Laboratoire d'Informatique Médicale et d'Ingénierie des Connaissances en e-Santé

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Axe 2

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Ingénierie de l'information en santé. Méthodes et outils pour l'acquisition, la modélisation et la formalisation des connaissances pour la e-santé

Axe 2 du LIMICS

Objectifs Scientifiques

  • Concevoir des méthodes et outils pour l'élaboration et l'évaluation de ressources terminologiques ou ontologiques en santé;
  • Développer des services Web permettant d'accéder aux chaînes de traitements sur les ressources exploitées et s'attacher à définir des micro-formats permettant l'accès aux données dans le contexte du \" Web des données \" ;
  • Faire évoluer les modèles de représentation des données pour prendre en compte les spécificités du domaine de la santé (données et connaissances multimodales, multi-échelles, temporelles, temporelles, spatiales 2D et 3D et géolocalisées) et annoter sémantiquement ces données avec les ressources construites pour permettre leur intégration ;
  • Participer à l'élaboration des nouveaux référentiels internationaux d'informatique de santé (modèles d'information, terminologies et ontologies en santé), valoriser les travaux francophones dans la coopération internationale et assurer l'alignement des solutions françaises sur les solutions les plus avancées dans le monde.

Enjeux

Les enjeux propres à cet axe de recherche sont illustrés par les exemples suivants :

  • La recherche d'information dans le dossier patient, les entrepôts de données, la littérature, les guides de bonnes pratiques ou sur Internet est aujourd'hui essentielle à la prise de décision et à la réutilisation de l'information. La \" bonne \" interprétation de ces informations à l'échelle internationale est un enjeu majeur dans nos sociétés. La sémantique associée à l'information doit être élaborée, normalisée, standardisée et respecter l'évolutivité des informations.
  • L'évolution récente de nouvelles approches technologiques en santé produit d'immenses masses de données très hétérogènes.L'intégration sémantique de ces données est un enjeu majeur pour la compréhension des mécanismes qui régulent notre santé. La sémantique associée à l'information (modèles de données et vocabulaires) doit pouvoir être publiée et alignée sur les standards pour pouvoir être partagée. Dans cette grande masse de données hétérogènes, il arrive que certaines informations soient cachées en raison de la taille de l'espace où elles se situent (trouver une aiguille dans une botte de foin), ou à cause des informations implicites liées à leur représentation. L'enjeu de l'intégration sémantique est de permettre la mise en relation des données de manière plus précise et d'en extraire de nouvelles connaissances.
  • Dans le domaine de la santé, il existe de nombreuses terminologies différentes car leur création et utilisation ont été faites à des moments différents pour des raisons différentes et il est impossible de les supprimer sans sacrifier les systèmes de recherche d'information ou d'échange d'information qui les utilisent. Réconcilier ces terminologies correspond à un effort de mise en correspondance qui est particulièrement lourd. L'enjeu est de produire des ressources sémantiques harmonisées dans le domaine pour que les chercheurs puissent comparer et agréger des données dans le but d'analyses multiples. De plus, la sémantique associée à l'information doit pouvoir être accessible de manière modulaire, interopérable et adaptable.

Pour répondre à ces enjeux, nous proposons 1) de développer des approches permettant de formaliser la sémantique d'un domaine et rendre les applications capables d'intégrer et de traiter des données structurées et codées au sein de systèmes d'information opérationnels et 2) de contribuer (notamment au sein des organismes de standardisation) au partage des modèles d'informatique de santé en proposant des méthodes et outils de développement et de maintenance collaborative de ces modèles. Les verrous méthodologiques sont pour beaucoup liés à la complexité du domaine médical qui sollicite des professionnels de santé extrêmement divers – cliniciens, pharmaciens, biologistes, nutritionnistes etc. – et les patients eux-mêmes.

Un champ de cette recherche est dédié à la construction d'ontologies et au développement de systèmes d'information de santé exploitant les connaissances formalisées au sein de ces ontologies. Ces dernières sont les représentations formelles de la sémantique les plus adaptées à l'exploitation informatique des connaissances [Gruber 95]. Une ontologie recense les notions d'un domaine en les organisant sous la forme d'une hiérarchie de concepts, i.e. une taxonomie [Guarino 92 ; Bachimont 00 ; Smith 01]. D'une part, l'ontologie permet d'élaborer, de normaliser, de standardiser la sémantique associée à l'information tout en permettant à l'utilisateur d'employer une terminologie qui lui est familière pour décrire cette information. D'autre part, elle permet l'intégration sémantique de données très hétérogènes. Par exemple, une sténose de l'artère rénale, une mutation sur un gène ou une consommation excessive de sel sont des données liées au concept d'hypertension qui peuvent être agrégées lors d'un raisonnement si le lien est explicité dans le modèle de connaissances qui décrit le concept d'hypertension (i.e.l'ontologie).

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