本发明涉及计算机辅助医学或智能计算领域，尤其涉及一种临床指南知识的表征模型及方法。
背景技术：
：：临床指南(clinicalguideline)，又称医学指南(medicalguideline)或临床实践指南(clinicalpracticeguideline)是关于特定医疗保健领域的诊断、管理、治疗的决策和标准的指导文件。临床指南是一种可减少不适当的治疗的重要循证资料，也是临床决策支持系统的重要知识来源。但是，将临床指南知识编码(encode)为计算机可解释的指南(computer-interpretableguideline，简称cig)却是非常困难的工作，这需要涉及两个方面的工作，一是需要设计一种合理的计算机能够解释执行的表征模型，二是将临床指南用设计的模型进行编码。目前，在模型设计方面，许多模型被相继提出，例如glif、gem等。但是目前已有的指南模型通常使用非常复杂的形式化语言，不利于形式化和直观理解指南内容，也不利于与临床数据结合，不利于临床指南的自动编码。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种临床指南知识的表征模型及方法，以解决上述技术问题。本发明提供的临床指南知识的表征模型，包括：知识图，用于表示指南的主体知识；指南元数据字典，用于表示与指南相关的元信息；决策变量集合，所述决策变量集合为全局的变量列表，用于表示决策变量，所述决策变量集合包括多个指南中的变量，不同的变量表示不同的最基本不可再分的最小决策项；将一组决策变量组成的运算表达式作为决策表达式,通过对决策表达式中的决策变量赋值并执行获取下一步决策建议，通过对所述知识图、决策变量集合、指南元数据的整合编码，获取计算机可解释的电子指南。进一步，所述知识图包括临床活动单元集合和临床活动单元关系集合；所述临床活动单元集合包括多个临床活动单元，每个临床单元包括多个具有逻辑关系的临床活动或临床任务；所述临床活动单元关系集合包括多个临床活动单元关系，所述临床活动单元关系用于表示两个临床活动单元之间的关系；不同的临床活动单元之间通过临床活动单元关系连接，根据所述决策表达式定义知识图中不同临床活动单元间的有序关系的操作。进一步，每个临床活动单元关系包括条件表达式和指针；所述条件表达式用于表示从一个临床活动单元到另一个临床活动单元需要满足的条件；所述指针用于表示各临床活动单元的连接指向。进一步，所述指南元数据字典包括多个键值对，通过每个键值对中的键表示元数据的名称，通过值表示元数据的具体值。进一步，当没有患者数据驱动时，通过可视化方式对临床知识中的知识进行动态展示；当存在患者数据时，通过将患者数据对所述条件表达式进行赋值，计算出患者最优的临床方案。本发明还包括一种临床指南知识的表征方法，包括：采集表示指南的主体知识，构建知识图；采集表示与指南相关的元信息，构建指南元数据字典；构建全局的变量列表作为决策变量集合，用于表示决策变量，所述决策变量集合包括多个指南中的变量，不同的变量表示不同的最基本不可再分的最小决策项；将一组决策变量组成的运算表达式作为决策表达式,通过对决策表达式中的决策变量赋值并执行获取下一步决策建议，通过对所述知识图、决策变量集合、指南元数据的整合编码，获取计算机可解释的电子指南。进一步，所述知识图包括临床活动单元集合和临床活动单元关系集合；所述临床活动单元集合包括多个临床活动单元，每个临床单元包括多个具有逻辑关系的临床活动或临床任务；所述临床活动单元关系集合包括多个临床活动单元关系，通过临床活动单元关系表示两个临床活动单元之间的关系；不同的临床活动单元之间通过临床活动单元关系连接。进一步，每个临床活动单元关系包括条件表达式和指针；通过条件表达式表示从一个临床活动单元到另一个临床活动单元需要满足的条件；通过指针表示各临床活动单元的连接指向。进一步，所述指南元数据字典包括多个键值对，通过每个键值对中的键表示元数据的名称，通过值表示元数据的具体值。进一步，当没有患者数据驱动时，通过可视化方式对临床知识中的知识进行动态展示；当存在患者数据时，通过将患者数据对所述条件表达式进行赋值，计算出患者最优的临床方案。本发明的有益效果：本发明中的临床指南知识的表征模型及方法，通过对指南知识的抽象简化和模型设计，实现了对指南知识的有效表征，表征后的模型具备可被计算机解释执行的能力，以及以动态可视化交互方式解释执行的能力，还可以根据患者数据自动计算诊疗方案可行性，本发明不仅通过自动编码以减少编码时间，还可帮助医生快速掌握临床知识，为医生提供符合循证指南的诊疗方案建议，能够帮助医生克服临床知识的记忆局限和记忆混淆，减小误诊误治的可能性，同时，通过可视化展示和可视化交互能力可极大方便医生使用，从而大大提高医生的诊疗效率，并且，通过图结构的知识模型可与相关单位的业务流程结果联系起来，从而实现流程管理和质量控制，最终为患者提供更加精准更加高质量的医疗保健服务。