基于本体的中医医案知识服务与共享系统构建研究 于琦①李敬华 李宗友①王映辉①孙晓峰①于彤①高宏杰①田野①徐丽丽① 摘要 目的：探讨中医医案信息的信息获取与管理方法。方法：从中医医案入手，以本体论为基础，采用语义网及自然 语言处理方法，实现中医医案信息的获取与组织管理。结果：在中医医案本体框架下构建中医医案术语体系，通过实体识 别和本体映射的方式，从医案中获取诊疗信息，存储成为结构化数据库，并可实现医案的统一管理、检索和挖掘利用。结 论：研究探索了基于本体的中医医案信息获取方法，构建了“中医医案知识服务与共享系统”，实现了中医医案的信息抽 取、数据库自动构建、管理和挖掘利用。 关键词本体中医医案信息获取数据库 Ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—７５７１．２０１７．０５．０３４ 【中图分类号】Ｒ２—０；Ｒ３１９ 【文献标识码】Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ Ｓｈａｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ／ＹＵ Ｑｉ． ＬＩ Ｊｉｎｇ—ｈｕａ，ＬＩ Ｚｏｎｇ—ｙｏｕ，ｅｔ ａｌ／／Ｃｈｉｎａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ．一２（１１７ １２（５）：１（）３ ｔｏ １０５ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：Ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｏｎｔｏｌｏｇｙ，ｗｉｔｈ ｓｅｍａｎｔｉｃ ｎｅｔ ａｎｄ ｎａｔｕｒａｌ ｌａｎｇｕａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ：Ｔｈｅ ｔｅｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｒｆａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｎｔｉｔｙ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ｍａｐｐｉｎｇ， ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ ｔｒｅａｔｎａｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ，ａｎｄ ｓｔｏｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｄａｔａｂａｓｅ．Ｔｈｅ ｕｎｉｉｆｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｒｅｔｒｉｅｖａｌ，ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅｄ，ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｓｈａｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｉｓ ｂｕｉｌｔ，ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄａｔａｂａｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｏｆ ｍｅｄｉｃａ１ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ，ｍｅｄｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｓ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｄａｔａｂａｓｅ Ｆｕｎｄ ｐｒｏｊｅｃｔ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｕｂｊｅｃｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ—Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｐｒｏｖｅｎ Ｃａｓｅｓ ｏｆ Ｆａｍｏｕｓ ａｎｄ Ｏｌｄ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｄｏｃｔｏｒｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ（Ｎｏ．