Vers des dossiers patients «interopérables» Enjeux et solutions

1. Vers des dossiers patients «interopérables»Enjeux et solutions C.Daniel INSERM, UMR_S 872, Eq. 20, Université Paris Descartes, France AP-HP, Paris, ASIP Santé http://fr.creativecommons.org/contrats.htm

2. Plan • Contexte • Systèmesd’Information de Santé développés en silo, non partagés ,non “intéropérables” • Interopérabilitésémantique • Qu’estcequec’est • Pourquoi faire? • Comment ? • Rolés des organismes de standardisation, d’IHE, de l’ASIP Santé • Un example : production du réferentiel “CR d’anatomiepathologique” • 5 règlesd’or de la production de réferentielsd’interopérabilitésémantique • Interopérabilitésémantique & medecine translationnelle

3. ContexteSystèmes d’Information de Santé • Gestion de données de santé multimodales (textes, signaux, images, etc.) • Coordination des soins • Recherche biologique • Recherche clinique, épidémiologique ou de veille sanitaire Un patient , combien de dossiers?

4. Contexte: Informatique clinique • Systèmes d’Information gérant les données de santé individuelles relatives à des patients ou des tissus (échantillons biologiques) • Dossier Patient Informatisé, système de gestion de plateaux techniques, SIH, Dossier Patient de réseau de soins, Dossier Médical Personnel, etc Informatique clinique Clinicien Informaticien biomédical

5. Contexte: Bio-informatique • Systèmes d’Information gérant des données relatives à des gènes, molécules, cellules et tissus • Génomique, protéomique, etc Biologiste Bio-informatique Informatique clinique Clinicien Informaticien biomédical

6. Contexte: Informatique de la recherche clinique et épidémiologique • Système d’Information gérant des données de santé individuelles anonymisées relatives à des patients & données agrégées relatives à des populations Biologiste Bio-informatique Informatique clinique Clinicien Informaticien biomédical Informatique de la recherche clinique, épidémiologique et santé publique Investigateur/ épidémiologiste Chercheur en santé publique

7. Contexte: des Systèmes d’Information de Santé développés en “silo” • Méthodes et outils COMMUNS de gestion des données, d’informations et de connaissances exploitées par les professionnels de santé … • Traitement des données et des signaux • Intégration de données hétérogènes distribuées • Recherche d’information dans des bases de données et d’images • Fouille de données et de texte • etc • … MAIS développement « EN SILO » de Systèmes d’Information non « intéropérables »

8. INNOVATION Biologiste “Bench” (molécules & cellules, tissus) Verrou 1 “Du génotype vers le phénotype” Bio-informatique “Bedside”(prélèvements, patients (données cliniques, biologiques et d’imagerie)) “Bedside”(patients ) Informatique clinique Clinicien Informaticien biomédical Informatique de la recherche clinique, épidémiologique et santé publique Verrou 2 Investigateur/ épidémiologiste “Community” (populations) “Policy” (populations) Chercheur en santé publique Verrou 3 VALIDATION ADOPTION Continuum de la médecine translationnelle (d’après Sarkar 2010)

9. Interopérabilité sémantique Qu’est ce que c’est?

10. Interopérabilité des Systèmes d’information de Santé • Capacité de ces systèmes à offrir aux acteurs de santé (professionnels de santé, patients, citoyens, autorités sanitaires, structures de recherche ou de formation, etc) des solutions d’échange ou de partage de données de santé

11. 3 niveaux d’interopérabilité • Absence d’interopérabilité • Interopérabilité technique et syntaxique • Accès à des données de santé dématérialisées, interprétables par l’humain • e.g un compte rendu d’hospitalisation textuel « SemanticInteroperability for Better Health and Safer Healthcare. Research and DeploymentRoadMap for Europe - Semantic Health Report » de janvier 2009

12. Une information compréhensible pour l’être humain… Hépatotoxicité du Doliprane Blb augmentée ALAT augmentées Inférences rapides permettant l’interprétation d’informations multi-sources, multi-format Hépatite cholestatique : oui Peflacine pour une infection urinaire à E.coli résistant aux quinolones Stent actif sur l’IVA Peflacine E.Coli – Quinolones - R

