CN116844736A - 一种基于医学知识图谱的传染病预警方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于医学知识图谱的传染病预警方法及系统，属于医学信息采集及大数据应用技术领域，该方法的实现包括：构建医学知识图谱，通过对医学知识的收集、整理和分类，构建完整的医学知识图谱；设计传染病预测模型，利用医学知识图谱进行分析，提取相关特征，建立传染病预测模型，所述传染病预测模型能够对传染病的发生和传播趋势进行预测；传染病预警系统，将传染病预测模型应用于实际场景，实现对传染病的预测和预警；包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块。本发明能够更加准确地预测和预警传染病的发生和传播趋势，提供高效的预防控制手段。
Description
技术领域
本发明涉及医学信息采集及大数据应用技术领域，具体地说是一种基于医学知识图谱的传染病预警方法及系统。
背景技术
随着全球人口的不断增长和城市化进程的加速，人类与自然界之间的接触越来越频繁，传染病危害人类健康的威胁也越来越严重。因此，传染病的防控工作已成为全球医学卫生领域的重要任务之一。在传染病的防控工作中，及时、准确的监测和预测是至关重要的环节。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于医学知识图谱的传染病预警方法及系统，能够更加准确地预测和预警传染病的发生和传播趋势，提供高效的预防控制手段。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，该方法的实现包括：
构建医学知识图谱，通过对医学知识的收集、整理和分类，构建完整的医学知识图谱；构建疾病-症状、疾病-检测及疾病-药物实体关系网络，以支持传染病预测和保障预警；
设计传染病预测模型，利用医学知识图谱进行分析，提取相关特征，建立传染病预测模型，所述传染病预测模型能够对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持；
传染病预警系统，将传染病预测模型应用于实际场景，实现对传染病的预测和预警；包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块，
传染病知识图谱模块通过对海量的医学文本数据利用计算机语言进行形式化表达医疗业务规则和医学文本知识，将疾病-症状、疾病-检查、疾病-用药医学实体关系从文本信息中自动抽取出来，构建传染病医学领域知识图谱；
知识推理模块对实时收集的数据进行数据推理预测、统计分析和异常检测，并在线更新知识库；
人机交互模块，后台通过异步的处理进行疾病推理，根据药物、检测、症状与疾病的知识图谱网络进行疾病预测、统计分析和异常检测，形成传染病预测分析报告，完成后发送信息通知用户下载报告。
本方法能够从海量的医学知识文本中抽取出传染病实体及对应症状的关系，构建传染病症状的知识图谱，并且能够高效的存储、检索和推理传染病信息。可以对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学文本数据进行传染病知识图谱推理分析和数据挖掘，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持；并对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学数据进行统一管理，能够高效的存储、检索和推理传染病信息；同时对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学数据进行建模分析，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测。
优选的，所述医学知识图谱包括医学领域中的各类传染病与药物使用、实验室检测及临床症状的相关知识。
优选的，所述构建医学知识图谱，采集的数据包括地区居民的购药记录、电子病历及临床诊断产生的医学文本数据。知识推理模块对实时收集的地区居民的购药记录、电子病历及临床诊断产生的医学文本数据进行数据推理预测、统计分析和异常检测，并在线更新知识库。
优选的，医学文本数据包括电子病历、医学书籍文献、临床实践、互联网诊断。
优选的，所述人机交互模块支持医学文本的单条和批量上传。
优选的，所述人机交互模块，后台记录推理分析日志，通过统计分析支持按地区展示某种疾病的患病人数信息，通过大屏动态展示患病人数变化，按照设定预警规则进行提示。
本发明还要求保护一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块；
该系统实现上述的基于医学知识图谱的传染病预警方法。
进一步的，
传染病知识图谱模块包括知识抽取、知识融合、设计知识图谱和知识存储；
知识推理模块包括购药记录推理模块、电子病历推理模块、临床诊断推理模块，其中，购药记录推理模块包括实时数据收集与治理、购药用药疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；电子病历推理模块包括实时数据收集与治理、电子病历疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；临床诊断推理模块包括实时数据收集与治理、临床诊断疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；
人机交互模块包括医学文本单条及批量上传、传染病分析推理报告下载、推理记录查询与信息统计、实时预警大屏展示。
优选的，该系统中，硬件设备包括服务器、传感器、通信设备，用于帮助医疗卫生部门及时地监测和预测传染病的发生和传播趋势；软件和数据包括传染病预警系统的界面、数据库、数据分析工具，用于帮助医疗卫生部门及时地了解传染病的情况，采取相应的防控措施。
