罕见病发病率低,但患者基数大且难以诊疗,严重危害患者身体健康的同时对患者家庭和社会造成严重的经济负担。随着第二代测序技术的成熟,基因检测技术已广泛应用于罕见遗传病的检测。然而传统的临床基因检测报告流程存在着局限性,一方面遗传疾病学知识来源分散,无法快速准确的获取遗传疾病学知识;一方面现阶段测序数据存储方式无法实现大规模患者数量下跨患者变异信息的高效检索、筛选和统计利用;另一方面罕见遗传病难以诊断,缺乏候选疾病推荐服务以辅助遗传病诊断决策;另外工作流程还缺乏系统的信息化管理。这些不足严重影响着传统临床基因检测报告的性能,使其已不能满足现阶段的临床需求。因此亟待针对其中关键问题开展针对性应用研究,并建立服务于临床的基因检测报告系统来辅助临床基因检测报告工作。本论文的具体研究工作包括:(1)服务于临床基因检测报告的精准医学知识库构建。以权威遗传病变异数据解读指南为基础,结合临床基因检测报告实践需求,对常用的12种遗传疾病学数据库进行整合收录,在将原始数据进行标准化和结构化存储的基础上,根据多种临床场景的需求设计15张数据库表间关系和使用规则,并利用原始知识生成遗传疾病学知识网络,构建了精准医学知识库用于指导临床变异数据解读,为制定个性化治疗方案提供证据支持。(2)服务于临床基因检测报告的关键应用技术研究。针对传统的临床基因检测报告流程中的测序数据存储和利用方式不合理的问题,本文设计了一种基于双向快速索引的多级临床变异数据存储方法进行大规模患者变异数据的存储和利用,并针对不同临床应用场景提供多样化服务。经实验验证,此方法相较于传统方法在大规模患者数据量下依然能保持高效快速的跨患者检索、筛选、和统计能力。针对传统基因检测报告流程中罕见遗传病难以诊断的问题,本文提出了一种基于表型网的相似疾病推荐方法,根据患者临床表型信息来推荐候选遗传病和候选致病基因,辅助临床医师快速确定致病基因以及遗传疾病。经验证,此方法相较于其它方法在临床场景的候选疾病推荐中准确性更高。(3)临床基因检测报告系统的设计与实现。基于上述服务于临床基因检测报告的精准医学知识库和关键应用技术,并结合临床基因检测报告实践需求,设计并实现了服务于临床的基因检测报告系统,以实现工作流程系统的信息化管理,辅助临床基因检测报告工作。本论文通过构建服务于临床基因检测报告的精准医学知识库以及提出服务于临床基因检测报告的两种关键应用技术,解决了上述传统基因检测报告流程中的关键问题。并以此为基础构建了服务于临床的基因检测报告系统辅助报告工作,在提高临床医师报告效率,降低工作成本,辅助临床医师罕见遗传病诊断等方面具有重大的意义。