13. …et aussi pour la machine Référentiel d’interopérabilité sémantique (« model of meaning ») Formats hétérogènes (« model of use ») Cette patiente a une hépatite cholestatique 1000 1 1 0001 1000001 0110 10001 101001 Hépatite cholestatique : oui 1000 1 1 0001 1000001 0110 10001 101001 Structure de données + Vocabulaire (terminologie de référence e.g CIM-10, SNOMED, LOINC, ADICAP, etc) Atteinte hépatique: Hépatite cholestatique

14. 3 niveaux d’interopérabilité • Interopérabilité sémantique • Accès à des données de santé dématérialisées codées en utilisant un système de codage interprétable par la machine • e.g diagnostics codés en CIM-10, actes codés en CCAM, résultats de biologie codés en LOINC, diagnostics anatomo-pathologiques codés en ADICAP, etc) « Semantic Interoperability for Better Health and Safer Healthcare. Research and Deployment RoadMap for Europe - Semantic Health Report » de janvier 2009

15. Codage de l’information médicale

16. Codage de l’information médicale 2962703 2975493 6943503 2975493 7963493 2975493 2975493

17. Codage de l’information médicaleEtape 1: Standardisation des variables Tabac ? oui/non Variable 1 Variable 2 Variable 3 Variable 4 Fumeur / Non fumeur ? Variable 5 Nombre de cigarette / jour ? Variable 6 Variable 7 Variable 8

18. Codage de l’information médicaleEtape 1: Standardisation des variables Variable 1 Vous sentez vous fatigué ? Souvent / parfois / rarement /jamais Variable 2 Variable 3 Vous sentez vous fatigué ? Souvent / jamais Variable 4 Variable 5 Variable 6 Variable 7 Variable 8

19. Codage de l’information médicaleEtape 1: Standardisation des variables Variable 1 Variable 2 PAS couché (mmHg)? (min/max) Variable 3 Variable 4 Variable 5 Variable 6 Pression artérielle systolique en position couchée au repos (mmHg) ? (min/max) Variable 7 Variable 8

20. Codage de l’information médicaleEtape 2: Codage des variables et des données (e.g SNOMED • « Automatique » • Simple • Athérome • M-52100 atherome • Grammaire compositionnelle permettant le codage d’expressions complexe • Athérome de l’artère rénale • M-52100|atherome| • |localisé à|T-46600 artère rénale • Ovariectomie droite au laser • 83152002|oophorectomy| • 260686004|method|=25820006|laser excision – action| • 363704007|procedure site|=20837000|structure of right ovary| 20

21. Codage de l’information médicale Etape 2: Codage des variables et des données • Automatique + manuel • Abréviation, termes locaux • AVC • D3-89550 accident cérébrovasculaire • Connaissance implicite, expressions elliptiques • Aldostérone couché • F-B2970 aldostérone (substance) • A-18160 couche (dispositif) • Dosage de l’aldostérone, position en décubitus • P3-71300 dosage de l’aldostérone (procédure) • F-10450 position en décubitus (signe) • Information temporelle • Accident coronarien père (avant 55 ans) • Diagnostic DFM porté <2ans avant inclusion 21

22. Bibliothèque de variables standardisées codées • Projet SHARE : Shared Health And ClinicalResearchElectronic Library • “SHARE is a global, accessible, electroniclibrary, whichthroughadvancedtechnology, enablesprecise and standardized data elementdefinitionsthatcanbeusedwithin applications and acrossstudies to improvebiomedicalresearch and itslinkwithhealthcare”.

