Systèmes d'information médicaux et bases de données

Responsables :

Marie-Christine Jaulent (SPIM - INSERM U872.EQ20 Paris),

Bernard Gibaud (VisAGeS - INSERM U746 Rennes)

Suppléants:

André Flory (LIRIS – INSA Lyon)

Catherine Quantin (DIM – CHU Dijon)

Objectifs du thème

Le thème C « Systèmes d’information médicaux et bases de données» concerne le développement de systèmes d’information dans les domaines de la santé et de la recherche médicale. Il vise à stimuler les échanges entre les différentes communautés concernées par la conception, la réalisation, la diffusion et l’utilisation de ces systèmes.

Le traitement de l’information occupe dans les activités de délivrance des soins et de recherche biomédicale une place de plus en plus importante. La qualité des soins et la sécurité des patients sont des enjeux majeurs dans ce contexte de l’informatisation des systèmes de santé. Depuis 2004, la commission européenne a adopté un plan d’action (EU eHealth Action Plan) qui guide et soutient les différentes actions visant à consolider le rôle des STIC dans l’amélioration de la qualité des soins en Europe. Le champ couvert est large depuis la prescription informatisée et le dossier patient informatisé jusqu’à des systèmes qui accélèrent l’exploitation de nouveaux résultats de la recherche et réduisent les erreurs médicales.

Ceci se traduit par la mise en place dans les établissements de soins et dans les laboratoires de recherche de systèmes d’information dont le rôle est non seulement d’assurer le stockage et l’accès aux informations mais également d’en assurer le traitement. Cette évolution résulte directement de l’évolution de la médecine vers une médecine plus scientifique et plus sûre, qui exige que les décisions diagnostiques ou thérapeutiques soient fondées sur des mesures dûment validées et des preuves, et puissent faire l’objet d’une traçabilité. L’outil informatique constitue en cela un renfort précieux, non seulement pour réaliser les traitements de façon plus fiable et plus reproductible, mais aussi pour mieux les organiser, et les documenter.

Ces systèmes d’information sont de nature composite, c'est-à-dire qu’ils associent de multiples composants, hétérogènes et distribués. Leur assemblage pose la question fondamentale du partage de la sémantique des informations et des traitements, indispensable pour assurer la cohérence du système et son bon fonctionnement. Par informations, on entend ici à la fois des données acquises dans le cadre d’explorations chez un patient (biologie, imagerie, etc.), mais également des connaissances (sous la forme de bases de cas, de modèles statistiques, ou de modèles symboliques). La représentation de ces données et de ces connaissances, et la constitution d’entrepôts permettant de les partager, constituent donc des enjeux majeurs, déterminant pour le succès de toute la recherche biomédicale, qu'elle soit méthodologique ou clinique.

Réalisations antérieures du thème

Au cours du quadriennal précédent, l’accent a d’abord été mis sur les problèmes généraux inhérents aux systèmes d’information médicaux, en terme d’architecture, de partage de la sémantique des informations (topic maps, utilisation d’ontologies et relations entre ontologies et systèmes terminologiques), et de problématique d’identification du patient. L’attention a également été focalisée sur la problématique des entrepôts de données, avec le partage d’expériences dans des domaines variés (surveillance des maladies transmissibles - réseau Sentinelles, données périnatales, cancérologie, etc), et leur exploitation dans des applications de fouille de données. Enfin, la thématique des ontologies a été abordée, avec là aussi la confrontation d’expériences multiples dans des domaines aussi variés que la bioinformatique, l’anatomie et l’indexation du dossier patient, sans oublier les problèmes méthodologiques (nombreux !) posés par la construction de ces ontologies.

Dans le contexte de la mise en place de systèmes d’information médicaux, plusieurs verrous technologiques sont identifiés à différents stades du traitement de l’information, depuis la saisie de l’information jusqu’à son interprétation. Ces différents verrous constituent autant d’enjeux pour la recherche en informatique médicale.

· La qualité du codage du dossier patient informatisé (DPI)

· L’intégration de sources de données hétérogènes au sein d’entrepôts de données

· La mise au point d’algorithmes de fouille de données pour l’exploitation des données (récupération d’indicateurs de qualité et d’impact et l’évaluation des pratiques professionnelles) et l’extraction de nouvelles connaissances

· La possibilité d’utiliser les données du dossier patient pour la recherche clinique et la possibilité d’interpréter les données du patient dans un contexte de connaissances médicales, enrichi si possible des résultats les plus récents de la recherche fondamentale.

Les principales problématiques qui nous semblent importantes à dégager vis-à-vis de la recherche en épidémiologie et en santé par le thème C sont :

· Les bases de données et entrepôts de données en santé.

· La construction d’ontologies et de serveurs de terminologies pour le codage du dossier patient, la construction de référentiels de connaissances, le partage de modèles conceptuels entre données hétérogènes, etc.

· L’identification des patients, avec une réflexion sur les possibilités d’harmonisation des identifiants de principaux pays européens.

· L’utilisation des images dans le cadre de la recherche (et particulièrement des essais cliniques), pour le développement d’une imagerie médicale quantitative utilisable notamment pour l’évaluation de nouveaux médicaments.

· Le partage des outils de traitement et de quantification des images, à la fois dans le contexte de l’activité clinique mais également dans le contexte de la recherche (essais cliniques).

· La mise au point d’algorithmes de fouille de données pour l’exploitation des données.

· Le DMP (Dossier Médical Personnel).

