The Research of Applying GuideLine Interchange Format (GLIF) of Protégé Application 報告人：博三　陳正怡 指導教授　李友專 博士 2018年11月20日 醫學資訊報告

Outline Introduction Literature review Method Discussion Clinical Guidelines Computer-interpretable guidelines Sharing computer-interpretable guidelines Method GLIF GLIF Example Discussion 2018年11月20日

Introduction – Background and Motivation 國際間已成立許多醫療指導原則的組織，並提供指導原則下載。 醫療指導原則只提供文字供醫師閱讀，在治療病患時，無法提供有效率的協助。 目前各醫療指導原則組織各自發展自己的醫療指導原則。(Ex. NGC and SURGERY) 沒有一致的醫療指導原則協助醫師看診，可能會造成醫院間看診品質差異。 指導原則是根據過去的醫學研究而提出的。 醫療指導原則無法依照病患情況加以調整。 2018年11月20日

Introduction – Background and Motivation 醫院內部的電子病歷系統與醫療資訊系統並沒有完善的整合，也缺少了醫療指導原則系統供醫師使用。 目前沒有一套方便的交換醫療指導原則平台或系統。 2018年11月20日

Introduction – Purpose 探討目前可行的交換指導原則平台所遇到的問題，進而提出改善的方向。 2018年11月20日

Literature review - Clinical Guidelines 越來越多臨床醫師利用Clinical guidelines來協助做出醫療決策 Øystein Nytrø(2004) NTNU ICT挪威大學資訊通訊系 2018年11月20日

Clinical guidelines 可以提供 良好醫療照護品質 每個醫師皆提供一定品質的醫療照護 降低照護成本 2018年11月20日

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Guidelines examples 整體的高血壓病患管理流程 糖尿病病患血壓要控制在130/85mm Hg 糖尿病病患必須強制使用ACE抑制劑(一種常用的高血壓藥) 4.Guideline Interchange Format(GLIF since 1996,目前為GLIF III) 5.GLIF III採用物件導向架構,採用VMR演算法 2018年11月20日

Guidelines’ Challenges Øystein Nytrø(2004)提出了醫療的挑戰： 醫療過程常會發生不可預料的情況 許多不確定的情況 病人難以管理 即使Guideline能對先定義好的情況說明該進行的步驟，對於不斷出現的新穎、出乎意料的狀況無法給予幫助。 Guidelines是由普遍的研究結果而產生的 照護流程應該針對不同的病患訂定適當的工作 利用過去治療的結果調整Guidelines以符合特定的病患 2018年11月20日

Literature review – Computer-interpretable guidelines Computer-interpretable guidelines (CIGs)功能給予以下定義： 可以給予病人具體的建議 整合電子病歷與醫療資訊系統 自動的提醒或警示 決策支援與任務管理 適當的病患診療預約與轉診病人的準則 背景監控、照護計畫、品質回顧 Peleg & Boxwala (2001) 2018年11月20日

Benefits of CIGs CIGs的所帶來的利益： 提供自動的決策支援 指導原則可以設計的更好 可將指導原則整合到工作(醫療)流程中 應用至個別的病人 應用在臨床治療上 指導原則可以設計的更好 透過軟體工具與指導原則模組可以明確的解釋推理邏輯 可減少意義不明確的情況 可將指導原則整合到工作(醫療)流程中 在醫療照護過程中的每一階段皆可取得具體的指導原則知識 Peleg & Boxwala (2001) 2018年11月20日

Benefits of CIGs (Cont’d) 可以用來保證品質 指導規則定義照護的最高準則 分析過去的醫療結果測試病人是否得到適當的治療 可作為教育之用 可以透過人類視覺化的方式來協助 互動、動態的呈現指導原則的規則路徑 可以集中在相關部分的流程 有助於編寫與使用指導原則 2018年11月20日

CIGs:發展與散播 文獻回顧 建立指導原則 討論的過程 回顧與批准 證據的評估 指導原則公布 假設： 醫療照護會受益 指導原則散播 假設： 醫師會吸收原則 且會跟隨原則行醫 假設： 醫師會閱讀指導原則 2018年11月20日 資料來源： Peleg and Boxwala, 2001

Literature review– Sharing computer-interpretable guidelines 為何需要一個能分享的指導原則? 發展指導原則需要花費成本 提供指導原則一致性的解釋 透過公開的檢閱可以最小化誤解與錯誤 使其容易執行而非唯讀 (Ex. Expert System) 可以在進行地方醫療機構的治療前，提供一般化的準則 Peleg & Boxwala (2001) 2018年11月20日

不同機構分享CIGs之挑戰 地方醫療機構治療的指導原則 資訊系統整合 資源與專門知識的可利用性 地方醫療機構工作流程議題 實行的優先權 將電子病歷中的病人資料與指導原則中的專有名詞整合 將指導原則的建議應用到診療預約系統中 2018年11月20日

