A Minnesota kód ontológia alapú elemzése

A diagnosztika szabályok a Minnesota kód fő és meghatározó alkotóelemei. Ebből kifolyólag a diagnosztikai szabályok képezik az elemzés kiindulópontját egy ontológia modell kiépítéséhez. Egy konkrét felhasználási eset részletes elemzésével betekintést nyerhetünk a diagnosztikai szabályok által betöltött szerepkörre. A választott esettanulmány a „Q and QS Patterns” diagnosztikai szabály-csoportra vonatkozik. Ez a

csoport kizárólag olyan diagnosztikai szabályokat tartalmaz, amelyek a Q és a QS hullámformákhoz kapcsolódnak. A szabály által kimondott következtetéshez szükség van még a kapcsolódó EKG elvezetések (ECG lead) figyelembevételére. Az EKG elvezetések szerint a szabályok tovább tagolódnak három alcsoportba, ezek az

„Anterolateral site” (I, aVL, V6), a „Posterior site” (II, III, aVF) és az „Anterior site”

(V1, V2, V3, V4, V5). Az EKG elvezetés alcsoportokat a Minnesota kódrendszer definiálja, és az EKG elektródák fizikai elhelyezkedése alapján vannak kialakítva (Ábra 5). Jelentőségük a gyakorlatban van, ugyanis a páciensek esetében történő méréseknél előfordulhat, hogy csak egy EKG elvezetés csoportot vizsgálnak. Az általam alkalmazott referencia adatok esetében ez nem így van, ugyanis mind a 12 EKG csatorna – azaz mind 3 EKG alcsoport - elvezetés értékei a rendelkezésünkre állnak.

Ugyanazok a diagnosztikai szabály azonosítók (pl. 1-1-1) több alcsoportban is előfordulnak. A Táblázat 4 szemlélteti, hogy az 1-1-1-es diagnosztikai szabály mind a három EGK elvezetés csoportban előfordul. A különbség a szabály-előfordulásokban az EKG elvezetés, amelyet a szabály feldolgoz. Az „Anterolateral site” esetében az I és a V6, a „Posterior site” csoportból a II-es, az „Anterior site” csoportból aV2, V3, V4, V5, tehát csakis kizárólag a V1-et hagyja figyelmen kívül.

Vannak olyan diagnosztikai szabályok is, amelyek csak egy adott alcsoportban fordulnak elő. Ez az eset áll fenn például az 1-1-3-as diagnosztikai szabály esetében, amely kizárólag az „Anterolateral site” csoporttal párosított [4].

Rule Identifier Group Condition

Rule 1-1-1

Táblázat 4: Az 1-1-1-es diagnosztikai szabály definíciója

Vizsgáljuk a továbbiakban a Táblázat 4-en látható 1-1-1-es diagnosztikai szabályt, amely három részre tagolódik.

A szabály definíciójából kikövetkeztethető, hogy két szabálybemenetet (Waveform) vizsgál meg, a Q/R amplitúdó arányt és a Q hullámforma hosszát. A diagnosztikai szabályokban a bemeneti értékeket kritériumszabályokkal előre meghatározott crips értékhatárokhoz (Value) hasonlítják. A Q/R amplitúdó-arány esetében például első szabály-csoportban ez kritérium a „nagyobb, mint 1/3”, míg a Q hullámforma hossz esetében a „nagyobb, mint 0.03s”. A szabály-bemeneti hullámformák és az értékhatáraik tehát már biztosan szereplők lesznek az ontológiában.

Rule

Predicate

Operator

...

... ...

Predicate

ECG

Property Value

Waveform Lead

Ábra 24: A diagnosztikai szabály általános fa struktúrájú felépítése

A diagnosztikai rendszer alkotóelemeinek elkülönítése, meghatározása az első lépés az ontológia megépítésének a folyamatában. Ahhoz, hogy ezt megtegyük, a továbbiakban a diagnosztikai szabályoknak egy strukturált reprezentálását kell létrehozni. Erre egy lehetséges megoldás a diagnosztikai szabályok fa struktúrájú felbontása. Az Ábra 24 szemlélteti a Minnesota kód diagnosztikai szabályrendszerének egy általános fa-struktúrájú reprezentálását, ahol minden egyes diagnosztika szabály (Rule) az őt meghatározó állítások (Predicate) egy csomópontba való gyűjtésével van felépítve. Az állítás-ágak (Predicate) a diagnosztikai szabály feltételrendszeréhez (követelményeihez) gyűjtik egybe a „szereplőket”, nevezetesen a kapcsolódó EKG jeleket és tulajdonságaikat:

- az ECG property csoport egybefoglalja az állításhoz kapcsolódó hullámformákat (Waveform) és a kapcsolódó EKG csatornákat (Lead), - a Value ágon pedig a hullámformák kapcsolódó érték-határait.

