功能性胃腸病中醫(yī)臨床知識庫構(gòu)建研究＊

李敬華，于 彤，朱 玲，于 琦，孫曉峰，田 野，徐麗麗，唐旭東

（1.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所 北京 100700；2.中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院 北京 100091）

隨著人們生活壓力的增大，功能性胃腸病（Functional Gastrointestinal Disorders，F(xiàn)GIDs）的發(fā)病率日漸上升。FGIDs病理生理機(jī)制非常復(fù)雜[1]，涵蓋胃腸運動功能障礙、內(nèi)臟敏感増加、化感染、胃腸激素紊亂、心理因素等諸多方面，治療十分困難。功能性胃腸病的中醫(yī)藥臨床研究是中國中醫(yī)科學(xué)院院“十二五”規(guī)劃的重點研究領(lǐng)域，文獻(xiàn)資源數(shù)量龐大，其中蘊藏著可觀的臨床知識體量，盡管有學(xué)者[2]將本體技術(shù)、知識庫、Agent技術(shù)有機(jī)融合構(gòu)建面向臨床決策支持的中醫(yī)脾胃病本體知識庫，但截止目前缺乏一個可以完整涵蓋功能性胃腸病領(lǐng)域的知識庫及檢索系統(tǒng)。

1 中醫(yī)藥知識庫構(gòu)建現(xiàn)狀

現(xiàn)代信息科學(xué)手段對信息的獲取和處理起到了輔助作用，使得深奧的中醫(yī)理論能在信息表達(dá)與解析的基礎(chǔ)上得以充分揭示和挖掘，其中用人工智能技術(shù)把中醫(yī)藥理論和專家的經(jīng)驗按規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的格式構(gòu)建中醫(yī)知識庫系統(tǒng)，實現(xiàn)中醫(yī)藥資源查詢和共享是其中一種有益的探索[3]。

臨床知識庫是中醫(yī)藥知識庫的重要內(nèi)容，證候本體[4]的構(gòu)建、醫(yī)案知識庫[5]的構(gòu)建等都為其奠定了堅實的基礎(chǔ)，而中醫(yī)臨床知識的規(guī)范化表達(dá)[6]，中醫(yī)臨床知識分類標(biāo)準(zhǔn)的制定，更是在很大程度上促進(jìn)了中醫(yī)臨床知識的互融互通。具體疾病的知識庫如中醫(yī)冠心病知識庫[7]、脾胃病知識庫[8]，旨在用于臨床?？萍膊〉妮o助診療決策，但有應(yīng)用價值的研究成果有限，主要集中在方案論證和框架設(shè)計層面，直接應(yīng)用到臨床中的成果并不多見。

鑒于此，本研究旨在解決“功能性胃腸病”文獻(xiàn)龐大、知識分散、可靠性差、獲取不便等基礎(chǔ)性問題，以共建共享的方式構(gòu)建行業(yè)性臨床知識庫，推動行業(yè)學(xué)術(shù)發(fā)展及療效提高。建立了一個由中醫(yī)脾胃病?？婆R床醫(yī)生共建共享的“功能性胃腸病中醫(yī)臨床知識庫系統(tǒng)”，由名醫(yī)名師團(tuán)隊審核發(fā)布權(quán)威中醫(yī)臨床知識，促進(jìn)功能性胃腸病的中醫(yī)臨床知識的共享、更新與使用，從而促進(jìn)領(lǐng)域內(nèi)理論技術(shù)應(yīng)用與臨床療效的提升?，F(xiàn)簡介之。

2 用戶需求分析

圖1 功能性胃腸病知識庫架構(gòu)

按照知識服務(wù)平臺的目的可以將之分為偏重臨床型用戶和偏重科研型用戶兩大類。偏臨床型用戶使用功能性胃腸病中醫(yī)臨床知識服務(wù)平臺的目的主要在于快速獲取疾病相關(guān)中醫(yī)知識，更好地為臨床診療決策服務(wù)。偏科研型用戶使用此知識服務(wù)平臺的目的主要是獲取相關(guān)研究領(lǐng)域的知識、國內(nèi)外學(xué)術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展情況，通過對已有信息資源和知識的挖掘，獲得新的知識和研究思路。因此，科研型用戶對平臺的需求主要包括：①一站式知識檢索獲取服務(wù)；②能夠方便地對知識進(jìn)行保存、管理和共享；③能夠獲得知識導(dǎo)航服務(wù)；④能夠利用云知識平臺方便地實現(xiàn)科研交流與合作等功能。

