med ulike maskinlesbare informasjonskilder har blitt forenklet Av Java Og Web-teknologi, Web-baserte grensesnitt til eldre systemer, og den raske veksten i helserelatert informasjon på Nettet. Internett-utviklingen fremhever og øker viktigheten AV Å oppnå UMLS-målet om å hjelpe brukere med å finne og hente relevant informasjon fra havet av tilgjengelige kilder. Internett har også oppmuntret nye tilnærminger til å skanne og hente potensielt relevant informasjon. UMLS-samarbeidspartnerne begynte å jobbe med Et Informasjonskildekart over lesbare og maskinfortolkbare beskrivelser av elektroniske informasjonskilder før den dramatiske økningen i internett-tilkobling eller oppfinnelsen Av Nettet,30,31, men de var raske til å se at de nye utviklingene ga stort potensial for fremgang på problemene UMLS Informasjonskilder Kart ble designet for å adressere.32 likevel har disse dramatiske endringene hatt en midlertidig forstyrrende effekt på UMLS arbeid med å definere en metode for å beskrive tilgjengelige maskinlesbare informasjonskilder som vil lette automatisert utvelgelse og innhenting av informasjon fra relevante kilder. Ansatte VED NLM har gjennomgått sine antagelser om beskrivelse og tilgang til maskinlesbare informasjonskilder mens de og mange andre undersøker konsekvensene av den eksplosive veksten I Nettbasert informasjon.som fremskritt innen informasjonsteknologi forbedret utsiktene for bygging, testing og distribusjon AV NOEN UMLS-applikasjoner og endret problemets natur for andre, lette De også utviklingen og vedlikeholdet Av Metathesaurusen. De viktigste partene som er involvert i å bygge Metathesaurus bor på motsatte kysten Av Usa-NLM I Washington, DC, Og Lexical Technology, Inc., I Alameda, California. For et to-stedsprosjekt på Størrelse Med metathesaurus-konstruksjonen var den logiske tilnærmingen å velge og implementere en felles plattform for det underliggende vedlikeholdssystemet. Det var i hovedsak ingen debatt om bruk av relasjonsdatabaseteknologi Og Unix-maskiner for bakenden Av Metathesaurus konstruksjon. Ingres ble lett valgt som relasjonsdatabase programvare basert på erfaring Som Lexical Technology, Inc., hadde med denne programvaren. Da NLM begynte å utvikle grensesnittet For metathesaurus-redaktører, ble et fjerde generasjons Språk (Windows 4GL) valgt som grunnlag for redigering fra ulike typer arbeidsstasjoner og for å imøtekomme eventuell migrasjon av backend-systemet til en annen relasjonsprogramvarepakke. Gitt avstanden mellom samarbeidspartnerne og den gjensidige avhengigheten av oppgaver som ble utført på hvert sted, ble pålitelig høyhastighetskommunikasjon raskt viktig for å bygge Metathesaurusen. I begynnelsen av 1993, Lexical Technology, Inc., installert En t1 tilkobling for å muliggjøre mer effektiv overføring av innledende kilde vokabular og oppdateringer, foreløpige Metathesaurus poster, og endelige redigerte data til OG FRA NLM, samt å lette delt ekstern tilgang til dataressurser. Avansert kommunikasjon har også tillatt NLM å støtte Metathesaurus redigeringsgrensesnitt på distribuerte steder, men til dags dato bare i begrenset skala. NLM / AHCPR Storskala Vokabular Test nylig demonstrert dagens potensial for bredere fordeling av oppgaver knyttet til utvikling og vedlikehold av vokabular. Bygge på egenskapene TIL UMLS Knowledge Source Server, en spesiell testgrensesnitt tillatt mer enn 60 deltakere til å søke mer enn 41 000 vilkår i eksisterende kontrollerte vokabular og å sende resultatene TIL NLM i et standardformat i løpet av en 5-måneders periode.33

