支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系统
专利汇可以提供支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种支持 可视化 编辑的多模态临床指南知识管理系统，包括临床指南 知识可视化 编辑器，临床指南知识Web Service应用 服务器 和临床指南 知识库 。本发明以 流程图 形式将基于医学逻辑模型的临床指南知识通过计算机予以可视化，并允许通过可视化编辑临床指南知识，实现对临床决策推理的支持，具有临床指南知识库编辑和更新的易用直观性，保证了数字化临床指南知识的一致性，同时满足临床医生解释诊疗过程、开展临床直观教学的需要。，下面是支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系统专利的具体信息内容。
1.一种支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系统，其特征在 于包括：
临床指南知识可视化编辑器，用于以流程图形式可视化浏览、生成、 编辑、校验临床指南知识；
临床指南知识Web Service应用服务器，用于提供保存和获取临床指 南知识的服务，提供基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化的临床指 南知识、支持推理的临床指南知识三种模态的转换服务；
临床指南知识库，用于存储和管理临床指南知识和提供对临床指南知 识更新的支持；
临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务 器与临床指南知识库连接，生成编辑后的临床指南知识在临床指南知识可 视化编辑器中完成规范校验，经临床指南知识Web Service应用服务器完 成基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化临床指南知识、支持推理的 临床指南知识的三种模态的转换，最后统一保存、更新至临床指南知识库； 临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务器从 临床指南知识库中获取知识。
2.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理 系统，其特征在于：所述的临床指南知识可视化编辑器包括：
临床指南知识编辑生成组件，用于以流程图形式可视化浏览、生成、 编辑临床指南知识；
临床指南知识规范校验组件，用于对外部输入的或者经编辑器生成编 辑的临床指南知识进行规范化校验。
3.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理 系统，其特征在于：所述的临床指南知识Web Service应用服务器包括：
基于医学逻辑模型的临床指南知识解析转换组件，用于解析基于医学 逻辑模型的临床指南知识，提供将其转换为可视化的临床指南知识或者支 持推理的临床指南知识的服务；
可视化的临床指南知识解析转换组件，用于解析可视化的临床指南知 识，提供将其转化为基于医学逻辑模型的临床指南知识的服务；
支持推理的临床指南知识组件，用于解析支持推理的临床指南知识， 对临床决策的推理提供支持；
临床指南知识存取服务组件，用于提供三种模态的临床指南知识的统 一保存、获取服务。
4.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理 系统，其特征在于：所述的临床指南知识库包括：
基于医学逻辑模型的临床指南知识子库，用于保存基于医学逻辑模型 的临床指南知识；
可视化的临床指南知识子库，用于保存可视化的临床指南知识；
支持推理的临床指南知识子库，用于保存支持推理的临床指南知识；
医学术语知识子库，用于保存医学术语知识；
临床指南知识管理组件，用于对以上各知识子库进行统一管理，支持 知识更新。
5.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系 统，其特征在于：所述的基于医学逻辑模型的临床指南知识基于HL7 Arden Syntax 2.5版本的医学逻辑模型，以XML格式组织，由维护类、库类和知 识类组成，维护类加入了唯一识别标号，知识类支持与HL7 CDAR2格式 的患者病历数据进行交互，并支持临床指南知识相互关联功能。
