基于本体的中医临床术语体系构建研究

来源 :中国中医科学院 | 被引量 : 20次 | 上传用户:huanyou123
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不同的临床医生和医疗卫生机构对于同一事物,往往会采用不同的术语。医疗信息在不同机构、不同系统之间的识别与传递,需要规范化、广泛统一的医学术语提供底层支撑来保障语义交换。在我国的医院,不仅中医医院里面中医和西医是并存的,即使是西医院也多有中医科,需要使用中药、中成药。由于中医概念与西医概念的差异,比较完善的西医临床术语系统(如:SNOMED CT)没有涵盖中医临床的内容,无法直接应用于中医临床信息系统。因此,中医界尝试构建中医临床术语集,在前期建设中,已收录11万多条概念词,27万多个术语,建立了概念之间的关系。但是,中医临床术语系统存一些问题,尚不能直接支持中医电子病历系统的互操作和临床信息的语义检索的。与SNOMED CT相比,中医临床术语系统中的概念的定义用自然语言描述,还没实现用逻辑来定义概念。如何解决中医临床术语系统目前的问题?如何将系统分类结构完善?本研究在前期系统建设的基础上,探讨基于本体来构建中医临床术语系统的方法,并构建中医临床术语系统的顶层分类框架。本体构建方法是一种重要的知识组织方法。本体的主要目标是允许有效的检索和重新使用存储在数据库中的机器可读的信息,生物医学领域本体构建通常采用两种方式构建,一种回顾性的方法,使用已经有的词汇表,将不同来源的术语互相映射,以找到其共同的意义,该方法的代表是UMLS。另一种是前瞻性方法,基于本体开发早期阶段的协调合作,这种方法消除了导致本体论注释冗余的主要原因,其代表如OBO Foundry。顶层本体通常描述世界的基本概念和常识的实体和相关的规则,完全独立于特定的问题或领域,因此顶层本体可以在一个很大的范围内共享,各个领域可在顶层本体模型框架内构建领域的本体。基于本体构建中医临床术语系统的意义体现在三个方面:第一,可实现概念形式化表达。第二,有助于实现概念后组配。第三,有利于与其他本体的映射,实现互操作。中医临床术语体系构建是中医临床发展的根本性、基础性工作,但仍缺乏能实际应用的系统。探讨基于本体构建中医临床术语系统的方法,为完善系统提供方法支持,最终实现支持中医临床医疗数据的精确记录、编码、检索、分析、共享,进而促进中医临床经验的交流和共享,有助于加强中医医疗管理,进一步推动中医临床的发展。本研究在前期中医临床术语集建设的数据基础上,采用本体构建方法,确定了中医临床术语体系的构建原则:遵循中医药特色、基于本体构建的基本准则、系统性原则、实用性原则。从中医理论体系特点、中医临床业务流程特征两方面分析,构建符合中医特色的中医临床术语体系的概念模型,并详细说明了每个顶层类的定义。通过研究顶层类与类之间的关系,从医学含义和具体概念之间的关系归纳两种方式结合来分析,归纳总结关系类型的“域一值域”,以期为帮助概念之间关系的建立,为解决系统中关系错误、关系不全等问题提供支持。最后,通过将中医临床术语体系顶层分类框架与顶层本体SUMO、BFO的映射,讨论了中医临床术语体系概念分类框架与顶层本体的融合。为完善中医临床术语体系提供方法,并为实现中医领域本体与顶层本体的融合提供借鉴与参考,实现知识共享,进而促进中医临床经验的交流和共享,有助于加强中医医疗管理,进一步推动中医临床的发展。本文主要研究分为以下几部分。第一章,文献综述。对西医、中医临床术语集的研究进展进行了综述,包括临床常用的西医术语标准、中医结构化术语集的研究;介绍了本体的定义,对概念化与形式化经行了详细地说明,并介绍了几个生物医学领域本体构建常借鉴的顶层本体GFO、SUMO、BFO。第二章,前言。讨论如何解决中医临床术语系统目前的问题,基于本体构建中医临床术语系统构建的意义,研究方法和技术路线。第三章,基于本体构建术语系统的理论研究。阐述为了解决数据重用的问题,生物医学领域本体构建的两种思路,以UMLS为代表的回顾性方法和以OBO Foundry为代表的前瞻性方法,这两种方式在中医领域本体构建中都有应用。参照领域本体构构建方法来建中医临床术语系统,可使概念和概念间关系在逻辑上更明确,比较容易实现与上层本体映射或者转换。第四章,中医临床术语体系构建的方法研究。分析中医理论特点、中医临床业务流程、以及中医临床术语的语言特点,确定了中医临床术语体系的构建原则:遵循中医药特色、基于本体构建的基本准则、系统性原则、实用性原则。借鉴领域本体的构建方法常用的斯坦福大学的七步法、中国科学院计算研究所提出的MDOS方法等,确定了基于本体的中医临床术语体系构建步骤。第五章,中医临床术语体系构建。以前期术语集建设的基础作为支撑,基于本体论方法,确定了概念模型构建原则,从诊疗流程和概念特性两方面考虑构建中医临床术语系统的顶层分类框架。顶层类是按照中医临床涉及到的概念术语来分类,不是按照中医学的学科知识分类。在某些类及下位概念分类,则从中医知识的系统性、以及便于传播的角度出发,按照权威或者公认的分类,未来还可能根据需要添加新的顶层概念。对每一个顶层类经行了详细的定义和描述:症状体征、诊察对象、病证、中医操作/方法、病因病机、分期与传变、原理和经验、治则治法、中药、机体形态、中医体内物质、中医环境和地理定位、中医器械和设备、中医计量单位和量词、连接概念、医案结构、短语、限定值。第六章,中医临床术语系统顶层类之间关系研究。采取两种方法来分析考虑顶层类之间的关系,方法一:从上到下,即从医学涵义上找出该类与其它类之间的关系。方法二:从下到上,从概念间关系中归纳。为TCMCTS系统概念分类、概念间关系提供参考,为规范概念间关系的表达奠定基础。在概念关系分析和概念属性分析基础上,通过分析统计顶层类之间概念关系,为确定关系类型的“域一值域”提供数据支持,从实现提高概念之间关系的准确性、提示需要修改/增加的关系类型,并讨论了关系类型在域中继承问题。第七章,中医临床术语系统与其他分类框架的比较。通过与SNOMED CT、顶层本体(SUMO、BFO)的对应,说明大多数TCMCTS概念能符合SUMO、BFO的分类框架,为中医领域不同本体之间的融合提供借鉴与参考。第八章,结语。对基于本体构建中医临床术语系统方法进了系统的总结,并阐述了本研究的展望和局限(如尚未对分类进行验证)。创新点包括:(1)提出基于本体方法构建中医临床术语体系的原则和方法。(2)定义中医临床术语系统顶层类间关系属性的“域--值域”(domain-range)。(3)将中医临床术语系统的分类框架与BFO、SUMO分类框架射映,为与顶层本体融合奠定基础。
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