优选的，该系统架构如下：
运行环境：采用云服务器；
数据库：包括Neo4j、MySQL数据库；
数据层：包括知识库管理、日志记录管理功能模块；
业务层：包括预料处理、知识推理、只是查询、汇总统计功能模块；
表示层：包括人机交互、POST请求、GET请求功能模块；
前端UI：包括上传下载、查询展示、大屏预警功能模块。
本发明的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法及系统与现有技术相比，具有以下有益效果：
应用该方法可以对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学文本数据进行传染病知识图谱推理分析和数据挖掘，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持。
应用该方法可以对社会层面产生的医学诊断、购药及临床检测数据进行统一管理，为数据赋能，创造更多价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于知识图谱的传染病监测预警系统设计图；
图2是本发明实施例提供的基于知识图谱的传染病监测预警系统架构图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，通过对居民在看病过程中产生的购药记录、电子病历、临床诊断文本收集汇聚，构建文本实体关系抽取技术构建的药物-疾病、症状-疾病、检测-疾病的传染病知识网络，对实时产生的医疗文本数据进行疾病预测和统计分析，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持。
该方法的实现包括：
构建医学知识图谱，通过对医学知识的收集、整理和分类，构建完整的医学知识图谱，医学知识图谱包括医学领域中的各类传染病与药物使用、实验室检测及临床症状的相关知识；构建疾病-症状、疾病-检测及疾病-药物实体关系网络，为后续的传染病预测和预警提供有力的支持和保障；
设计传染病预测模型，利用医学知识图谱进行分析，提取相关特征，建立传染病预测模型，所述传染病预测模型能够对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持；
传染病预警系统，将传染病预测模型应用于实际场景，实现对传染病的预测和预警；传染病预警系统能够在传染病爆发前及时地发现传染病的迹象，并且能够对传染病的传播趋势进行分析和预测，帮助医疗卫生部门采取相应的防控措施，保障公众健康和安全。
传染病预警系统包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块。
传染病知识图谱模块通过对海量的医学文本数据(包括电子病历、医学书籍文献、临床实践、互联网诊断)利用计算机语言进行形式化表达医疗业务规则和医学文本知识，将疾病-症状、疾病-检查、疾病-用药医学实体关系从文本信息中自动抽取出来，构建传染病医学领域知识图谱；
知识推理模块对实时收集的购药记录、电子病历和临床诊断医学文本进行数据推理预测、统计分析和异常检测，并在线更新知识库；
人机交互模块支持医学文本的单条和批量上传，后台通过异步的处理进行疾病推理，根据药物、检测、症状与疾病的知识图谱网络进行疾病预测、统计分析和异常检测，形成传染病预测分析报告，完成后短信通知用户下载报告。后台记录推理分析日志，通过统计分析支持按地区展示某种疾病的患病人数信息，通过大屏动态展示患病人数变化，按照设定预警规则进行提示。
提供传染病预警装置：系统提供传染病预警系统的硬件设备，包括服务器、传感器、通信设备等，帮助医疗卫生部门及时地监测和预测传染病的发生和传播趋势。
提供传染病预警介质：系统提供传染病预警系统的软件和数据，包括传染病预警系统的界面、数据库、数据分析工具等，帮助医疗卫生部门及时地了解传染病的情况，采取相应的防控措施。
本方法中传染病医学知识图谱是基于医学领域知识的知识图谱，它通过对医学领域中的各类疾病与药物使用、实验室检测和关联症状相关知识的收集、整理和分类，构建一个完整的医学知识图谱；利用大数据技术对产生的医学文本数据进行数据挖掘与统计分析，对传染病进行多点监控预警。传染病医学知识图谱为传染病的预测和预警提供了有力的支持和保障，能够更加准确地预测和预警传染病的发生和传播趋势，提供一种高效的预防控制手段。
本方法能够从海量的医学知识文本中抽取出传染病实体及对应症状的关系，构建传染病症状的知识图谱，并且能够高效的存储、检索和推理传染病信息。可以对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学文本数据进行传染病知识图谱推理分析和数据挖掘，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测，为传染病的防控提供有力的支持；并对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学数据进行统一管理，能够高效的存储、检索和推理传染病信息；同时对地区居民的购药记录、电子病历和临床诊断产生的大量医学数据进行建模分析，对传染病的发生和传播趋势进行高效、准确的预测。
本发明实施例还提供了一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，如图1所示，包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块；
传染病知识图谱模块包括知识抽取、知识融合、设计知识图谱和知识存储；
知识推理模块包括购药记录推理模块、电子病历推理模块、临床诊断推理模块，其中，购药记录推理模块包括实时数据收集与治理、购药用药疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；电子病历推理模块包括实时数据收集与治理、电子病历疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；临床诊断推理模块包括实时数据收集与治理、临床诊断疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；
