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문제 정의
- 활용할 자료가 부족한 실정이다. 이에 본 시스템에서는 한의사 개개인의 경험적 임상지식을 체계적으로 한의학 온톨로지에 반영 할 수 있게 온톨로지 관리시스템을 제공한다. 온톨로지 관리시스템은 한의사가 환자 진료 시 발생되는 경험적인 임상지식을 한의학 온톨로지에 추가하거나 이미 기록된 임상지식을 수정, 삭제를 할 수 있도록 설계하였다.
- 이에 본 연구에서는 한의학 분야의 지식을 보다 의미적이고 체계적으로 표현하기위하여 시멘틱 웹의 핵심적인 지식체계인 온톨로지를 이용하여 한의학 온톨로지를 구축하고 구축된 한의학 온톨로지 를 기반으로 진단보조시스템을 개 발한다.
제안 방법
- 1차적으로 한의사의 도움을 받아 한의학에서의 질병정도, 증상표, 문진표, 건강력, 진단정보입력과 관련된 자료를 수집하였다. 질환 개념 208개, 증상 개념 258개를 시작으로 만성질환 89개, 유전성질환 8개, 전염성질환23개, 희귀질환6개, 암질환 8개까지 총 342개의 질병을 개념화 하였다.
- 같은 단어이지만 다른 뜻을 가진다거나 다른 단어이지만 같은 의미를 가지고 있어 잘못 된 결과를 도출하는 등 용어가 가지고 있는 의미의 복잡성으로 인해 본 연구에서는 질병과 증상을 각각의 네임 스페이스에서 표현하는 방법으로 구축하였다. 예를 들면 비만이라는 용어는 '살이 쪄서 몸이 뚱뚱함이라는 증상을 나타낼 때에도 사용되지만 '살이 쪄서 몸이 뚱뚱한 병'이라는 질병으로도 사용된다.
- 두 개의 시스템은 동시에 같은 한의학 온톨로지를 참조 하게 되기 때문에 각각의 시스템에서 변경된 정보는 다른 시스템에 즉시 반영되도록 설계되었다. 그리고 시스템은 한의사가 Exc이로 작성한 대량의 임상 지식을 변환기를 통하여 한 번의 처리로 한의학 온톨로지로 변환시킬 수 있도록 변환기를 포함시켜 설계하였다.
- 그리고 진단보조시스템은 환자들의 목록과 각각의 환자들이 가진 증상을 체계적으로 관리할 수 있는 환자관리시스템의 기능도 포함시켜 기본적인 진단보조기능 이상의 가치를 가지도록 설계하였다.
- 예를 들면 비만이라는 용어는 '살이 쪄서 몸이 뚱뚱함이라는 증상을 나타낼 때에도 사용되지만 '살이 쪄서 몸이 뚱뚱한 병'이라는 질병으로도 사용된다. 따라서 본 논문에서는 질병과 증상에 대한 비만을 각각의 namespace를 사용하여 disease:비만, symptoms:비만으로 나타내었다.
- 또한 본 시스템을 사용하는 사용자는 컴퓨터비전문가 될 것이므로 컴퓨터 비전문가들이 사용하기 쉬운 그래픽 유저 인터페이스로 온톨로지관리시스템을 제공하여 한의사들이 직접 자신의 한의학 임상 지식을 한의학 온톨로지에 반영할 수 있도록 설계 하였다.
- 이러한 한계를 보완하기 위해 본 시스템에서는 Excel - OWL 변환기를 제공 한다. 변환기는 이미 잘 알려진 MS Excel의 데이터를 OWL 온톨로지로 변환해 주도록 하였다. 변환기는 한의사가 가진 다량의 임상 지식을 한 번의 처리로 한의학 온톨로지에 반영할 수 있도록 설계하였다.
- 변환기는 이미 잘 알려진 MS Excel의 데이터를 OWL 온톨로지로 변환해 주도록 하였다. 변환기는 한의사가 가진 다량의 임상 지식을 한 번의 처리로 한의학 온톨로지에 반영할 수 있도록 설계하였다.
- 먼저, 핵심용어를 선정 . 분류하여 개념화를 시킨 후 계층화 작업을 하였고, 계층관계는 IS-A의 관계를 기반으로 구축하였다[1]. 질병, 증상, 원인 등 추출 개념 간의 관계 설정 후 의료 전문가에 의한 질병, 증상 등 개념 및 개념 관계 설정 검증을 한다.
