基于临床指南的知识图谱构建技术研究尹梓名杜方芮赵紫彤摘要：随着人工智能的迅猛发展以及智慧医疗的提出，具备高关联性，高结构化的医学知识图谱成为智慧医疗的研究热点。然而基于互联网大数据构建的知识图谱，其知识质量难以保证，难以适用于具有高专业、高要求、高准确度的临床辅助诊疗场景。本文提出一种基于临床指南的知识图谱构建方法，着重在知识源头进行优化，主要对其中包含的陈述性知识和流程性知识进行建模。最后以非小细胞肺癌与冠心病两类疾病为例，分别构建了疾病知识图谱，验证了该方法的可用性。关键词：知识图谱;临床指南;本体;Neo4j：TP391.5：ADOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.047【Abstract】：Withtherapiddevelopmentofartificialintelligenceandtheproposalofintelligentmedicine，medicalknowledgegraphwithhighrelevanceandhighstructurehasbecometheresearchhotspot.However，theknowledgegraphbasedonInternetbigdataisdifficulttoensurethequalityofknowledge，anditisdifficulttoapplytotheclinicalauxiliarydiagnosisandtreatmentscenewithhighprofessional，highrequirementsandhighaccuracy.Thispaperproposesaconstructionmethodofknowledgegraphbasedonclinicalguidelines，focusingonknowledgeoptimizationatthesourceofknowledge，mainlymodelingthedeclarativeknowledgeandprocessknowledge.Finally，theknowledgegraphofnon-smallcelllungcancerandcoronaryheartdiseasewasconstructedtoverifytheavailabilityofthismethod.【Keywords】：Knowledgegraph;Clinicalguidelines;Ontology;Neo4j0引言随着人工智能的迅速发展以及智慧医疗的提出，涉及到知识抽取、表示、融合、推理、问答等内容的知识图谱成为知识服务领域的一个研究热点。作为目前人工智能领域最前沿且最重要的一种知识表示形式，知识图谱基于语义网络，提供从“关系”的角度去分析问题的能力，从而构建高关联性，高结构化的知识模型。目前，现有的面向互联网应用场景的通用知识图谱构建技术[1-5]，虽然能够快速、大量地建立知识图谱，但是基于网络数据建立的知识图谱，其准确性和可靠性存疑，知识质量难以保证，形成的知识图谱未必完全正确，难以适用于具有高准确度的临床辅助诊疗场景，且这种方法生成的知识图谱冗余度较大[6-7]。所以如何从各种专业的医学资料中构建知识图谱是医学知识圖谱研究的重点内容。临床指南（ClinicalGuidelines）是基于循证医学的观点系统开发的多组临床指导意见，用于帮助医生和病人针对特定的临床问题做出恰当的处理，减少医疗差错，避免资源浪费[8]。因此，基于临床指南构建用于辅助临床决策的医学知识图谱是一种值得研究的方法。本论文提出一种基于临床指南构建知识图谱技术，围绕流程性知识与陈述性知识两种临床指南知识表达方式，建立结构化本体库和知识图谱模型。该方法着重在知识源头对知识进行优化，设计并调整概念间的关系结构，对实例与实例间的联系进行细化完善，保证数据的可用性与可靠性。依据此方法，本文以美国NCCN公布的非小细胞肺癌临床诊疗指南和中华医学会公布的冠心病诊疗指南为例，构建了这两种疾病的知识图谱，并验证了其可行性，为医疗智能辅助决策提供了一种高质量构建知识图谱的方法。1基于临床指南的知识图谱构建1.1概念层（本体层）临床指南由大量临床概念、术语及逻辑关系组成。构建基于临床指南的知识图谱，首先应从指南中抽象出其概念层次，将指南结构化。本体设计是知识表达的一种方式，相当于知识图谱的结构层次构建，突出强调概念及概念间的关系，通过本体形成的知识库不仅层次结构较强，而且冗余度较小，是知识图谱概念层构建必不可少的环节。因此，可通过对指南进行知识抽取，提取指南的概念层内容，进而进行本体设计。1.1.1概念结构表设计文本指南中的知识主要由陈述性知识和流程性知识两大类构成[9]。流程性知识关注的是陈述性知识的推理过程及推理结果。如何从不同格式的知识中提取概念层次内容，是概念层设计的核心部分。从临床指南的角度来看，我们关注概念模型的三个内容：概念内容，概念实例，以...