3 功能性胃腸病中醫(yī)知識庫構(gòu)建方法

3.1 設(shè)計思路

中醫(yī)治療功能性胃腸病的相關(guān)知識分布于中醫(yī)藥領(lǐng)域的各種知識資源之中。如何從大量的中醫(yī)藥知識資源中篩選出相關(guān)知識，構(gòu)成專題知識庫為文獻(xiàn)檢索及臨床決策提供支持，是功能性胃腸病知識管理中的一個關(guān)鍵問題，也是中醫(yī)藥其他領(lǐng)域信息處理與共享[9]的關(guān)鍵問題。因此，構(gòu)建在中醫(yī)理論指導(dǎo)下的知識組織合理的，且可有效利用共享的功能性胃腸病知識庫是符合需求的，也是可以擴(kuò)展和復(fù)制的。

3.2 知識分類方法

中醫(yī)治療功能性胃腸病知識庫的設(shè)計底層是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在脾胃病治療分類體系的指導(dǎo)下，設(shè)計合理的存儲方式和關(guān)系模型，以存儲相關(guān)知識。在中醫(yī)理論體系指導(dǎo)下，結(jié)合中醫(yī)藥學(xué)語言系統(tǒng)知識分類[10]和羅馬Ⅲ功能性胃腸病，進(jìn)行中醫(yī)治療功能性胃腸病的知識分類，為其合理組織提供依據(jù)。

3.3 知識庫構(gòu)建及內(nèi)容統(tǒng)計

本文以主題詞“消化不良、腸易激綜合征、結(jié)腸假性梗阻、神經(jīng)源性腸道功能障礙、功能性結(jié)腸疾病、結(jié)腸疾病，功能性”等檢索中國知網(wǎng)（CNKI）、維普、萬方、中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)[11]、PUBMED、中醫(yī)藥知識服務(wù)平臺[12]等資源，全面收集文獻(xiàn)并采集數(shù)據(jù)，包含中醫(yī)藥學(xué)、針灸、氣功、按摩、保健等方面的內(nèi)容，形成中文期刊文獻(xiàn)、英文期刊文獻(xiàn)、古籍文獻(xiàn)、科普文獻(xiàn)4大類文獻(xiàn)資源，總篇數(shù)約2.2萬?；趯λ@文獻(xiàn)進(jìn)一步進(jìn)行知識加工，包括主題標(biāo)引、分類、知識抽取、構(gòu)建本體、搭建數(shù)據(jù)庫、平臺服務(wù)等的，形成包括“ID、中文題名、英文題名、個人著者、第一著者單位、第一著者地址、出處、中文文摘、文獻(xiàn)類型、主題詞、特征詞、劑型、關(guān)鍵詞、分類號、病例數(shù)、西藥藥理作用、中藥藥理作用、實驗動物品種、主題姓名、資助類別、醫(yī)學(xué)史、英文文摘”22個字段的功能性胃腸病知識庫。整個知識庫包含14個子庫，總量為25 704條知識記錄，知識庫架構(gòu)見圖1。各子庫數(shù)據(jù)量統(tǒng)計表1所示。

表1 功能性胃腸病知識庫數(shù)據(jù)量統(tǒng)計

圖2 功能性胃腸病知識庫知識檢索界面

3 知識庫系統(tǒng)功能

3.1 功能概況

中醫(yī)治療功能性胃腸病的知識共享方式是通過互聯(lián)網(wǎng)等形式發(fā)布，準(zhǔn)確便捷地調(diào)用知識庫中的知識為用戶提供服務(wù)，實現(xiàn)知識共享。系統(tǒng)的建設(shè)從知識工程的角度出發(fā)，同時也考慮到知識庫處理的方便性、可共享性、擴(kuò)展性化及知識庫知識的動態(tài)增量和再提取。

3.2 注冊和登錄

用戶首次使用系統(tǒng)時，需要填入用戶名、真實姓名和密碼進(jìn)行注冊。注冊成功后，用戶在瀏覽器中輸入系統(tǒng)網(wǎng)址，即進(jìn)入用戶登錄界面。用戶輸入用戶名和密碼，點擊登錄按鈕，即可進(jìn)入系統(tǒng)。