ｚｚ（）８０３１２）；Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｆｕｎｄ Ｐｒｏｊｅｃｔ—Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＯＩ１ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ａｎｄ Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｎｏ．８１００１５６０） Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００７００，Ｐ．Ｒ．Ｃ． 中医医案的整理、分析、挖掘规律、总结经验，是中医学术经验传承的重要方式，其中采集获取是分析利用的基础。 随着信息技术的发展和信息量的激增，快速；隹确的获取信息是信息利用的重要手段。知识获取是人工智能和知识工程领域 的核心技术…，是知识管理的基础 。知识获取的基本任务包括知识抽取、转换、输入、检测 。随着信息技术的发展和人 工智能领域的进步，多种算法应用于知识获取的方法研究中。包括基于决策树的知识获取方法 ，从本体论实现交互式半 夏基金项目：中国中医科学院自主选题项目一基于本体的名老中医临床验案知识获取方法研究（编号：ｚｚ０８０３１２）；国家自然基金项目一医 案相似性计算模型及辅助临床应用研究（编号：８１００１５６０） 女通讯作者：中国中医科学院中医药信息研究所，１００７００，北京市东直门内南小街１６号 ①中国中医科学院中医药信息研究所，１００７｛）０，北京市东直门内南小街１６号 誊 ≥ １ ０３ 自动获取方法等 。 本研究通过本体的知识表示方法 和语义网技术，对中 医案进行语义 描述，在本体框架下构建术语词典可 对中医 案中的信息进行识别和采集 获取，形成结构化或半结构化的医案 存储与管理利用。 ｒ——下——１———ｒ 、 』 ｜ ｆ１ 、 ［ １ Ｉ１ ｃ ｔ ｌｔ ０ ｊ ｌ 通过分析中 乏■暑 案的内容和结 构，设计中医医案本体的顶层分类和 相互关系。中医医案中主要包括基本 信息和诊疗信息两大主要部分。 医案的基本信息可包含患者信 息、医生信息和来源信息。其中患者 信息是患者留下的就诊时的相关信 息，可包括患者姓名、性别、年龄、 表］术ｌ 果，晾， 捉 辑称 ｒ｝，医疾捐 隈疾病 参芍采瓣 《 Ｉ １ 临ｌ１、１ ｒ术ｌ扎ＩＩ４求＃ 佳（｝ ＩｃＤＩＯ “生自术”，则判定该词句为中药。 舒｝》 如示例医案经过分句和实体识别后， 结果如表３所示。 表３中夏爱辜簧休。Ｒ ｉ Ｊｔｔ，是示例 【ｆＪ蕞证候 ｌ瘟 状律征 治法 ｌ＿ ｌ ｛、 ｛Ｊ 忙Ｉ川ｑ客 诬…ｆｔｌ ｌ 《ｒ｝】 药脑眯术语系统》 ・ Ｉ ｌ禾ｉ ’Ｊ。忙ＩｎＩｑ家｝ 廿ｌ 诊次等信息。医生信息是看诊医生的 相关信息，来源信息是医案的来源， 宵蒯 中成药 《中嚷方ｌ荆火辞！蜒》 《－ 曲Ｊ 实体类 姓名 ・ 实倒 弱 巾药 《瓶药药韶走令》 ，…ｑ一｝一曲敬 、《 ０ｔｔ ２０１０眦 》 性别 年龄 男性 ６０ 如临床医案、古籍 案等。医案的诊 诊次 初诊 疗信息是与临床诊疗过程相关的信 本文档分为短句，并按顺序标识位 息，可主要包括疾病病因、症状和体 置。如中医医案原文郑 ，男性， 就跨时间１９９０年９月５口 临床表现腹胀Ｓ纳少ｓ乏力 舌暖 舌臻溃红ｓ苔薄 征、疾病诊断、辨证分型、治则治 ６０岁，门诊号５０１ ２７，１ ９９０—９—５初 脉象 脉细 浩批温肾畦脾ｓ利水解毒注 法、处方用药等信息。研究初步设计 诊。主诉 腹胀，纳少，乏力，舌质 中医医案本体框架如图１所示。 淡红苔薄，脉细。治拟温肾健脾， 利水解毒法。药用 党参１ ２ｇ、生白 ． 治法 中药 党参ｌ２ｇｓ生自术ｌ５窟ｓ猪茯苓各２０ｇｓ太鹱皮ｌ５ ……鸡内金１２ｇ ：Ｉ¨ 一 ｜ 、 ｌ＿ ；’ ｔ 术１ ５ｇ、猪茯苓各２０ｇ、大腹皮１ ５ｇ、 ３．３本体映射实体识别后的中医医案 中医医案的描述中包含着大量的 八月￣Ｌ２４ｇ、土茯苓３０ｇ…鸡内金 数据已归于不同的实体类中，按照本 体的语义关系，将实例映射到名老中 术语概念，包括诊疗术语和专业概念以 及部分自然语言，建设合理的中医医案 术语体系是丰富中医 案本体实例和进 行医案知识获取的关键问题。研究以中 １ ２ｇ。 分句结果如表２所示。 表２中睡 寨分句孙 示例 医陕案本体中。通过本体的类别、属 性为医案实例赋予不同的类别和语义 生诉 牝９ｌ、 ． 机 ｆｆ挝， ， 刊 舶 关系。示例 案文本通过本体映射， 将姓名、性别、年龄、诊次等信息映 射到患者基本信息类中；将纳少、乏 医案为研究对象，参考词表、标准、 昧细 工具书对通过相关术语概念的整理、去 ３．２实体识别基于研究构建的名老中 重、规范等，建立面向名老中医医案的 医案本体，对中医 案文本分句后 力、苔薄、脉细等映射到症状体征类 术语集合。主要术语来源见表１。 的实体进行识别，并匹配到相应的实 中。将症；犬体征与患者基本信息类建 ｌ体类中。例如定位于医案文本中间， 立“ＨＡＳ症状体征ＩＳ”关系，从而将 ｊ：■ 一 包含临床表现的实例，如“腹胀”， 则判定该词句为临床表现。