23. Bibliothèque de variables standardiséesHEGP (Recherche clinique/Soin) Taux de réutilisation potentielle de données cliniques: 13.1%

24. Bibliothèque de variables standardisées HEGP (Recherche clinique/Soin) Variables « Recherche clinique » Variables « Soin »

25. Interopérabilité sémantique Pourquoi faire?

26. Interopérabilité sémantiqueBénéfices attendus • Permet l’extraction et l’utilisation de l’information clinique non seulement par des humains • Mais aussi par des machines(Systèmes d’information de Santé) offrant des fonctionnalités avancées pour la coordination des soins, la recherche et formation • Grâce à l’intégration de données et de connaissances

27. Structured Data Entry File Edit Help Closed Ulna Tibia Ankle More... Radius Femur Fibula More... Open Right More... Shaft Neck Left Wrist Left Femur Open Fixation Humerus Reduction Fixation Gt Troch Neck Coordination des soinsCapture de données (guidée par une ontologie) FRACTURE SURGERY Réduction d’une fracture du col du fémur gauche

28. Coordination des soinsRecherche d’information (vues, navigation) • Vues construites àpartir de l’interprétation de données cliniques structurées codées Ce patient présente de nouveaux résultats biologiques en rapport avec sa pathologie hépatique Tests fonctionnels hépatiques Maladies Hépatobiliaires Cholestase et ictère Hépatite test_diagnostique_de Hépatite cholestatique Hépatite cytolytique Augmentation des ALAT Bilirubine augmentée Hépatite cholestatique : oui Blb augmentée ALAT augmentées

29. Coordination des soinsAide à la décision, évaluation des pratiques • Coupler les données cliniques aux règles en se basant sur l’interprétation de données cliniques structurées codées • E.g Rappels, alarmes, suggestions diagnostiques ou thérapeutiques, détection des interactions, détection de pratiques inappropriées

30. Epidémiologie, veille sanitaire • Tableaux de bords construits à partir de l’interprétation (agrégation) de données cliniques structurées codées La résistance des entérobactéries aux fluoroquinolones augmente en Ile de France Entérobactéries Quinolones Fluoroquinolones … Escherichia Klebsiella test_de_susceptibilité Peflacine Oflocet Escherichia coli Klebsie pneumoniaella

31. Epidémiologie, veille sanitaire • Détection du signal (pharmacovigilance) à partir de l’interprétation (agrégation) de données cliniques structurées codées 3 casd’hépatotoxicitéliés au Doliprane ? Tests fonctionnels hépatiques Maladies Hépatobiliaires Cholestase et ictère Hépatite test_diagnostique_de Hépatite cholestatique Hépatite cytolytique Augmentation des ALAT Bilirubine augmentée Atteinte hépatique: Hépatite cytolytique Blb augmentée ALAT augmentées Hépatite cholestatique : oui

32. Interopérabilité sémantique Comment?

33. Organisme de développement de standards (ANSI) créé en 1987 Standards d’échange ou partage de données informatisées administratives et cliniques (spécifications messages, documents) 500 organisations membres, 1500 inscrits, 15 affiliés internationaux France depuis 2004 Standards pour l’interopérabilité des SISHealth Level 7 (HL7) http://wwww.hl7.org

34. HL7 Version 3 • Modèle de données de réference • RIM : Reference Information Model • Modèle objet représenté en UnifiedModeling Langage (UML) • Types de données rigoureusement définis • Couplage avec des domaines de vocabulaires contrôlés prédéfinis • Modèles de données spécifiques • Organisés en 30 domaines d’intérêt (UniversalDomains) • Ex : laboratoire, médicament, prescription, résultats, etc • Conçus en utilisant une méthode formelle de développement de standards (HDF : HL7 Development Framework) • Messages • e.g prescription médicamenteuse, résultat biologique, etc • Document clinique : HL7 Clinical Document architecture (CDA) ISO ISO ISO 34

35. RIM HL7: Diagramme de classes ISO • 110 classes • 532 attributs • 167 Relations • 30 relations Is-a • 2 relations d’agrégation • 43 types de données (Data types) • Couplage à des vocabulaires contrôlés 35

36. ISO Types de données HL7 Booléen String Concept Descriptor <code ='8480-6 ' displayName=‘Intravascular systolic' codeSystem='2.16.840.1.113883.6.1' codeSystemName='LOINC'/> Physical Quantity Real Integer