附图说明图1是本发明实施例中临床指南知识的表征模型的框架示意图。图2是本发明实施例中临床指南知识的表征模型的框架示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本实施例中的临床指南知识的表征模型，包括：知识图，用于表示指南的主体知识；指南元数据字典，用于表示与指南相关的元信息；决策变量集合，用于表示所有决策变量，决策变量集合为全局的，可包括多个指南中的变量，不同决策变量表示最基本不可再分的决策项，决策变量的值在临床实践过程中由特定患者实际情况确定；将一组决策变量组成的运算表达式作为决策表达式，所述决策表达式定义知识图中不同动作单元间的有序关系的操作，临床实践中通过对决策表达式中的决策变量赋值并执行可得到下一步决策建议。通过对知识图、决策变量集合、指南元数据的整合编码即可得到计算机可解释的电子指南。本实施例中临床指南知识的表征模型是一种可被计算机解释执行的数字化模型，经该模型表征后的指南称为计算机可解释执行电子指南(computer-interpretableguidelines，简称cig)，将临床指南的知识用cig表征称为编码(encoding)。本实施例中的模型形式定义如下：本实施例中的模型形式定义如下：cig＝(m，d，g)m＝{<mk，mv>|mk∈mk}d＝{d1，d2，…，ds|s∈n}g＝(au，aur)a＝{a1，a2，…，at|t∈n}au＝{au|au＝{(a，ar)|a∈a}}aur＝{<v，w>|v，w∈au且存在dep(v，w)}其中，cig表示编码后的电子指南，cig由一个三元组(m,d,g)组成。知识图g包括临床活动单元集合和临床活动单元关系集合；所述临床活动单元集合包括多个临床活动单元，每个临床单元包括多个具有逻辑关系的临床活动或临床任务；所述临床活动单元关系集合包括多个临床活动单元关系，所述临床活动单元关系用于表示两个临床活动单元之间的关系；不同的临床活动单元之间通过临床活动单元关系连接.本实施例中的知识图g是一个有向图，用于表征指南的主体知识即用于指导医师诊疗的各项方案建议，知识图g在逻辑上由临床活动单元集合au和临床活动单元关系集合aur构成，临床活动单元集合au是指南内的临床活动单元(clinicalactionunit)的有穷非空集合，一个临床活动单元aui是原始指南中的一个知识单元，是一个由临床活动a构成的非空集合，临床活动单元内的临床活动可有一定的逻辑关系ar，如前后相继的顺序关系，由临床活动单元au进行定义。临床活动a属于一个有穷非空集合a，a不为空集，a表示一个全局的所有临床活动的集合，包括检查、检验、治疗、干预、保健、随访、风险评估等所有临床活动。一个临床活动a具有活动类型、活动名称、活动内容描述、前置条件、后置任务等具体内容。本实施例中的临床活动单元关系集合aur是表示临床活动单元之间关系的集合，临床活动单元之间的关系是临床指南知识的内部结构关系，主要表现为前后相继的有向连接关系，用有序对<v，w>表示，必须存在操作dep(v，w)使得该有序关系有意义，本实施例中的dep(v，w)为判断是否进行所指向的下一步临床活动的决策表达式(decisionexpression，简称de)运算。决策表达式的输出结果可以是表示是否的布尔型，也可以是表示推荐程度的数值型。当输出结果为布尔型时，决策表达式可称为逻辑决策表达式，表示一个活动单元到另一个活动单元需要满足的条件。决策表达式内的变量就是决策变量集合d中的元素。在运行阶段，变量由具体的患者数据赋值，表达式解释引擎可据此计算出患者当前情况下各后续方案的可行性或推荐度。在本实施例中，指南元数据字典m表示指南的元信息(metainformation)，有多个键值对<mk，mv>构成，每个键mk表示一个元信息的字段名，属于集合mk的元素，mk为一个有穷非空集合，表示所有与指南相关的属性名，比如指南名称、指南版本、发布机构、循证级别、指南制作方法等。本实施例中的决策变量集合d(decisionvariable)是一个全局的有穷集合，存储指南内部所有的决策变量，决策变量可以是医学指征、临床分期、分子分型等，也可以是用户意愿选择等用于决策的变量。每个决策变量都具有各自的数据类型，常用数据类型有整数型、浮点数型、布尔型、枚举型等。决策变量是决策表达式的基本组成成分，在表征指南知识时并没有具体的值，只有在实际运行阶段时由外部输入患者的实际数据赋值。