Το OMOP CDM με απλά λόγια: το κοινό μοντέλο δεδομένων για την παρατηρησιακή έρευνα και πώς το FHIR αντιστοιχεί σε αυτό

Σύντομη απάντηση: Το OMOP Common Data Model (Observational Medical Outcomes Partnership CDM), το οποίο συντηρείται από την κοινότητα OHDSI, είναι ένα σχεσιακό σχήμα στο οποίο τα δεδομένα υγείας από οποιαδήποτε πηγή (Ηλεκτρονικοί Φάκελοι Υγείας, δηλώσεις, μητρώα) μετατρέπονται, μαζί με ένα σύνολο τυποποιημένων λεξιλογίων που αντιστοιχίζουν κάθε τοπικό κωδικό σε ένα τυπικό αναγνωριστικό έννοιας (concept id). Μόλις μια βάση δεδομένων είναι σε μορφή OMOP, ο ίδιος κώδικας ανάλυσης (ένας ορισμός κοόρτης, μια εκτίμηση επίπτωσης, μια συγκριτική μελέτη αποτελεσματικότητας) εκτελείται αμετάβλητος σε εκατοντάδες βάσεις δεδομένων παγκοσμίως, και μόνο τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα μοιράζονται. Το OMOP είναι το μοντέλο για έρευνα· το FHIR είναι το μοντέλο για ανταλλαγή και φροντίδα· ένας δημοσιευμένος χάρτης τις συνδέει, και οι περισσότερες ερευνητικές πλατφόρμες πλέον δέχονται το FHIR ως πηγή για το OMOP ETL τους.

Το μοντέλο σε μία εικόνα

Το Κοινό Μοντέλο Δεδομένων OMOP αναπαριστά τα πάντα ως ένα συμβάν που αφορά ένα άτομο κατά τη διάρκεια μιας περιόδου παρατήρησης, με τον κλινικό τομέα να καθορίζει τον πίνακα: condition_occurrence για διαγνώσεις, drug_exposure για φάρμακα, measurement για εργαστηριακά αποτελέσματα και ζωτικά σημεία, procedure_occurrence, visit_occurrence, observation για άλλα στοιχεία, συν τους πίνακες person, death, note, specimen, provider και cost. Η έκδοση 5.4 είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη.

Τα πάντα είναι ένα γεγονός για ένα άτομο κατά τη διάρκεια μιας περιόδου παρατήρησης, με τον κλινικό τομέα να αποφασίζει τον πίνακα:

Η έκδοση 5.4 είναι αυτή που χρησιμοποιούν οι περισσότερες τοποθεσίες· η έκδοση 6 υπάρχει αλλά δεν υιοθετήθηκε ευρέως, και η ανάπτυξη συνεχίζεται στη γραμμή 5.x.

Τα λεξιλόγια

Τα τυποποιημένα λεξιλόγια OMOP, που διανέμονται από το OHDSI μέσω του Athena, φορτώνουν πάνω από εκατό συστήματα κωδικοποίησης (SNOMED CT, LOINC, RxNorm, ICD-10, ATC και άλλα) στους πίνακες concept, concept_relationship και concept_ancestor. Κάθε κωδικός γίνεται concept_id, είτε τυπικός είτε αντιστοιχισμένος σε έναν τυπικό, έτσι ώστε οι αναλύσεις να γράφονται μία φορά, ενώ ο αρχικός πηγαίος κωδικός διατηρείται.

Το δεύτερο μισό του OMOP είναι το Athena, η διανομή λεξιλογίων της OHDSI: πάνω από εκατό συστήματα κωδικοποίησης (SNOMED CT, LOINC, RxNorm, ICD-10 και εθνικές παραλλαγές, ATC, CPT, Read, και πολλά άλλα) φορτωμένα στους πίνακες concept, concept_relationship, concept_ancestor. Κάθε κωδικός γίνεται ένα concept_id· κάθε έννοια είναι είτε τυπική (αυτή που χρησιμοποιούν οι αναλύσεις), μη-τυπική (ένας κωδικός πηγής που αντιστοιχεί σε έναν τυπικό) ή μια ταξινόμηση. Το ETL αποθηκεύει τόσο την έννοια πηγής (τι έλεγε η εγγραφή: ICD-10 E11.9) όσο και την τυπική έννοια (SNOMED 44054006), έτσι ώστε οι αναλύσεις να γράφονται μία φορά έναντι τυπικών εννοιών, ενώ η αρχική διατηρείται. Ο πίνακας concept_ancestor επιτρέπει σε μια κοόρτη να ζητήσει "οποιονδήποτε τύπο διαβήτη" με ένα μόνο join. Δείτε SNOMED CT vs ICD-10 για τον λόγο που η τυπική για τις παθήσεις είναι η SNOMED CT.