3.3 知識檢索

圖3 功能性胃腸病知識庫知識檢索界面知識編輯界面

圖4 功能性胃腸病知識庫知識編輯界面

圖5 功能性胃腸病知識庫知識添加界面

如圖2所示，知識庫提供術(shù)語、文獻(xiàn)、知識資源的統(tǒng)一檢索服務(wù)，幫助用戶檢索中醫(yī)藥知識和文檔。用戶輸入檢索詞后，系統(tǒng)會列出相關(guān)資源的簡介和鏈接，用戶點擊資源鏈接即可進(jìn)入該資源的詳細(xì)信息展示頁面。

3.4 知識編輯

如圖3、圖4所示，知識庫提供知識編輯界面，支持用戶對中醫(yī)知識進(jìn)行編輯和更新。用戶可以在知識檢索界面或展示界面中點擊“編輯”的按鈕，從而轉(zhuǎn)到編輯界面，對某條知識進(jìn)行及時更新。

3.5 知識添加

如圖5所示，用戶可點擊知識檢索界面中的“添加”按鈕，向知識庫中添加新的知識（包括：醫(yī)案、臨床指南、臨床研究、方劑等）。

3.6 知識刪除

如圖6所示，在知識檢索界面中點擊某條知識條目的刪除按鈕，即可刪除這條知識條目。

圖6 功能性胃腸病知識庫知識刪除界面

圖7 功能性胃腸病知識庫知識展示界面

3.7 知識展示

如圖7所示，用戶在知識檢索界面中點擊某條知識條目的鏈接，即可進(jìn)入該條知識的展示界面。在知識展示界面中，系統(tǒng)會將關(guān)于某個概念或資源的所有知識綜合展示出來。比如搜索人參，系統(tǒng)會出現(xiàn)人參的別名、英文名、基源、炮制方法、藥理作用、藥物配伍等多方面的知識，給用戶超出預(yù)期的全面推送。

3.8 知識評審

圖8 知識展示界面上的“評論”、“認(rèn)證”、“點贊”按鈕

如圖8所示，在知識展示界面右上角提供“評論”、“認(rèn)證”、“點贊”按鈕，與維基百科，百度百科的機(jī)制類似，支持用戶對中醫(yī)藥領(lǐng)域知識進(jìn)行評論和編輯，群策群力方能讓一個知識服務(wù)平臺在未來變得更加完善，當(dāng)然在用戶編輯評論的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)會增加專家的審核，以確保知識的可靠性和專業(yè)性。

3.9 用戶個人信息管理

如圖9所示，知識庫提供用戶管理界面，實現(xiàn)了用戶個人檔案管理、密碼修改等功能。

4 知識庫系統(tǒng)服務(wù)

功能性胃腸病中醫(yī)臨床知識庫系統(tǒng)具有移動端和電腦端兩個入口，可以方便使用者從不同頁面進(jìn)入查詢。尤其是移動端的開發(fā)，使得相關(guān)知識的獲取和使用更為便捷，用戶可以通過智能終端隨時隨地獲得自己所關(guān)心的功能性胃腸病的相關(guān)知識，并實現(xiàn)了知識檢索、瀏覽、編輯與更新等功能，移動互聯(lián)網(wǎng)將APP與云端知識庫相連，將用戶所需要的中醫(yī)藥知識體系裝入口袋，并且可以實時更新[13]。該知識庫系統(tǒng)通過微信公眾號“中醫(yī)藥知識服務(wù)平臺”，已經(jīng)對公眾正式上線服務(wù)，目前注冊用戶涵蓋國內(nèi)幾十家專業(yè)機(jī)構(gòu)近千名臨床醫(yī)師，用戶量超過1萬，日均瀏覽量超過500次，具有一定的行業(yè)影響力。

移動端入口為http://fgids.tcmkb.cn/login_mobile

電腦端入口為http://fgids.tcmkb.cn/

5 總結(jié)與討論

本研究建立的功能性胃腸病中醫(yī)臨床知識服務(wù)平臺，其創(chuàng)新點如下：①對整個中醫(yī)臨床知識體系進(jìn)行分類認(rèn)識，為進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；②建立中醫(yī)臨床知識的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化表達(dá)中醫(yī)臨床知識；③使用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)，促進(jìn)中醫(yī)臨床知識互融互通。