人机交互模块包括医学文本单条及批量上传、传染病分析推理报告下载、推理记录查询与信息统计、实时预警大屏展示。
该系统实现上述实施例所述的基于医学知识图谱的传染病预警方法。
该系统中，硬件设备包括服务器、传感器、通信设备，用于帮助医疗卫生部门及时地监测和预测传染病的发生和传播趋势；软件和数据包括传染病预警系统的界面、数据库、数据分析工具，用于帮助医疗卫生部门及时地了解传染病的情况，采取相应的防控措施。
如图2所示，该系统架构如下：
运行环境：采用云服务器；
数据库：包括Neo4j、MySQL数据库；
数据层：包括知识库管理、日志记录管理功能模块；
业务层：包括预料处理、知识推理、只是查询、汇总统计功能模块；
表示层：包括人机交互、POST请求、GET请求功能模块；
前端UI：包括上传下载、查询展示、大屏预警功能模块。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (10)
1.一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，该方法的实现包括：
构建医学知识图谱，通过对医学知识的收集、整理和分类，构建完整的医学知识图谱；构建疾病-症状、疾病-检测及疾病-药物实体关系网络，以支持传染病预测和保障预警；
设计传染病预测模型，利用医学知识图谱进行分析，提取相关特征，建立传染病预测模型，所述传染病预测模型能够对传染病的发生和传播趋势进行预测；
传染病预警系统，将传染病预测模型应用于实际场景，实现对传染病的预测和预警；包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块；
传染病知识图谱模块通过对医学文本数据利用计算机语言进行形式化表达医疗业务规则和医学文本知识，将疾病-症状、疾病-检查、疾病-用药医学实体关系从文本信息中自动抽取出来，构建传染病医学领域知识图谱；
知识推理模块对实时收集的数据进行数据推理预测、统计分析和异常检测，并在线更新知识库；
人机交互模块，后台通过异步的处理进行疾病推理，根据药物、检测、症状与疾病的知识图谱网络进行疾病预测、统计分析和异常检测，形成传染病预测分析报告，完成后发送信息通知用户下载报告。
2.根据权利要求1所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，所述医学知识图谱包括医学领域中的各类传染病与药物使用、实验室检测及临床症状的相关知识。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，所述构建医学知识图谱，采集的数据包括地区居民的购药记录、电子病历及临床诊断产生的医学文本数据。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，医学文本数据包括电子病历、医学书籍文献、临床实践、互联网诊断。
5.根据权利要求1所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，所述人机交互模块支持医学文本的单条和批量上传。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警方法，其特征在于，所述人机交互模块，后台记录推理分析日志，通过统计分析支持按地区展示某种疾病的患病人数信息，通过大屏动态展示患病人数变化，按照设定预警规则进行提示。
7.一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，其特征在于，包括传染病知识图谱模块、知识推理模块和人机交互模块；
该系统实现权利要求1至6任一项所述的基于医学知识图谱的传染病预警方法。
8.根据权利要求7所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，其特征在于，传染病知识图谱模块包括知识抽取、知识融合、设计知识图谱和知识存储；
知识推理模块包括购药记录推理模块、电子病历推理模块、临床诊断推理模块，其中，购药记录推理模块包括实时数据收集与治理、购药用药疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；电子病历推理模块包括实时数据收集与治理、电子病历疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；临床诊断推理模块包括实时数据收集与治理、临床诊断疾病推理模型构建、统计分析和异常检测、知识库扩展；
人机交互模块包括医学文本单条及批量上传、传染病分析推理报告下载、推理记录查询与信息统计、实时预警大屏展示。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，其特征在于，硬件设备包括服务器、传感器、通信设备，用于帮助医疗卫生部门及时地监测和预测传染病的发生和传播趋势；
软件和数据包括传染病预警系统的界面、数据库、数据分析工具，用于帮助医疗卫生部门及时地了解传染病的情况，采取相应的防控措施。
10.根据权利要求9所述的一种基于医学知识图谱的传染病预警系统，其特征在于，该系统架构如下：
运行环境：采用云服务器；
数据库：包括Neo4j、MySQL数据库；
数据层：包括知识库管理、日志记录管理功能模块；
业务层：包括预料处理、知识推理、只是查询、汇总统计功能模块；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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