Το ETL

Το OMOP ETL είναι η εργασία μετατροπής μιας πηγαίας βάσης δεδομένων στο κοινό μοντέλο δεδομένων, υποστηριζόμενη από εργαλεία OHDSI: το WhiteRabbit προφιλοποιεί την πηγή, το Rabbit-in-a-Hat τεκμηριώνει την αντιστοίχιση πινάκων, το Usagi αντιστοιχίζει τοπικούς κωδικούς σε τυπικές έννοιες, το Data Quality Dashboard ελέγχει το αποτέλεσμα έναντι χιλιάδων κανόνων και το ACHILLES χαρακτηρίζει την ολοκληρωμένη βάση δεδομένων.

Η μετατροπή μιας πηγής σε OMOP είναι η κύρια εργασία. Τα εργαλεία της OHDSI βοηθούν: το WhiteRabbit σαρώνει την πηγή και την προφιλοποιεί· το Rabbit-in-a-Hat τεκμηριώνει την αντιστοίχιση από τους πίνακες πηγής στους πίνακες CDM· το Usagi βοηθά στην αντιστοίχιση τοπικών κωδικών σε τυπικές έννοιες· το Data Quality Dashboard ελέγχει το αποτέλεσμα έναντι χιλιάδων κανόνων· το ACHILLES χαρακτηρίζει τη βάση δεδομένων. Τυπικές αποφάσεις: πώς ορίζονται οι επισκέψεις, πώς οι εγγραφές φαρμάκων γίνονται εκθέσεις με ημέρες προμήθειας, πώς ομαλοποιούνται οι μονάδες, τι γίνεται με τους κωδικούς που δεν έχουν τυπική αντιστοίχιση, και πώς χειρίζονται οι ενημερώσεις (πλήρης επαναφόρτωση έναντι σταδιακής).

Ανάλυση σε όλο το δίκτυο

Η ανάλυση σε όλο το δίκτυο OHDSI λειτουργεί γράφοντας μια μελέτη μία φορά και εκτελώντας την παντού: οι ερευνητές ορίζουν κοόρτεις στο ATLAS, εκτελούν εκτίμηση και πρόβλεψη με τα πακέτα R HADES, και πακετάρουν την ανάλυση ως κώδικα που κάθε τοποθεσία εκτελεί τοπικά στη δική της βάση δεδομένων OMOP, μοιράζοντας μόνο συγκεντρωτικά αποτελέσματα. Το DARWIN EU και το EHDEN ακολουθούν αυτό το μοντέλο.

Το ATLAS είναι το εργαλείο ιστού όπου οι ερευνητές δημιουργούν ορισμούς κοορτών (άτομα με πάθηση Χ, εκτεθειμένα σε φάρμακο Υ, εντός χρονικών παραθύρων), τους χαρακτηρίζουν και εκτελούν μελέτες εκτίμησης και πρόβλεψης με τα πακέτα R HADES (CohortMethod, PatientLevelPrediction, SelfControlledCaseSeries). Μια μελέτη δικτύου συσκευάζει την ανάλυση ως κώδικα· κάθε τοποθεσία την εκτελεί τοπικά στη βάση δεδομένων OMOP της και μοιράζεται συγκεντρωτικά αποτελέσματα· κανείς δεν συγκεντρώνει δεδομένα σε επίπεδο εγγραφής. Έτσι η κοινότητα OHDSI παρήγαγε γρήγορα μεγάλες πολυεθνικές μελέτες κατά τη διάρκεια της πανδημίας, και αυτό είναι το μοντέλο πίσω από το δίκτυο DARWIN EU του EMA και το έργο EHDEN, το οποίο μετέτρεψε πάνω από εκατό ευρωπαϊκές βάσεις δεδομένων σε OMOP.

