Gestion de connaissances et de données dans l`aide à la
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GDR I3 GT « Documents multimédia » Gestion de connaissances et de données dans l'aide à la conception de Tissue Microarrays (TMA) Laboratoire TIMC­IMAG Equipes SIC et RFMQ Julie Bourbeillon, Catherine Garbay et Françoise Giroud Julie Bourbeillon 1 20/12/2004 Contexte ● Domaine d'application Domaine biomédical ­ Recherche en oncologie ➔ Récente technologie des Tissue Microarrays (puces à tissus) ➔ ● Projet Plate­forme TMA­Explorer ➔ Ensemble d'outils autour de la technologie ➔ Accessible par le WEB pour les personnes utilisant la technique pour capitaliser les connaissances du domaine ➔ ● Entre autres Génération d'un ensemble de documents multimédia ➔ Pour l'aide à la conception de TMAs ➔ Pour accompagner la fouille de données ➔ Julie Bourbeillon 2 20/12/2004 La technique des TMA Lame Histologique Biopsie Étude à réaliser Fouille de données Coupes sériées Lame TMA virtuelle Marqueurs Tumoraux Analyse Anatomopathologique Julie Bourbeillon 3 20/12/2004 La technique des TMA Lame Histologique Aide à la conception de blocs TMA réels Construction de plans de fabrication de TMA Biopsie Étude à réaliser Fouille de données Coupes sériées Lame TMA virtuelle Marqueurs Tumoraux Analyse Anatomopathologique Julie Bourbeillon 4 20/12/2004 La technique des TMA Lame Histologique Biopsie Étude à réaliser Fouille de données Coupes sériées Accompagnement de la fouille de données Création de Lame TMA virtuelle lames TMA virtuelles Marqueurs Tumoraux Analyse Anatomopathologique Julie Bourbeillon 5 20/12/2004 Document multimédia à construire Requête utilisateur Plan de fabrication pour bloc physique Artefact réel Lames réelles étude histologique Lame TMA virtuelle Fouille de données Réponse à étude anatomopathologique 1. Requête utilisateur 2. Grille TMA Patient associé Image de spot Dossier clinique Analyse / annotation d'image Critères de sélection / organisation 3. Études similaires 4. Littérature Quantification de marquage Description de structures Référence biologique / orientation 5. Informations molécules / gènes Lignée cellulaire / Tissu sain Carbone Document multimédia Julie Bourbeillon 6 Publication Enrichissement des connaissances 20/12/2004 Diversité des objets à manipuler Hétérogènes ● ➔ quantitatifs /qualitatifs ➔ objets “physiques” / objets “virtuels” ● Multi-échelles ● Multi-points de vue v v Clinique / Anatomopathologique / Biologique Julie Bourbeillon 7 20/12/2004 Projet : introduction ● Génération de ces documents = problème complexe ➔ Communication : bases distantes et éléments locaux hétérogènes : ✔ ✔ ✔ ➔ Requête inhabituelle : ✔ ✔ ➔ ✔ ● Requête non limitée à des critères d'inclusion / exclusion Finalité différente du retour d'informations pertinentes, comprend un but d'analyse Évaluation de la qualité du document généré : ✔ ➔ Nature des données, Combinatoire importante associée, Diversité des objets à construire, Plus complexe qu'un simple classement par pertinence Pas de retour de la meilleure information mais d'informations permettant l'analyse Connaissances formelles à construire et partager Pistes de réflexion ➔ Plusieurs directions, objet de la suite de la présentation Julie Bourbeillon 8 20/12/2004 Représentation des connaissances ● Pour résoudre le problème Comprendre ses composantes ➔ Représenter les connaissances liées au problème ➔ ● Ontologie de domaine ➔ ➔ Pathologie servant de modèle Objets à manipuler Ontologie de tâche ➔ Requête ➔ Problème et approches sur sa résolution ● Julie Bourbeillon 9 20/12/2004 Ontologies de domaine réalisées ● Ontologie de la pathologie ➔ ● Cancer du côlon - Joëlle Simony-Lafontaine (CRLCC Montpellier) Ontologie TMA ➔ Outil Protégé2000 (Université de Stanford) Julie Bourbeillon 10 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Julie Bourbeillon Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) 11 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Choix du type de TMA Julie Bourbeillon Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) [Type TMA] = [virtuel] 12 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Choix du type de TMA Choix des critères d'inclusion (sélection) Julie Bourbeillon Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) [Type TMA] = [virtuel] [Critère