圖9 功能性胃腸病知識庫用戶個人檔案管理界面

本研究通過深入剖析用戶的知識需求，從?？茖２〉慕嵌热胧?，建立了功能性胃腸病的中醫(yī)臨床知識服務(wù)平臺，不僅展示了大量組織有序、類型豐富、學(xué)術(shù)性強、高質(zhì)量的信息資源，方便專家管理和查閱學(xué)術(shù)成果，為不同的用戶群提供了知識檢索、編輯、添加、刪除、展示、更新、評審等功能，通過知識管理技術(shù)構(gòu)建中醫(yī)藥行業(yè)性臨床知識庫，實現(xiàn)對蘊含在古今海量文獻(xiàn)中的臨床知識組織與知識管理。對臨床知識進(jìn)行編碼化和數(shù)字化，使之從原來的混亂狀態(tài)變得有序化，加快知識流動、交換和深度利用，其次通過語義WIKI技術(shù)，構(gòu)建中醫(yī)藥行業(yè)性臨床知識共建共享平臺，開發(fā)臨床醫(yī)生群體性智慧，管理學(xué)科專業(yè)知識，吸納學(xué)術(shù)爭鳴，促進(jìn)行業(yè)性的知識共享，為臨床及科研人員、廣大中醫(yī)藥學(xué)生獲取學(xué)術(shù)資源提供了便利。近年來，智能手機(jī)等移動設(shè)備得以迅速普及，移動醫(yī)療和智慧醫(yī)療成為研究和IT產(chǎn)業(yè)投資的熱點[14]。但是，在中西醫(yī)結(jié)合治療功能性胃腸病領(lǐng)域，尚未出現(xiàn)比較成熟的智能知識庫相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)。

知識服務(wù)平臺的功能是不斷擴(kuò)充和發(fā)展的，下一步將通過對系統(tǒng)的開發(fā)升級來提供更多個性化的知識推送服務(wù)等，進(jìn)一步促進(jìn)本學(xué)科的知識交流。未來，我們要將知識服務(wù)平臺的知識更好地應(yīng)用于中醫(yī)臨床決策支持等領(lǐng)域，使之更具生命力。

1 Drossman D A.羅馬Ⅲ:功能性胃腸病.北京:科學(xué)出版社,2008:7

2 李敬華,易小烈,楊德利,等.面向臨床決策支持的中醫(yī)脾胃病本體知識庫構(gòu)建研究.中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2014,11(27):121-125.

3 馬斌榮.中醫(yī)專家系統(tǒng)與中醫(yī)知識庫——中醫(yī)領(lǐng)域計算機(jī)軟件的開發(fā)與應(yīng)用.北京:北京出版社,1998:68-98.

4 于彤,楊碩,賈李蓉,等.面向中醫(yī)證候?qū)W研究的知識服務(wù)系統(tǒng)研發(fā).中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2014,11(21):120-123.

5 彭笑艷.基于中醫(yī)醫(yī)案的知識庫構(gòu)建.北京:北京科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009:92-95.

6 李敬華,于彤李宗友,王映輝,等.中醫(yī)臨床知識庫的構(gòu)建技術(shù)研究.中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2017,12(1):92-93.

7 李碩.基于Jena的中醫(yī)冠心病本體檢索的研究與實現(xiàn).沈陽:沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2016.

8 李新霞.基于本體的中醫(yī)學(xué)脾胃病知識庫的構(gòu)建.南京:南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008.

9 趙麗娜,周吉順.中醫(yī)臨床數(shù)據(jù)信息化過程中的標(biāo)準(zhǔn)化問題.世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2011,13(4):719-722.

10 于彤,崔蒙,張竹綠.從中醫(yī)藥學(xué)語言系統(tǒng)到簡單知識組織系統(tǒng)本體的轉(zhuǎn)換研究.中國中醫(yī)藥信息雜志,2014,21(12):38-41.

11 中國中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng),http://cintmed.cintcm.com/cintmed/[2017-11-14].

12 中醫(yī)藥知識服務(wù)平臺,http://www.tcmkb.cn/[2017-3-29].

13 羅軍舟,吳文甲,楊明,等.移動互聯(lián)網(wǎng):終端、網(wǎng)絡(luò)與服務(wù).計算機(jī)學(xué)報,2011,34(11):2029-2052.

14 羅仁.美國移動醫(yī)療APP:新穎到主流之路.中華醫(yī)學(xué)信息導(dǎo)報,2014,29(11):18.