FHIR σε OMOP

Το FHIR αντιστοιχίζεται στο OMOP σε δύο επίπεδα: πόροι σε πίνακες και στοιχεία σε στήλες, με τους κωδικούς FHIR να μεταφράζονται μέσω των λεξιλογίων του OMOP σε τυπικές έννοιες. Ο οδηγός υλοποίησης FHIR σε OMOP του HL7 και η ομάδα εργασίας FHIR του OHDSI δημοσιεύουν τις αντιστοιχίσεις· πολλές πλατφόρμες εκτελούν το ETL απευθείας από έναν διακομιστή FHIR ή εξαγωγή Bulk Data.

Το FHIR και το OMOP απαντούν σε διαφορετικές ανάγκες: το FHIR μεταφέρει τον φάκελο ενός ασθενούς μεταξύ συστημάτων με πλήρη λεπτομέρεια· το OMOP ισοπεδώνει τους φακέλους πολλών ασθενών για στατιστική ανάλυση. Η αντιστοίχιση είναι φυσική σε επίπεδο πόρου (πίνακας παραπάνω) και λεπτομερής σε επίπεδο στοιχείου: οι κωδικοί FHIR αντιστοιχίζονται μέσω των λεξιλογίων του OMOP σε τυπικές έννοιες· το Observation.valueQuantity γίνεται measurement value_as_number με unit_concept_id· το Encounter.class γίνεται visit_concept_id. Ο οδηγός υλοποίησης FHIR σε OMOP του HL7 (μέσω του επιταχυντή Vulcan) και η ομάδα εργασίας FHIR της OHDSI δημοσιεύουν τις αντιστοιχίσεις και τις υλοποιήσεις αναφοράς· πολλές πλατφόρμες εκτελούν το ETL απευθείας από έναν διακομιστή FHIR ή μια εξαγωγή Bulk Data. Παραμένουν αμφισημίες όπου το FHIR είναι πλουσιότερο (πολλαπλές κωδικοποιήσεις, καταστάσεις, προέλευση) ή όπου το OMOP χρειάζεται αυτό που λείπει από το FHIR (ημέρες προμήθειας, περίοδοι παρατήρησης).

Τι δεν είναι το OMOP

Το OMOP δεν είναι μορφή περίθαλψης και δεν είναι ανώνυμο από μόνο του: παραλείπει την αφήγηση, εξομαλύνει τις καταστάσεις και δεν φέρει συναίνεση, προέλευση ή ροή εργασίας, επομένως το FHIR παραμένει η μορφή ανταλλαγής, και μια βάση δεδομένων OMOP εξακολουθεί να περιέχει δεδομένα σε επίπεδο εγγραφής που πρέπει να διαχειρίζονται όπως κάθε βάση δεδομένων υγείας, συνήθως με ψευδωνυμοποιημένα αναγνωριστικά ατόμων μέσα σε ένα ασφαλές περιβάλλον.

Δεν είναι μορφή για φροντίδα: απορρίπτει την αφήγηση, ισοπεδώνει τις καταστάσεις και δεν μεταφέρει συναίνεση, προέλευση ή ροή εργασίας. Δεν είναι ανώνυμο από μόνο του: μια βάση δεδομένων OMOP περιέχει δεδομένα σε επίπεδο εγγραφής και διέπεται όπως κάθε βάση δεδομένων υγείας, συνήθως με ψευδωνυμοποιημένα αναγνωριστικά ατόμων και σε ασφαλή περιβάλλοντα. Δείτε Δευτερεύουσα χρήση δεδομένων υγείας και Ανωνυμοποίηση δεδομένων υγείας.