6.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理 系统，其特征在于：所述的可视化的临床指南知识采用SVG格式，由头 信息、数据信息、诊疗链接和诊疗逻辑决策组成。
7.如权利要求1所述的支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理 系统，其特征在于：所述的支持推理的临床指南知识组件由病人信息事实 部分、医学逻辑规则、诊疗建议行为函数、诊疗建议实例构成，使用与基 于医学逻辑模型的临床指南知识一一对应的CLIPS专家系统语言，可自动 或半自动将基于医学逻辑模型的临床指南知识转为CLIPS格式。
技术领域
本发明涉及一种临床指南知识管理系统，特别是指一种基于HL7 Arden Syntax 2.5的以流程图形式可视化的采用SVG语言绘制的支持可视 化编辑的多模态临床指南知识管理系统。
背景技术
Arden Syntax 2.5是2005年由HL7(Health Level7)和ASTM(American Society of Machinery Engineering)联合发布的，旨在为在各医疗机构之间 共享医学知识而发展的医学逻辑模型，它主要集中于决策支持系统中使用 的知识，可以提供治疗的建议和警告。Arden语言将医学知识表示为独立 的单元——医学逻辑模块(Medical Logical Modules，MLMs)，并且区分出 通用的医学逻辑与特定机构中存储的不同的病人信息。
SVG(Scalable Vector Graphics，可伸缩矢量图形)是由W3C制定的 基于XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)来描述二维 矢量图形的一个开放标准。SVG严格遵从XML语法，并用文本格式的 描述性语言来描述图形内容，因此是一种和显示分辨率无关的矢量图形格 式，具有图形文件可读、与现有技术可互动融合、方便建立文字索引、可 用来动态生成图形的特点。
HL7 CDA R2(Health Level 7 Clinical Document Architecture Release 2) 是2005年5月成为美国国家标准研究所(American National Standards Institute，简称为ANSI)标准的以交换为目的的规范临床文档结构和语法 的标记标准。CDA文档可以包含文本、图像、声音和其它多媒体内容， 满足人工阅读和计算机处理。
CLIPS由美国国家航天局NASA的约翰逊空间中心(JOHNSON SPACE CENTER)的人工智能部开发，是一种多范例编程语言，支持基于 规则的、面向对象的和面向过程的编程，具有可移植性高、成本低和易于 与外部系统集成的特点。其基本组成是事实表、知识库和推理机，通过这 些基本组成，CLIPS专家系统工具即可根据已有的事实和规则推理得出所 需结论。
Web Service是通过一系列标准和协议来保证程序间远程的动态链接。 其最基本的协议包括Simple Object Access Protocol(SOAP)，Web Services Description Language(WSDL)，Universal Description、Discovery and Integration(UDDI)，这些标准和协议都是基于开放的HTTP和XML技 术，适用于各类跨平台、跨语言的异构平台应用。
发明内容
一种支持可视化编辑的多模态临床指南知识管理系统，包括：
临床指南知识可视化编辑器，用于以流程图形式可视化浏览、生成、 编辑、校验临床指南知识；
临床指南知识Web Service应用服务器，用于提供保存和获取临床指 南知识的服务，提供基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化的临床指 南知识、支持推理的临床指南知识的三种模态的转换服务；
临床指南知识库，用于存储和管理临床指南知识和提供对临床指南知 识更新的支持；