d'inclusion] [Patient] [État Civil] [Sexe] = [homme] 13 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) [Type TMA] = [virtuel] [Critère d'inclusion] [Patient] [État Civil] [Sexe] = [homme] Choix du type de TMA Choix des critères d'inclusion (sélection) Choix des paramètres à [Paramètre à étudier] [Patient][Diagnostic] [Stade pTNM] étudier (organisation) Julie Bourbeillon 14 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) [Type TMA] = [virtuel] [Critère d'inclusion] [Patient] [État Civil] [Sexe] = [homme] Choix du type de TMA Choix des critères d'inclusion (sélection) Choix des paramètres à [Paramètre à étudier] [Patient][Diagnostic] [Stade pTNM] étudier (organisation) Choix des prélèvements [Prélèvement] [Région] = [défaut] (sélection) Julie Bourbeillon 15 20/12/2004 Ontologie de la requête ● Exemple en langage naturel ➔ ● Étude de l'évolution du cancer du côlon chez les hommes par une lame TMA virtuelle en utilisant le marqueur Ki67 Décomposition et formalisation Élément de la requête Choix du type de TMA Choix des critères d'inclusion (sélection) Choix des paramètres à étudier (organisation) Choix des prélèvements (sélection) Choix du matériel (sélection organisation) Julie Bourbeillon Formalisation [Chemin dans la hiérarchie][Élément] (=[Valeur]) [Type TMA] = [virtuel] [Critère d'inclusion] [Patient] [État Civil] [Sexe] = [homme] [Paramètre à étudier] [Patient][Diagnostic] [Stade pTNM] [Prélèvement] [Région] = [défaut] [Matériel] [Taille Grille] = [défaut] [Matériel] [Marqueur] = [Ki67] 16 20/12/2004 Interrogation sur le problème Données et connaissances disponibles Sélection des patients / spots Requête utilisateur Organisation spatiale des carottes / spots Préférences Contraintes exprimées dans Physiques la requête Existant Critères d'exclusion Contraintes Physiques Existant Économies matériel Contraintes Techniques Économies matériel Julie Bourbeillon Critères d'inclusion Document TMA 17 20/12/2004 Adaptation de la solution à la requête Requête Population Groupe de population Sous­Groupe de population Sélection Organisation Solution Adaptation ? Familles de critères Construction de modèles Protocoles Julie Bourbeillon Familles de critères Familles d'études 18 20/12/2004 Protocoles ­ Exemples Etude 1 Définition Etude 2 Classes Etude n Patient virtuel Dynamique Carcinogénèse Protocole 1 Plan de TMA Protocole 2 spécifique Protocole p Regroupement par marqueur Pour un groupe homogène de patients Architecture du Tissu Tumoral Même carotte Coupes successives ...etc Comparaison marqueurs Marqueur 1 1 Marqueur 2 sur base classement 1 4 Julie Bourbeillon 19 20/12/2004 Notion de profil ● Extension de la notion de protocole ✔ ✔ Individu “virtuel” représentatif d'un groupe d'individus similaires Profils de patients / tumeurs / évolution du cancer... Intérêt ● ✔ ✔ ✔ Intégration de données partielles issues de la littérature Meilleur classification des cancers -> traitements adaptés... Priorité aux familles de besoins et non aux familles d'utilisateurs Utilisation des profils ● ✔ ✔ ✔ Éléments à étudier, comparer, analyser Correspondent à des vues différentes sur les données Document généré non composé à partir de documents pertinents uniquement mais selon ces angles de vue Julie Bourbeillon 20 20/12/2004 Conclusion ● Premières réalisations dans le cadre du projet Analyse du problème ➔ Définition d'une ontologie de domaine ➔ Premières études pour une ontologie de tâche ➔ ● Pistes de réflexion pour l'avancé des travaux Mieux cerner la nature du document à générer et ses particularités par rapport à un document multimédia classique ➔ Mieux situer le projet par rapport aux problématiques des SIA ➔ Julie Bourbeillon 21 20/12/2004 GDR I3 GT « Documents multimédia » Gestion de connaissances et de données dans l'aide à la conception de Tissue Microarrays (TMA) Laboratoire TIMC­IMAG Equipes SIC et RFMQ Julie Bourbeillon, Catherine Garbay et Françoise Giroud Julie Bourbeillon 22 20/12/2004 Systèmes de raisonnement ● Connaissances limitées ➔ ● Raisonnement à Partir de Cas ➔ ➔ ➔ ● Association de 2 modes de raisonnement en parallèle Couples problème / Solution Connaissances empiriques Savoir-faire de l'expert Système à Base de Connaissances ➔ ➔ ➔ Modélisation formelle Granularité plus fine Besoin d'un consensus entre experts Julie Bourbeillon 23 20/12/2004