Στην Anpheros

Οι εγγραφές Anpheros είναι FHIR R4 με τυπικούς κωδικούς (LOINC, SNOMED CT, ATC, ICD-10), που είναι η είσοδος που θέλει ένα OMOP ETL· με τη συναίνεση του ατόμου για ερευνητικό σκοπό, οι ψευδωνυμοποιημένες εξαγωγές FHIR μπορούν να τροφοδοτήσουν το ETL μιας ερευνητικής πλατφόρμας. Η Anpheros η ίδια υπολογίζει μόνο συγκεντρωτικά σήματα πληθυσμού σε ομάδες 20 ή περισσότερων ατόμων και δεν λειτουργεί βάση δεδομένων OMOP με αναγνωρισμένα δεδομένα.

Σχετικές σελίδες

• Δευτερεύουσα χρήση δεδομένων υγείας: ο χάρτης
• SNOMED CT vs ICD-10
• Ανωνυμοποίηση δεδομένων υγείας
• Εξήγηση εξαγωγής FHIR Bulk Data
• Επεξήγηση διακομιστών ορολογίας
• RxNorm vs ATC

Πηγές

• OHDSI: OMOP Common Data Model
• OHDSI: The Book of Ohdsi
• OHDSI Athena: τυποποιημένα λεξιλόγια
• OHDSI: ATLAS
• HL7 Vulcan: οδηγός υλοποίησης FHIR σε OMOP
• Έργο EHDEN
• EMA: DARWIN EU

Συχνές ερωτήσεις

Είναι το OMOP αντικατάσταση του FHIR;

Όχι. Το FHIR ανταλλάσσει τον λεπτομερή φάκελο ενός ασθενούς μεταξύ συστημάτων· το OMOP δομεί πολλούς φακέλους για στατιστική ανάλυση. Οι ερευνητικές πλατφόρμες δέχονται FHIR (ή άλλες πηγές) και παράγουν OMOP.

Ποια έκδοση OMOP πρέπει να χρησιμοποιήσω;

Η 5.4 είναι η ευρέως αναπτυγμένη έκδοση με πλήρη υποστήριξη εργαλείων· οι περισσότερες νέες μετατροπές στοχεύουν σε αυτήν. Η έκδοση 6 εισήγαγε αλλαγές που η κοινότητα δεν υιοθέτησε ευρέως.

Γιατί το OMOP αντιστοιχίζει κωδικούς ICD σε SNOMED CT;

Έτσι ώστε οι αναλύσεις να μπορούν να γραφτούν μία φορά έναντι ενός ενιαίου, ιεραρχικού τυπικού λεξιλογίου για τις παθήσεις, ανεξάρτητα από το αν η πηγή χρησιμοποίησε ICD-10, ICD-10-CM, ICD-9-CM ή Read codes. Ο κωδικός πηγής διατηρείται παράλληλα.

Είναι μια βάση δεδομένων OMOP ανώνυμη;

Όχι από μόνη της. Περιέχει δεδομένα σε επίπεδο εγγραφής, συνήθως με ψευδωνυμοποιημένα αναγνωριστικά και χωρίς άμεσα αναγνωριστικά, και πρέπει να προστατεύεται και να διέπεται όπως κάθε βάση δεδομένων υγείας, συνήθως εντός ενός ασφαλούς περιβάλλοντος.

Anpheros Platform

Δοκιμάστε δωρεάν στο sandbox

Η πρώτη σας κλήση FHIR σε 5 λεπτά. Ένα API HL7 FHIR R4 με τη συγκατάθεση του ασθενούς ενσωματωμένη: δοκιμάστε το στο sandbox, στη συνέχεια συνδέστε τη δική σας εφαρμογή ή σύστημα κλινικής.

Δημιουργία δωρεάν sandboxΔιαβάστε τους οδηγούς προγραμματιστών →

Δωρεάν · 30 συνθετικοί ασθενείς · χωρίς κάρτα

Συντάχθηκε από

Η ομάδα του Anpheros

Το Anpheros δημιουργεί ένα ιατρικό αρχείο που ελέγχει ο ασθενής και μπορεί να μοιραστεί με οποιαδήποτε κλινική, σε πλατφόρμα HL7 FHIR R4, με έδρα την ΕΕ. Αυτοί οι οδηγοί σάς βοηθούν να κατανοήσετε και να οργανώσετε την υγεία σας· δεν αντικαθιστούν τον γιατρό σας.

Σχετικά με το Anpheros →