临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务 器与临床指南知识库连接，生成编辑后的临床指南知识在临床指南知识可 视化编辑器中完成规范校验，经临床指南知识Web Service应用服务器完 成基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化临床指南知识、支持推理的 临床指南知识的三种模态的转换，最后统一保存、更新至临床指南知识库； 临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务器从 临床指南知识库中获取知识。
所述的临床指南知识可视化编辑器包括：
临床指南知识编辑生成组件，用于以流程图形式可视化浏览、生成、 编辑临床指南知识；
临床指南知识规范校验组件，用于对外部输入的或者经编辑器生成编 辑的临床指南知识进行规范化校验。
所述的临床指南知识Web Service应用服务器包括：
基于医学逻辑模型的临床指南知识解析转换组件，用于解析基于医学 逻辑模型的临床指南知识，提供将其转换为可视化的临床指南知识或者支 持推理的临床指南知识的服务；
可视化的临床指南知识解析转换组件，用于解析可视化的临床指南知 识，提供将其转化为基于医学逻辑模型的临床指南知识的服务；
支持推理的临床指南知识组件，用于解析支持推理的临床指南知识， 对临床决策的推理提供支持；
临床指南知识存取服务组件，用于提供以上三种模态的临床指南知识 的统一保存、获取服务。
所述的临床指南知识库包括：
基于医学逻辑模型的临床指南知识子库，用于保存基于医学逻辑模型 的临床指南知识；
可视化的临床指南知识子库，用于保存可视化的临床指南知识；
支持推理的临床指南知识子库，用于保存支持推理的临床指南知识；
医学术语知识子库，用于保存医学术语知识；
临床指南知识管理组件，用于对以上各知识子库进行统一管理，支持 知识更新。
所述的临床指南知识可视化编辑器采用流程图的形式进行可视化编 辑，每一个流程图元素均有相应的HL7 Arden Syntax 2.5元素对应，所编 辑的可视化的临床指南知识需要结合流程图绘制规范以及SVG格式进行 校验。
所述的基于医学逻辑模型的临床指南知识基于HL7 Arden Syntax 2.5 版本的医学逻辑模型，以XML(Extensible Markup Language)格式组织， 由维护类、库类以及知识类三部分组成。其中，维护类部分加入了唯一识 别标号，知识类部分支持与HL7 CDA R2格式的患者病历数据交互的功 能，以及支持临床指南知识相互关联功能。
所述的可视化的临床指南知识由头信息、数据信息、诊疗链接和诊疗 逻辑决策组成，为SVG(Scalable Vector Graphics)格式。头信息主要包 含SVG标准格式中的视图大小、使用的格式等信息，以及包含HL7 Arden Syntax 2.5的维护类中作者、知识名称、知识标题三部分和库类中目的、 解释两部分；数据信息主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中数据信 息部分；诊疗链接主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中诊断触发部 分；诊疗逻辑决策主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中诊疗逻辑、 诊疗决策两部分。其中，维护类中的知识名称中加入了唯一识别标号，知 识类中的数据信息和诊断触发分别支持与HL7 CDA R2格式的患者病历 数据交互功能和临床指南知识相互关联功能。
所述的支持推理的临床指南知识组件由病人信息事实部分、医学逻辑 规则、诊疗建议行为函数、诊疗建议实例构成，使用与基于医学逻辑模型 的临床指南知识一一对应的CLIPS专家系统语言，可自动或半自动将基于 医学逻辑模型的临床指南知识转为CLIPS。
流程图绘制规范如下：
一、流程图绘制符号
1.文件信息