- 질병 용어와 증상을 선정 . 분류하였고, 이들의 속성을 정의 후 개념을 클래스로 생성시켜각 개념간의 속성 관계를 부여하고 질병에 따른 증상, 증상에 따른 질병을 구분하였다.
- 이에 본 시스템에서는 한의사 개개인의 경험적 임상지식을 체계적으로 한의학 온톨로지에 반영 할 수 있게 온톨로지 관리시스템을 제공한다. 온톨로지 관리시스템은 한의사가 환자 진료 시 발생되는 경험적인 임상지식을 한의학 온톨로지에 추가하거나 이미 기록된 임상지식을 수정, 삭제를 할 수 있도록 설계하였다.
- 한계가 있다. 이러한 한계를 보완하기 위해 본 시스템에서는 Excel - OWL 변환기를 제공 한다. 변환기는 이미 잘 알려진 MS Excel의 데이터를 OWL 온톨로지로 변환해 주도록 하였다.
- 분류하여 개념화를 시킨 후 계층화 작업을 하였고, 계층관계는 IS-A의 관계를 기반으로 구축하였다[1]. 질병, 증상, 원인 등 추출 개념 간의 관계 설정 후 의료 전문가에 의한 질병, 증상 등 개념 및 개념 관계 설정 검증을 한다. 각 질병은 적게는 한 개의 증상에서 많게는 수십 가지의 증상을 동반하게 된다.
- 추가적으로 간결한 GUI의 표현을 위해 룩앤필은 substance를 사용하였으며' Excel파일의 온톨로지 변환을 위해 Exc이제어 API인 jxl이용하여 한의학 진단보조 시스템을 구현하였다.
- 한의학 진단보조시스템은 그림3과 같이 진단보조시스템과 온톨로지 관리시스템이 하나의 공유된 한의학 온톨로지를 참조 하도록 설계하였다. 두 개의 시스템은 동시에 같은 한의학 온톨로지를 참조 하게 되기 때문에 각각의 시스템에서 변경된 정보는 다른 시스템에 즉시 반영되도록 설계되었다.
대상 데이터
- 본 시스템의 구현을 위해 총 4개의 Java API를 사용하였다. 먼저 한의학 온톨로지의 제어를 위해 Jena2 API를 사용하였다.
- 1 도구를 사용하였다. 질병 용어와 증상을 선정 . 분류하였고, 이들의 속성을 정의 후 개념을 클래스로 생성시켜각 개념간의 속성 관계를 부여하고 질병에 따른 증상, 증상에 따른 질병을 구분하였다.
- 관련된 자료를 수집하였다. 질환 개념 208개, 증상 개념 258개를 시작으로 만성질환 89개, 유전성질환 8개, 전염성질환23개, 희귀질환6개, 암질환 8개까지 총 342개의 질병을 개념화 하였다.
이론/모형
- 사용하였다. 먼저 한의학 온톨로지의 제어를 위해 Jena2 API를 사용하였다. Jena는 시멘틱 웹 Application 을 구축하는데 사용되는 Java Framework이며 sourceforge에서 오픈소스로 제공하고 있다.
- 본 연구에서는 온톨로지 구축을 위하여 스탠포드대학에서 개발한 Protege 3.3.1 도구를 사용하였다. 질병 용어와 증상을 선정 .
- 한의학 온톨로지의 추론을 위해 Bossam을 사용하였다. Bossame 시멘틱 웹의 추론 엔진이다.
후속연구
- 그리고 각각의 한의사들의 경험적 지식이 반영되어 생성된 한의학 온톨로지를 합성 및 병합을 통하여 하나의 한의학 온톨로지로 융합하고, 융합된 한의학 온톨로지를 기반으로 전문가시스템 구현 및 한의학 지식의 체계적 공유에 도움을 줄 것이다.
- 그리고 기존에 추가된 한의사의 경험적 임상지식은 향후 진단에 지식데이터베이스로 사용되며 이러한 과정이 반복적으로 피드백 되어 보다 완전한 한의학 온톨로지로 나아갈 수 있다. 이렇게 생성된 한의학 온톨로지는 각종 전산시스템의 지식데이터베이스로 사용될 수 있다.
- 현재 본 연구에서 모델링한 온톨로지는 비전문가에 의해 구축되어 한의학이라는 학문 분야에 대해 심도 있게 접근하지는 못하였지만 향후 전문가의 도움을 받아 한의학의 진단 과정을 보다 체계적으로 모델링하고 반복적인 피드백 과정을 통하여 계속해서 업그레이드 할 예정이다.
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