VIRKNINGEN AV UMLS

den publiserte litteraturen dokumenterer AT UMLS har bidratt til å forme medisinsk informatikkforskningsagenda siden 1986.3 Dette skyldes i stor grad budsjettet, som har finansiert arbeid av mer enn 100 AMERIKANSKE etterforskere fra mange disipliner, men det er andre medvirkende faktorer. UMLS-målene fortsetter å være overbevisende. Teknologiske fremskritt har forbedret metodene for å undersøke UMLS forskningsspørsmål uten å redusere betydningen av disse spørsmålene. GJENNOM årene HAR UMLS Kunnskapskilder modnet til betydelige forsknings-og utviklingsverktøy. UMLS-prosjektet har også gitt incitament og mulighet til å stimulere interinstitusjonelt samarbeid. Mange informatikere (F. eks. Evans Et al.34) fikk sin første eksponering for belønninger og frustrasjoner av materielle forskningssamarbeid som en del AV UMLS deltakelse og har utvidet sitt samarbeid utenfor UMLS prosjektet.SIDEN 1990 HAR UMLS-prosjektet produsert årlige utgaver av konkrete produkter som nå regelmessig brukes av deres tiltenkte publikum. Selv om VERDIEN AV UMLS-produktene må vurderes av mer uinteresserte observatører, benytter et økende utvalg av operativsystemer en ELLER flere AV UMLS Kunnskapskilder eller leksikalske programmer. Per August 1997 hadde rundt 500 institusjoner og enkeltpersoner over hele verden signert den nye lisensavtalen som kreves for å motta 1997-utgaven AV UMLS Knowledge Sources; NLM fortsetter å motta nye signerte avtaler hver uke. Biblioteket i seg selv er en betydelig UMLS bruker, både i sin produksjon informasjon gjenfinning tjenester og sine forskningsprogrammer.ANTALL UMLS-brukere som er engasjert i utviklingen av kommersielle kliniske informasjonssystemer, er betydelig og voksende. HL7 har nylig valgt UMLS Metathesaurus som et passende kjøretøy for opptak og distribusjon av sine planlagte beslutninger om vokabularer som gjelder for bestemte deler AV hl7 clinical messaging standard.35 disse to utviklingene gjenspeiler Det faktum At Metathesaurus gir tilgang til et stort og økende antall viktige vokabular i et felles og eksplisitt databaseformat. 1997-versjonen inneholder 331 756 biomedisinske konsepter navngitt av 739 439 forskjellige termer fra mer enn 30 kildevokabularer. Metathesaurusen bygger åpenbart på styrken av kildevokabularene. Noen kilde vokabular produsenter har i sin tur brukt tilbakemeldinger Fra Metathesaurus konstruksjon eller tilkoblinger til Stede I Metathesaurus å forbedre formatet og innholdet i sine terminologier. Den neste generasjonen Av Metathesaurus maintenance system36 skal gi en bedre automatisert infrastruktur for symbiotiske forhold mellom Metathesaurus og vokabularene den omfatter.Forskjeller i mening om dens formål og nytte til side, utviklingen AV UMLS Metathesaurus har økt interessen for kontrollert klinisk ordforråd. Den har utvidet forståelsen av ønskelige vokabularfunksjoner, inkludert konseptorganisasjon, flere hierarkiske perspektiver og unike konseptidentifikatorer uten innebygd mening. UMLS-prosjektet har også økt bevisstheten om behovet for å representere endringer i vokabular eksplisitt og om problemene knyttet til å holde lokale systemer synkronisert når endringer i eksternt utviklede vokabular oppstår.37