37. HL7 v3 Architetcure de document clinqiueHL7 Clinical Document Architecture (CDA) ISO Valideur Observation Signataire légal Corps non structuré ROI Destinataire Moyen d’observation Auteur Prescription médicamenteuse Procédure Opérateur de saisie Patient Episode de soin Observation Organiseur Acte Participant Corps structuré 37 Entête

38. HL7 CDA niveau 3 Document clinique • ClinicalDocument : en-tête CDA • identification, type, gestion du document • patient et rencontre (venue en étabt.) • participants (prescripteur, signataire, etc) fournit l’essentiel des métadonnées pour l’indexation du document • structuredBody : corps structuré • section • section de second niveau • text [ … ] • entry • observations • images & graphes … • section • text[ … ] • entry • …

39. HL7 CDA : structureEx: Pression artérielle systolique • Variable • élément <observation> utilisant le modèleVital Signs Observation template. <observationclassCode='OBS' moodCode='EVN'> <templateId root='1.3.6.1.4.1.19376.1.5.3.1.4.13'/> <codecode='8480-6' displayName=‘Intravascular systolic pressure' codeSystem='2.16.840.1.113883.6.1' codeSystemName='LOINC'/> <effectiveTime value=' '/> <value xsi:type='PQ' value=' ' unit='mm[Hg]'/> </observation> • “Organiseur” “Signesvitaux” • Element <organizer> <organizer classCode='CLUSTER' moodCode='EVN'> <templateId root='2.16.840.1.113883.10.20.1.32'/> <codecode='46680005' displayName='Vital signs' codeSystem='2.16.840.1.113883.6.96' codeSystemName=‘SNOMED CT /> <!-- one or more vital signs observations --> <observationclassCode='OBS' moodCode='EVN'> <templateIdroot='1.3.6.1.4.1.19376.1.5.3.1.4.13.2'/> </observation> </organizer> 39

40. HL7 CDA : vocabulaire Ex: Variables du groupe «Signesvitaux»

41. Standards pour l’interopérabilité des SIS • http://www.hl7.org/v3ballot/html/welcome/environment/index.htm 30 domaines

42. Standards pour l’interopérabilité des SIS CEN TC 251 • Organisme de développement de standards • Standard de communication entre DPI (EHR) • Solution de partage de dossiers ou d’éléments de dossier • Entre systèmes hétérogènes au sein d’un réseau • EN13606 (EHRcom) en 2006 • Modèle de données de référence • Modèle de données spécifiques (archétypes) • Modèles de messages

43. “Standardiser les standards” CEN TC 251 HL7

44. Standards - Mode d’emploi ?Rôle de l’initiative “Integrating the Healthcare Enterprise” (IHE) • Y-a-t-il un chef d’orchestre ? • IHE (Integrating the Healthcare Entreprise) • Promotion de l’utilisation de standards existant • IT (Internet, ISO, etc) • Domaine de la santé (HL7, DICOM) • Existe-t-ilune partition ? • Technical framework IHE – Profilsd’intégration • Forum de discussion et de spécification • Utilisateurs et développeurs • Y-a-t-il des répétitions ? • Connectathons • Environnement de test de la connectivité des produits • Editeurstestent la connectivité de leursproduitssous la surveillance d’observateursneutres

45. Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) Connectathons

46. Integrating the Healthcare Enterprise (IHE)

47. Integrating the Healthcare Enterprise (IHE)

48. Standards - Mode d’emploi ?Rôle de l’ASIP Santé • En France, l’ASIP Santé (Agence des Systèmes d’Information Partagés de Santé) est en charge du cadre d’interopérabilité des SI de santé • Définir, promouvoir et homologuer des référentiels contribuant à l’interopérabilité, à la sécurité et à l’usage des systèmes d’information de santé et de la télésanté. IHE CDA

49. ASIP SantéCadre d’interopérabilité IHE CDA Standards internationaux dédiés à la santé SNOMED LOINC CIM-10 CDA DICOM • Standards internationaux généralistes (de l’internet) • Soap • http • xml • SAML • … assemblés et contraints dans des profils IHE

50. Interopérabilité sémantique Comment? Un exemple : le référentiel “Compte rendu structuré d’anatomie pathologique”