图1所示符号表示一个单步诊断的说明信息，包括作者姓名，标号， 标题，目的，以及解释。作者姓名可以使用全名，也可以使用姓名首字母。 标号是每一个单步诊断的唯一标识，可以记录成如“1-1”样式。标题应 能够对这一个单步诊断的行为做出简短的概括。目的进一步说明这一个单 步诊断的目的。解释是对这一单步诊断过程的简单描述，如果有对该诊断 的其他解释说明，也可以放在此处。
文件信息中，作者姓名，标号，标题是必须填写的，目的以及解释选 填。
2.数据
图2所示符号表示做单步诊断时所使用到的数据。
3.开始端点符
图3所示符号表示单步临床诊断的开始。
4.结束端点符
图4所示符号表示单步临床诊断的结束。
5.判断
图5所示符号表示判断。该符号有且只有一个入口，必须有两个出 口。入口在其上方，出口“是”在其右侧，出口“否”在其下方。
6.子诊断
图6所示符号表示一个已经定义命名过的诊断过程，它由已在别处 详细说明过的一个诊断过程分析步骤组成。例如一个会在多处用到的诊 断判断。当该子诊断的结果是“是”或者“否”时，该子诊断有两个出 口，出口“是”在其右侧，出口“否”在其下方。
使用该子诊断时，需要写明使用的是哪一个标号的诊断，其后在圆 括号内简短说明使用诊断的名称。
7.子诊断结果
图7所示符号表示根据某种逻辑判断得出子诊断的结果。例如，某 个子诊断在很多地方都会用到，它只是做其它诊断的依据，并不需要给 出具体建议或者诊断，此时只需将子诊断结果提供其它诊断使用即可。
使用该符号时，需要说明子诊断的结果是什么。
8.诊断结束符
诊断结束符有两类。一类表示子诊断的结束，一类表示整个诊断逻 辑的结束。这两类诊断结束符所表达的含义相同，只是诊断的范围不同， 前者只是局部范围内的结束，后者则是整个诊断逻辑的结束。诊断结束 符后一般紧跟着结束端点符。
对于这两类诊断结束符，约定以符号形状表示诊断结束的含义，以 具有阴影来表示对当前整个诊断逻辑的结束(存在歧义时，需要通过注 解符详细说明)，以没有阴影来表示子诊断的结束。
诊断结束符共有以下3种：
1)处置
图8所示符号表示根据某种判断逻辑得出的处置决定。它不是 诊断结果，也不是最终的建议，仅指在做出诊断或者建议的过程中， 所需要进行的检查或者检验等处置。
2)疾病诊断结果
图9所示符号表示根据某种判断逻辑得出的疾病类的诊断结 果。
3)建议
图10所示符号表示根据某种判断逻辑得出的建议类，它通常是诊断 过程的最后一步。
9.诊断引用
可以用与连接符相连的一个注解表示。该符号表示当前的临床(子) 诊断是由什么其他临床(子)诊断引起或触发。
连接符
图11所示符号(圆形)表示转向其他流程(如其他子诊断)，或自其 他流程转入。它用来作为一条流程的端点，使该流程在别处继续下去。
注解符
图12所示符号用来标识注解内容。注解符的虚线要连接在相关的符 号，注解的正文应该靠近边线。具体示例如图13所示。
二、流程图绘制规范
1.一份完整的临床诊断指南流程图是由多个子图构成，子图必须是单 步诊断。所谓单步诊断，即是指根据输入的数据做出了一个结论后即停止， 不能在做了某一结论后又继续进行下一个诊断；
2.一份临床诊断指南流程图必须有一个开始端点符，可以有多个结束 端点符。即：有且只有一个开始，并且至少有一个结束；
3.每一个子诊断结果和诊断结束符必须对应一个结束端点符；
4.每一个结束端点符必须对应一个子诊断结果或者诊断结束符；
5.逻辑判断的条件之间必须是同级的，尽量使条件简化，避免复杂逻 辑的同时出现；
6.多个同级的条件之间，如果是多选一的关系，使用“and”连接； 如果是全部选择的关系，使用“or”连接；避免使用逗号，分号或“+” 之类的符号；
7.逻辑判断条件之间不能有歧义；
8.连线应使用实箭头，符号与连线间不能有空隙，符号与符号之间的 连线不能是折线，连线不能重合，并避免交叉；
9.绘制流程图时，应遵循从上到下，从左到右的原则，避免循环。如 果出现循环，应使用新的子图；
10.如果绘制的流程图与其他流程图之间具有诊疗方面的因果关系，则 应在入口连接符处加以说明，并对入口连接符使用超链接，链接至目的流 程图。
本发明的优点如下：
第一、可生成标准的基于HL7 Arden Syntax 2.5医学逻辑模型的临床 指南知识，这些知识可以直接用于和其它医疗机构间的指南共享，可用于 临床诊疗决策支持。同时，这些知识还具有临床诊疗知识表达的确定性和 唯一性的特点；