相应地，本实施例还提供一种临床指南知识的表征方法包括：采集表示指南的主体知识，构建知识图；采集表示与指南相关的元信息，构建指南元数据字典；构建全局的变量列表作为决策变量集合，用于表示决策变量，所述决策变量集合包括多个指南中的变量，不同的变量表示不同的最基本不可再分的最小决策项；将一组决策变量组成的运算表达式作为决策表达式,通过对决策表达式中的决策变量赋值并执行获取下一步决策建议，通过对所述知识图、决策变量集合、指南元数据的整合编码，获取计算机可解释的电子指南。本实施例中的知识图包括临床活动单元集合和临床活动单元关系集合；所述临床活动单元集合包括多个临床活动单元，每个临床单元包括多个具有逻辑关系的临床活动或临床任务；所述临床活动单元关系集合包括多个临床活动单元关系，通过临床活动单元关系表示两个临床活动单元之间的关系；不同的临床活动单元之间通过临床活动单元关系连接。本实施例中的每个临床活动单元关系包括条件表达式和指针；通过条件表达式表示从一个临床活动单元到另一个临床活动单元需要满足的条件；通过指针表示各临床活动单元的连接指向。本实施例中的指南元数据字典包括多个键值对，通过每个键值对中的键表示元数据的名称，通过值表示元数据的具体值。在本实施例中，当没有患者数据驱动时，通过可视化方式对临床知识中的知识进行动态展示；当存在患者数据时，通过将患者数据对所述条件表达式进行赋值，计算出患者最优的临床方案。如图2所示，下面例句一个具体例子进行进一步的说明：在本实施例中，优选地采用统一建模语言(uml)进行表示说明，需要说明的是，本实施例仅用作说明模型，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂，不应作为保护范围限定。本实施例中的cig由metainfos、actionunits、decisionvariables三个实例成员组成，metainfos为指南的元信息，由多个guidelinemeta类的实例组成，guidelinemeta包含键和值两个成员。decisionvariables为决策变量集合，有多个decisionvariable类的实例组成，desicionvariable类由名称dvname、描述dvdesc、数据类型dvdatatype、数据选项dvdataoption、变量类型dvcategory等成员组成，dvdataoption为当dvdatatype为枚举类型的时候指定候选值，dvcategory用于对决策变量分类，如可分为医学指征、临床分期、临床分型、用户选择等类别。graph类为指南中的知识图，由header、actionunits、aurelations三个成员组成，header为知识图的起点指针，指向临床指南的初始动作单元，actionunits为动作单元actionunit的实例集合，aurelations是动作单元之间关系link类的实例集合。link集合包含head、tail、decisionexpression三个成员，head表示弧头，tail表示弧尾，decisionexpression为决策表达式，对应于模型定义中dep。actionunit类由一个临床活动action的实例集合actions及其之间的关系actionsrelation实例集合actionsrelations组成，actionsrelations集合可以为空，表示该动作单元中的动作之间没有依赖关系，比如几项检查并无依赖关系。actionsrelation由弧头head、弧尾tail、关系描述relationdesc三个成员组成。action类表示临床活动，由活动类型actiontype、活动名称actionname、活动描述actiondesc、活动前置条件precondition、活动后置任务posttask等成员组成。如图2所示，图中previousunit指前一步已经进行过的临床动作单元，currentaction-unit指当前正在进行的临床动作单元，nextunit1-3指当前动作单元执行后的三种可能的决策方案。当前动作单元内的动作执行后的数据整合到一个全局的患者临床数据的集合，每次获得新的临床数据，调用决策表达式解析引擎并使用相应的患者数据对当前单元内所有的决策表达式进行求解，即可获取到每个下一步动作单元的可行性或者推荐程度，这样就完成了在实际临床环境中由计算机动态解释执行指南的决策辅助工作。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
：中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12当前第1页12