分享CIGs的阻礙 概念上指導原則 未來的應用 編寫工具 散佈的格式(XML, RDF) 2018年11月20日

一般的分享方法 將指導原則進行編碼再分享 發展聯合的指導原則 不同的平台與系統 不同的指導原則樣式 分享的指導原則樣式混合了不同樣式的特性 支援整個指導原則生命週期的工具 2018年11月20日

Life cycle of a Computer-interpretable guideline (CIGs) USE 使用 維護 效率分析 DEVELOPMENT 編寫 編碼 確認 Life cycle of a Computer-interpretable guideline (CIGs) IMPLEMENTATION 散佈 改編為適合地方醫療與執行 測試 2018年11月20日 資料來源： Peleg and Boxwala, 2001

描述語言所用的兩種方法 Rule-based approach Model-based approach 利用事件觸發規則 (條件/行動) e.g Arden Syntax and Medical Logic Modules Model-based approach 建立整個臨床指導原則的模型 e.g. PRODIGY, EON, PROforma, GLIF 2018年11月20日

Method - GLIF GuideLine Interchange Format 在平台或系統中獨立分享臨床指導原則的格式 基本於物件導向邏輯模型的概念 XML-based 語法 2018年11月20日

增加分享的方法 多層的呈現方式 設計支援多樣的字彙與醫療知識庫 InterMed :多個機構發展一致流程 GLIF發展成一個開放的標準 與其他指導原則模型群組協調(Arden, USAM, GEM) 2018年11月20日

GLIF3 GLIF3 將指導原則以三個階層來加以呈現 (Peleg et al., 2004) Level A: abstract flowchart 提供活動與決策之概念流程圖以供臨床瀏覽與閱讀 Level B: computable level 分析確認邏輯是否正確 Level C: implementable level 整合到特定的資訊系統 2018年11月20日

GLIF model 以物件導向來呈現指導原則模型 流程圖呈現臨床步驟的順序 2018年11月20日

Guideline steps 在GLIF中指導原則可看做一個流程圖其中每個步驟為一個指導原則的步驟，不同的步驟用來處理不同的情況，說明如下(Peleg et al., 2004)： Action Steps: 對臨床活動執行的建議 Ex.阿斯匹靈的規定 Decision Steps:對流程圖中條件程序，提供決策的準則 Ex. If patient has pain then … Branch and synchronization Step允許同步 Patient-state step:描述病人的臨床狀態 2018年11月20日

發展GLIF的工具 Protégé-2000 其他的工具 圖形化的本論(ontology)發展工具 支援大量的知識模型 open-source and freely available 其他的工具 Ontolingua and Chimaera OntoEdit OilEd 2018年11月20日

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GLIF範例 - Guideline for Chronic Cough 2018年11月20日

選取準則 2018年11月20日

演算法 2018年11月20日

演算法(Cont’d) 2018年11月20日

病人狀態步驟 2018年11月20日

分支步驟 2018年11月20日

同步步驟 2018年11月20日

行動步驟 2018年11月20日

行動任務 行動任務定義要被執行的工作 醫學導向 程式導向 開立處方 實驗測試順序 呼叫次指導原則 傳送訊息 取得病人資料(從電子病歷或使用者) 2018年11月20日

醫學導向任務 參考醫學領域本體論可用來支援： 標準的字彙 呈現病人資料的標準的資料模型 e.g., HL-7’s Unified service action model (USAM) 2018年11月20日

醫學導向任務 2018年11月20日

取得資料任務 2018年11月20日

決策模型 Case Step Choice Step 對電子病歷中的資料，利用邏輯準則評估而自動產生決策 為了安全的準則或是需要指導原則中沒有的知識，需要使用者來做出選擇 2018年11月20日

Case Step 2018年11月20日

Choice Step 2018年11月20日

定義病人資料 2018年11月20日

GLIF3: Summary GLIF3是設計用來在不同的平台或系統間分享臨床指導原則的語言 GLIF3能夠對指導原則的邏輯編碼使其可以計算 高度結構化的規格 正式的運算語意(基於Arden Syntax) 醫學領域的本體論(字典, USAM) 2018年11月20日

Guideline Interchange Platform 指導原則分享平台架構 Guideline Interchange Platform Guideline Authoring Web Browser WWW Server Validation Guideline Server Execution engine Protocol-based care Risk Assessment Consultation 2018年11月20日 Disease management

Conclusion: GLIF是目前架構在Protégé上，而Protégé是Java-Based的應用軟體。 如何透過Web Services有效率的結合Guideline Server？ BPEL？ 如何提供一套更便利匯入Guideline的介面？ 2018年11月20日

Conclusion: 目前Guideline皆是由特定的組織所提供(如NCG)，都是經由臨床不斷試驗所得的指導原則 若能透過資料探勘的技術，一方面幫助檢驗指導原則的準確性，另一方面可以協助建立新的指導原則。 結合知識管理？ 臨床醫學研究透過GLIF的協助，更容易的實行知識管理 2018年11月20日

Thank You! 2018年11月20日