Champs des actions du thème

Le GdR Stic-Santé est essentiellement un lieu d’échange et d’émergence. Il s’agit avant tout de faciliter la mise en relation des partenaires. Bien souvent, des équipes de recherche du domaine santé sont amenées à refaire, avec des moyens souvent insuffisants, des outils qui pourraient facilement être dérivés d’outils à caractère plus génériques, conçus dans des laboratoires d’informatique, eux-mêmes souvent demandeurs de terrains d’expérimentation réalistes. Il s’agit donc de faciliter ces rencontres, qui ne peuvent que s’enrichir chacune des deux parties et renforcer la cohésion de la communauté nationale. Ceci ne signifie pas qu’il faille se replier sur une science « hexagonale », bien au contraire. Il s’agit aussi de diffuser les informations concernant les travaux en cours à l’étranger et tout particulièrement en Europe et en Amérique du Nord.

D’une façon générale, il s’agit de mobiliser les différentes communautés concernées, médicales, scientifiques, et industrielles. Pour le thème C dans la communauté STIC, il s’agit bien sûr de l’informatique médicale, mais également les autres communautés du monde de l’informatique du CNRS et de l’INRIA, qui possèdent tout un savoir faire sur les ontologies, les systèmes de workflow, le traitement distribué et les grilles de calcul. Concernant les industriels, il s’agit de les inviter à participer à ces travaux ; l’ASIP Santé et la communauté de IHE-France devraient nous permettre de les sensibiliser. Le renforcement des interactions avec les autres GDR cités précédemment dans ce rapport (et d’autres) est également un point important.

Au cours du quadriennal précédent, l’accent a d’abord été mis sur les problèmes généraux inhérents aux systèmes d’information médicaux, en termes d’architecture, de partage de la sémantique des informations (topic maps, utilisation d’ontologies et relations entre ontologies et systèmes terminologiques), et de problématique d’identification du patient. L’attention a également été focalisée sur la problématique des entrepôts de données, avec le partage d’expériences dans des domaines variés (surveillance des maladies transmissibles - réseau Sentinelles, données périnatales, cancérologie, etc), et leur exploitation dans des applications de fouille de données. Enfin, la thématique des ontologies a été abordée, avec là aussi la confrontation d’expériences multiples dans des domaines aussi variés que la bioinformatique, l’anatomie et l’indexation du dossier patient, sans oublier les problèmes méthodologiques (nombreux !) posés par la construction de ces ontologies.

Ces actions sont poursuivies, notamment dans les directions suivantes:

· Dans le domaine de la construction d’entrepôts de données sémantiques - Modèle d’information en santé - de la source des données vers l’entrepôt (procédure ETL, Qualité des données, procédures de normalisation) ;

· Dans le domaine des ontologies, pour la définition formelle de la sémantique des informations, pour servir de support pour la construction de systèmes terminologiques, ou de systèmes à base de connaissances pour la médiation ou le raisonnement ;

· Dans le domaine de l’exploitation des données, pour faire en sorte que les entrepôts de données soient plus adaptés à des recherches par des techniques de fouille de données, à des fins épidémiologiques, d’évaluation socio-économique des filières de soin, ou pour la constitution de bases de référence expertisées et communes ;

· Dans le domaine de l’identification des patients, avec une réflexion sur les possibilités d’harmonisation des identifiants des principaux pays européens

· Nous proposons en outre d’investir de nouveaux domaines, touchant notamment à l’ouverture des systèmes.

· Le premier concerne l’imagerie médicale et l’utilisation des images dans le cadre de la recherche (et particulièrement des essais cliniques), pour le développement d’une imagerie médicale quantitative utilisable notamment pour l’évaluation de nouveaux médicaments. Ceci pose des problèmes non résolus aujourd’hui au niveau des systèmes d’information, pour le partage des données cliniques, biologiques, et d’imagerie entre les sites participant à ces essais. Les questions sont là aussi d’ordre sémantique, et d’ordre architectural (besoin de PACS « recherche » spécifiques ? intégration dans des PACS cliniques ? interfonctionnement entre les deux ?).

· Le second domaine touche au partage des outils de traitement et de quantification des images, à la fois dans le contexte de l’activité clinique (par exemple, outils de Computer Assisted Detection ou CAD), mais également dans le contexte de la recherche (essais cliniques). Il y a là aussi des aspects sémantiques importants (sémantique des données et des traitements), mais aussi des aspects techniques (modalités d’appel à ces traitements, notion de workflow et d’orchestration de traitements, implémentation sur des grilles de calcul).

· Le troisième concerne le Dossier Médical Personnel (DMP) : malgré les craintes qu’on peut nourrir quant aux moyens et au timing actuels du projet, le projet DMP reste une grande idée, susceptible de répondre à des besoins réels des cliniciens et de toute la communauté biomédicale. Il semble donc souhaitable que notre communauté apporte sa contribution à ce projet, en dégageant des problématiques qui nous semblent importantes vis-à-vis de la recherche, notamment épidémiologique et en santé. Là aussi, les question du partage de la sémantique des informations, et les aspects d’architecture de système - permettant par exemple l’accès à l’image et à son interprétation – sont à l’ordre du jour.

· Enfin, le quatrième concerne les outils et méthodes pour le développement de systèmes d’assistance à la décision en e-santé (eSAD). En particulier, le développement d’interfaces homme-machine pour les systèmes d’aide à la décision et d’aide à la prescription et les méthodologies d’évaluation de SAD.

Journées Thématiques du Thème C:

• 16 mars 2011 : Avantages et limites d’un dépôt national de données biologiques

Actions du Thème C :