定位于 患者基本信息中的实例与症状体征中 实例建立了语义关系。通过语义网络 … 一 ３．１分旬以标点符号识别，将整篇文 案文本中间，包含中药的实例，如 联结中医医案知识，实现中医医案的 １ ０４ 知识分类和知识表达，从而形成名老 中医医案知识库。 ３．４知识获取知识获取通过分句、实 堕囹 ！文本医塞： 识库构建，支持医案数 蛋暑 匦 ～叫据的集中存储、系统管 １名老中医医寨本体ｌ 、 体识别和本体映射后，－ Ｄ ｅｎｌＪ并抽取实 体内 案信息和规范医案信息。借助 本体对词的属性和类别进行判定后， 再进行字符串的匹配。同时，后期人 医寮信息分折功麓 ］ 垂 理和挖掘利用。通过系 统的辅助信息抽取、术 语规范和挖掘算法的智 匣匣匣 能府用，能够有效提高 名医经验传承的质量和 工干预也必不可少。通过术语规范可 以规范医案语言，同时丰富术语词 汇，提高下一步知识获取的 隹确性。 ３．４．１术语抽取在实体类下进行医案 信息的术语识别和拆分，进一步结构 化 案文本。如在实体临床表现中有 “发热恶寒，咳嗽气喘”两个词句， 通过术语的进一步抽取，则抽取为 “发热”、 “恶寒”、 “咳嗽”、 “气喘”四个术语词。 ３．４．２术语规范基于术语词典将医案 数据进行规范，将不规范的语言表述 为较为规范的 案术语。如ｊ －９３“自觉 神疲乏力”规范为“神疲乏力”； 将“猪茯苓各２０ｇ”，规范为“猪苓 ２Ｏ ｇ¨和“茯苓２０ｇ”。如中医证候 “风湿入表”、 “表湿证”、 “湿郁 卫表证”，通过识别含有“湿”与部 位“表”的关系，将其规范为术语 “风湿袭表证”。 （ ● ｒ 。 。 。尊 ｉ≥ 一 董 Ｉ蠢ｌ ；≤ ： ：１。 冀 丢 ≥ｊ， 蕾栩薹 “中医医案知识服务与共享系 统” ，具有医案信息的集中存储，管 理，标；隹化处理 数据挖掘分析，医 案数据共享和医案查询等功能，为临 床医生、科研学者、高校师生等提供 案信息的管理、共享与利用服务。 系统应用基于本体的中医医案知识获 取方法，实现了中医医案结构化数据 库的自动构建及术语智能规范及分析 挖掘功能。 垂 壁圃匝塑 效率。 图 中 鲁陕案王¨识服务与共享系统信息抽取运 榉 系统在本体论的指 ４．１系统功能运行流程具体见图２。 导下构建，可相对方便地接八机器学 ４．２系统功能模块 习和人工智能等先进的技术方法，提 ４．２．１医案采集可批量导入ｅｘｃｅｌ、ｔｘｔ等 高系统的智能性。中医药的传承是开 格式的 案文本和半结构化录入医案。 放性与局限性并存的，在保护知识产 ４＿２．２医案信息抽取通过基于本体的中 权的情况下实现经验的交流与共享是目 医医案知识获取方法，自动构建医案 前亟待解决的矛盾问题，系统通过建立 知识库存储。 工作组功能为解决该问题探索了方法。 ４＿２．３医案信息规范通过后台术语词典 同时，在互联网技术日益成熟和移动 自动规范为相应的术语并支持人工干 终端业务广泛廊用的大环境下，知识服 预调整。 务网站、移动Ａｐｐ及微信公众账号等多 ４．２．４医案信息分析挖掘对规范后的 种服务方式将可应用于医案系统的应用 案信息进行分析和挖掘功能，包括用 中。９ 药规律、核心处方、药证关系、病症 关系等经验的挖掘。 ／ 献 ４＿２。５医案查询医案数据中心存储了约 ｌ Ｉ １（；｝１ ａ ＩＩ】ＩｊｃｙｄＯｔｌＩ１，Ａ ｈｉＩｌ１ Ｈ（ｍ １１ ｌ１】ｌ】 ２０万条名医医案、古今医案，供用户 Ａ【 Ｌ１ｌｌｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅａｒｃｈ Ｋｎｏ＼￣ｌｅｄｇｅ＿Ｊ１＿Ｌｅｃｔｕｒｅ 进行检索、查询和阅读。 Ｎｏｔｅｓ ｉＩ］Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｒｉｅ￣ｌｃｃ，ｌ‘ ７，１ ３ｌｑ（ｊ（））： ４＿２。６工作组功能支持名医工作室协同 ６８－－８５ 工作，围绕名老中 的多个传承人可 Ｉ Ｉ曹存根．面向专家的知识获取ｌＭｌ北京科 在不同时间不同地点进行医案采集， 学出版社，１９９８ 集中汇总并学习讨论。 王永庆人工智能原理与方法【Ｍ】西安：西 安交通大学出版社， 、。 。 ｌ４ｌ张晶基ｑ－￣ｋ：策树的知识获取方法研究Ｌ１］ 在名医经验学习传承和临床经验 制造业自动化 ！【】１ １．３３（４）：１ ５４—１ ５６ 总结的过程中，临床医案的原始资料 【５１用肖彬医学拳体和医学知识获取的研究 保存，统一系统管理是学术继承的基 ｆ１）ｌ北京中国科学院计算技术研究所 ！【ｌｆＪ３ 础，医案信息挖掘是学术思想总结的 于琦、王映辉，李敬华ｔＰ医名医医案分析系 重要支撑。通过建立中医医案本体， 统研究＿Ｊｌ＿中国数字医学． …５，…（ｊ）：ｊ卜５３ 探索了中医医案知识获取方法，并在 【Ｊ 稿日期： 【】Ｉｎ １Ｉ Ｉ ５】 “中医医案知识服务与共享系统”中 【ｆ９日期：：ＩＩ１ ７（１１一ｏ５】 实现了医案文本信息的自动抽取和知 （责任编辑：刘华） １ ０５