til tross for disse prestasjonene, er NOEN UMLS-mål ennå ikke oppnådd. DET overordnede målet MED UMLS er å gjøre det enklere å utvikle avanserte informasjonssystemer som kan hjelpe brukerne med å hente og integrere relevant biomedisinsk informasjon fra ulike maskinlesbare kilder. For ti år siden var dette vanskelig å forklare og rettferdiggjøre. I dag gjenfinning problemene når du søker mange ulike informasjonskilder er kjent for Alle Web-bruker og et stort fokus For Digital Bibliotek forskning. UMLS-prosjektet kan kreve kreditt for sin tidlige anerkjennelse av det faktum at fremskritt innen databehandling og kommunikasjonsteknologi vil øke betydningen av effektiv henting fra flere databaser. I TILLEGG HAR UMLS forskning gjort fremskritt på noen av de mange forskningsspørsmål knyttet til tolkning av brukerforespørsler, kartlegging mellom språket i ulike informasjonskilder, og medisinsk naturlig språk indeksering og gjenfinning teknikker. Etter en lovende start har det vært mindre fremgang i å bestemme i hvilken grad maskinfortolkbare beskrivelser av informasjonskilder er nødvendig for effektiv identifisering og gjenfinning av informasjon fra flere informasjonskilder—og i å bestemme hvordan slike beskrivelser skal struktureres, opprettes og vedlikeholdes. Dette er gjenstand for aktuell forskning VED NLM, ved andre helsefaglige institusjoner, og i det generelle bibliotek-og informasjonsvitenskapssamfunnet.UMLS har lagt særlig vekt på å utvikle evnen til å hente og integrere kunnskapsbasert informasjon som er direkte relevant for pasientforholdene beskrevet i en automatisert klinisk journal. Mye av den seriøse undersøkelsen og prototypesystemutviklingen som involverer koblinger mellom automatiserte pasientdata og kunnskapsbasert informasjon, har blitt utført under umls, 38 som ofte bruker UMLS-komponenter. Til tross for dette viktige arbeidet vil ingen tilknyttet UMLS hevde at alle viktige forskningsspørsmål rundt effektiv kobling av klinisk og kunnskapsbasert informasjon har blitt utforsket, enn si at slike evner har nådd hovedstrømmen av kliniske informasjonssystemer.

Heldigvis har miljøet for å gjøre fremgang på UMLS-mål aldri vært bedre. Avansert databehandling og kommunikasjon evner er billigere og mer generelt tilgjengelig. Web-miljøet har eliminert mange av de tekniske problemene som tidligere bremset forskning og utvikling på henting av informasjon fra flere informasjonskilder. Interessen for å trekke ut informasjon fra Mange internett-tilgjengelige informasjonskilder har gitt nye søkemetoder og tilnærminger. Datastyrte pasientjournalsystemer begynner å nå et punkt der de inneholder nok kliniske data for å muliggjøre robuste koblinger til kunnskapsbaserte informasjonskilder. INNHOLDET I UMLS Metathesaurus, Semantic Network, SPECIALIST lexicon, og leksikalske programmer har utvidet til å være mer aktuelt for problemet med å knytte klinisk og kunnskapsbasert informasjon, selv om mer samordnet bruk av og tilbakemelding på disse verktøyene er fortsatt nødvendig. Tiden er gunstig for fornyet og utvidet samarbeid om medisinske informatikkforskningsproblemer først fremhevet AV UMLS-prosjektet for ti år siden.

forfatterne takker SINE MANGE UMLS-kolleger for deres bidrag TIL UMLS—prestasjoner-og for gleden og inspirasjonen til deres firma.

.

.

;

:

–

.

.

.

;

:

.

.

.

;

WT .

.

;

/ div>.

.

;

(

):

–

.

/ div >

.

.

;

–

.

Barnett

.

.

;

:

–

. Publisert erratum vises I MD Comput. 1990;7:268.

Bouhaddou

. interlingua for elektronisk utveksling av medisinsk informasjon: bruke rammer til å kartlegge mellom kliniske vokabular. 1991 ;

:

–

. div>

.

.

;

–

.

.

.

;

:

–

.

.

.

;

–

. / div > et al. . homogeniseringen av Metathesaurus-skjemaet og distribusjonsformatet.

;

.

.

;

–

.

.

.

;

>

.

. 1993 ;

:

–

. . World Wide Web: en gjennomgang av en fremvoksende internettbasert teknologi for distribusjon av biomedisinsk informasjon.

;

:

.

div>

.

.

;

:

–

.

.

.

;

:

–

. div >

.

.

;

:

–

.

. Automatisert henting fra flere ulike informasjonskilder: World Wide Web og Nlms Sourcerer project. 1995;

:

–

. > et al. . Gjennomføre NLM / AHCPR Storskala Vokabular Test: distribuert Internett-basert eksperiment. 1997;

–

. div >

.

.

.

;

:

–

.

Olson

et al. .

. 1996;

–

.

div >

. Galapagos: databasert støtte for utviklingen av konvergent medisinsk terminologi. 1996;

–

.