Minden szabály egy vagy több állítás-ágat tartalmaz. Az állítás-ág (Predicate) alsóbb rendű ágain megadottak határozzák meg azt az előírt követelményt, amelyet teljesíteni kell a diagnosztikai szabálynak a továbblépéshez (korábbi megfogalmazásban a karakterizációhoz). Egy konkrét példa látható az Ábra 25-on, amely a az 1-1-1-es Ábra 25: Az 1-1-1-es diagnosztikai szabály fa struktúrájú felépítése

A célja ennek a reprezentálási rendszerszerkezetnek az, hogy biztosítson egy módszert, amivel meghatározhatóak és elkülöníthetőek a Minnesota kód fő alkotóelemei és paraméterértékei. Az elkülönített szabálybemenetek (itt Q és Q/R hullámforma tulajdonságok illetve I, II,…EKG elvezetési jelek) típusait a Minnesota kódból az EKG (ECG property) csomópontok tulajdonságainak lekérdezésével nyerjük ki, Ugyanezekhez lekérhetőek a kritérium-értékhatárok is (Value), amelyek egy adott

bementi típushoz kapcsolódnak az adott szabályreprezentációban. Mindenképpen kimondhatjuk, hogy a későbbiekben a mért értéket (szabályrendszer-bemenetet) nem dinamikus vagy számított értékekhez, hanem egy előre meghatározott hullámforma halmaz valamely egyedéhez (szabálypremisszához), illetve annak adott helyen definiált értékhatáraihoz (value-állapotához) viszonyítjuk. Példaként elemezzük a Q hullámforma hossz esetét, ahol a diagnosztikai szabályok különféle esethőségeket vizsgálnak meg, mint például:

- érték, amely 0.02s és 0.03s tartományában van, - érték, amely 0.03s és 0.04s tartományában van, - érték, amely nagyobb, mint 0.04s,

- érték, amely nagyobb, mint 0.05s.

Miután elvégezzük ugyanezt az elemzést a „Q and QS Patterns” csoportba tartozó többi diagnosztikai szabályra is, megállapítható, hogy a Q hullámforma hossznak hat lehetséges hullámforma-állapota van. Ahogyan ezt a feltűntetett példa is szemlélteti, a tanulmányozott paraméter szigorúan definiált állapot-kategóriákba sorolható.

Ontológiai rendszerünk felépítéséhez tehát megállapíthatjuk, hogy a szabálybemeneteket képező hullámforma-tulajdonságok, azok értékhatárokkal meghatározott állapotai, és a kapcsolódó EKG jelek a Minnesota kód azon fő alkotóelemei, amelyek entitásként meg kell, hogy jelenjenek az ontológiában, kapcsolati struktúrájukat pedig a diagnosztikai szabályrendszer adja meg.

A Minnesota kód nem definiálja, tárolja elkülönítve sem a hullámformákat, sem a hullámforma állapotokat, sem az EKG jelek halmazát. Ahhoz, hogy összegyűjtsük például a diagnosztikai szabályokban használt összes lehetséges hullámforma állapotot, egy mélyreható elemzést kell elvégezni az összes diagnosztikai szabályon. A mélyreható elemzés magában foglalja, illetve feltételezi a már bemutatott fa struktúra (Ábra 24) elkészítését is. A fa struktúrában a bemenet-típusok EKG tulajdonság-csomópontokként vannak feltűntetve. Az egyedi előfordulások kiszűrésével meghatározhatóak a Minnesota kód által használt bemeneti típusok. A lehetséges hullámforma állapotok meghatározhatóak az EKG tulajdonság-csomópontok előfordulásának (Waveform) és a kapcsolódó mért érték-csomópontok (Value) párosításának segítségével (az Ábra 24 szemlélteti a kapcsolatot a kétféle csomópont típus között).

Tekintettel arra, hogy a diagnosztikai szabályok egyértelműen definiáltak a Minnesota kód által, a fa struktúra alapú reprezentáció egyértelműen megépíthető, és az ontológiai modell megtervezéséhez szükséges információkat ennek alapján kinyerhetjük.