第三节 SNOMED CT概念模型
一、SNOMED CT概念模型介绍
(一)概述
SNOMED CT作为一种基于本体的医学术语体系,其中的概念代表了医学上的临床含义(clinical meaning),或者说是尽量接近医生脑中对某种临床现象或者临床过程的认知。经过多年的专业学习及临床实践,医生会对各种医学知识根据领域的不同形成不同的认知。如何将这些认知模式转换成计算机能够“理解”和“处理”的形式,是SNOMED CT概念模型(concept model)要解决的问题。
SNOMED CT概念模型是一组规则,用于指定如何定义概念,它约束了可以应用于每种类型概念的允许的属性(attribute)和值集(range)。概念模型主要包括以下内容:根概念(root concepts)和顶层概念(top level concepts)、子类型关系(subtype relationship)和属性关系(attribute relationship)、概念定义(concept definitions)和概念表示方式[25]。
(二)概念定义
概念通过子类型关系和属性关系进行定义,图5-12中“病毒性肺炎”定义中包括2个父概念和4个属性关系,通过这些关系使“病毒性肺炎”无歧义性,在SNOMED CT中为充分定义(fully defined)概念。当然与之相对的是非充分定义(primitive)概念,表示概念具有歧义性,在SNOMED CT中可能存在其他概念与此概念具有相同的定义,图5-13中“灼痛”是非充分定义概念,原因在于仅通过两个父概念的限定并不足以对其充分定义,导致此概念具有歧义性。充分定义概念在SNOMED CT中非常重要,其应用价值包括两方面:一方面,可通过逻辑推理机对概念自动分类;另一方面,基于充分定义概念的概念模型可以计算概念和表达式之间的等价性和包含关系,进而可应用于计算信息检索、查询、决策支持及临床研究。SNOMED CT中充分定义概念10万余个。
图5-12 SNOMED CT充分定义概念
(三)充分定义和非充分定义概念
在SNOMED CT中,每一个概念都要明确是充分定义(Fully Defined)还是非充分定义概念(Primitive Concepts)。
如果一个概念是充分定义,其定义特征就足以将其与其他类似概念区分开。例如,|acute disease|概念可以通过两个关系定义,形成完整定义。第一个关系是|is a|,它的值为|disease|;第二个关系是|clinical cause|,它的值为|sudden onset AND/OR short duration。值得注意的是,一个充分定义的概念意味着其他任何概念只要符合这样的规则,就是该概念的子类型(或者就是该概念本身)。
如果一个概念的定义特征不足以把它和其他类似概念明确区分开,则该概念称为非充分定义概念。例如,尽管非充分定义概念|disease|和|drugaction|指代不同的临床意义,但二者的定义特征是一样的。
(四)域和值集
概念模型是一组规则,用于指定如何定义概念,它约束了可以应用于每种类型属性允许的域和值集。域是可以应用特定属性的层级结构,通常是顶级层级结构。值集指定每种属性类型可使用的值域,由SNOMED CT概念集合组成。
图5-13 SNOMED CT非充分定义概念
图5-14中,“临床表现”层级及其子概念的“临床表现部位”属性的值集为“解剖或后天身体结构”概念及其所有子概念,对于“病毒性肺炎”的“临床表现部位”属性对应的属性值为“解剖或后天身体结构”的子概念“肺部结构”。
图5-14 概念模型域和值集示例
二、概念表示方式
SNOMED CT概念表示方式包括本章第二节中介绍的前组表达式和后组表达式,同时使用可伸缩矢量图(Scalable vector graphics,SVG)对后组表达式进行可视化展示。
图5-15中“病毒性肺炎”在SNOMED CT中对应表达式:
前组表达式:75570004 Viral pneumonia(disorder)
后组表达式:
此概念对应的SVG图见图5-15。
图5-15 “病毒性肺炎”概念SVG图(充分定义概念)
图5-13中“灼痛”对应表达式:
前组表达式:36349006 |Burning
pain(finding)|
后组表达式:
此概念对应的SVG图见图5-16。
图5-16 “灼痛”概念SVG图(非充分定义概念)
三、临床表现的概念模型
临床表现(Clinical finding)表示临床观察、评估或诊断结果,包括正常和异常的临床状态,例如哮喘、发热、咳嗽等概念。临床表现概念定义可用的属性,如表5-6所示。
四、临床操作的概念模型
操作描述的是在提供医疗保健服务中执行的多种行为,这个概念层级体系用来描述的行为较为宽泛,包括但并不局限于侵入性操作、药品使用、影像操作、教育性操作和管理型操作等,例如287309009|Lungcystremoval(procedure)|、767002|White blood cell count(procedure)|等。操作概念定义可用的属性如表5-7所示。
表5-6 临床表现属性类型
表5-7 临床操作属性类型
续表
五、解剖部位的概念模型
包括正常及异常的解剖结构,“正常解剖结构”概念可被用来指定某种疾病、操作所涉及的身体部位,如表5-8所示。
表5-8 身体结构属性类型