第二、可视化的临床指南知识为SVG格式，该格式具有矢量图形绘 制、支持超链接以及支持动画显示效果等特点，确保流程图的不变形性、 关联性，支持动态显示流程图，能够起到解释诊疗过程、开展临床直观教 学的作用；
第三、支持推理的临床指南知识与基于医学逻辑模型的临床指南知识 一一对应，如病人信息事实与数据信息、医学逻辑规则与诊疗逻辑、诊疗 建议行为函数与诊疗决策分别对应，具有可将基于医学逻辑模型的临床指 南知识进行自动或半自动转为CLIPS，支持临床决策推理的特点；
第四、临床指南知识Web Service应用服务器可提供保存和获取临床 指南知识的服务，提供基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化的临床 指南知识、支持推理的临床指南知识的三种模态的临床指南知识的转换服 务。临床指南知识Web Service应用服务器能够保证三种模态的临床指南 知识的一致性表达与实现统一存取，为服务器端和客户端提供统一服务。 同时，采用Web Service技术实现临床指南应用服务，以SOAP作为安全 通信的基础，支持跨平台跨语言的各类应用；
第五、临床指南知识是不断发展完善的过程，以方便、直观的可视化 编辑的形式对临床指南知识进行编辑，可为临床指南知识的录入、更新提 供了方便、直观操作的途径。尤其是，临床指南知识可视化编辑器采用流 程图的可视化形式进行可视化编辑，更具有通俗易懂、易于推广的优点。 同时，可视化的临床指南知识遵照流程图绘制规范绘制，具有绘制规范化、 图形符号意义明确、易于临床医生理解的特点。
附图说明
图1-图13所示为流程图绘制符号；
图14为本发明的总体构架示意框图；
图15为基于医学逻辑模型的临床指南知识的结构示意框图；
图16为可视化的临床指南知识的结构示意框图；
图17为支持推理的临床指南知识的结构示意框图；
具体实施方式
临床指南知识可视化编辑器用于以流程图形式可视化浏览、生成、编 辑、校验临床指南知识；包含有临床指南知识编辑生成组件和临床指南知 识规范校验组件。
临床指南知识编辑生成组件用于以流程图的形式提供可视化的编辑 界面，完成对可视化的临床指南知识的编辑、修改、生成等工作，所形成 知识为SVG格式，其知识遵守图16所示结构。可视化的临床指南知识由 头信息、数据信息、诊疗链接和诊疗逻辑决策四部分组成。头信息主要包 含SVG标准格式中的视图大小、使用的格式等信息，以及包含HL7 Arden Syntax 2.5的维护类中作者、知识名称、知识标题三部分和库类中目的、 解释两部分；数据信息主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中数据信 息部分；诊疗链接主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中诊断触发部 分；诊疗逻辑决策主要包含HL7 Arden Syntax 2.5的知识类中诊疗逻辑、 诊疗决策两部分。其中，维护类中的知识名称中加入了唯一识别标号，知 识类中的数据信息和诊断触发分别支持与HL7 CDA R2格式的患者病历 数据交互功能和临床指南知识相互关联功能。
临床指南知识规范校验组件用于对外部输入的或者经编辑器生成编 辑的临床指南知识进行规范化校验，如不符合，则给予提示。其校验的基 于医学逻辑模型的临床指南知识遵守图15所示的结构，由具有唯一识别 标号的HL7 Arden Syntax 2.5维护类部分、HL7 Arden Syntax 2.5库类部 分、支持与HL7 CDA R2格式数据交互和知识关联功能的HL7 Arden Syntax 2.5知识类部分组成。该结构在HL7 Arden Syntax 2.5维护类中的 知识名称处增加了唯一识别的标号，用于对知识进行唯一识别；在HL7 Arden Syntax 2.5知识类的数据部分增加了与HL7 CDA R2格式的患者病 历数据的交互功能，在HL7 Arden Syntax 2.5知识类的诊断触发部分增加 了临床指南知识相互关联功能。
临床指南知识Web Service应用服务器用于保存和获取临床指南知 识。Web Service基于开放的HTTP和XML技术实现，兼容跨平台和跨语 言的各类应用，同时通过Web技术可以实现对于系统外部的信息发布。 实施中可以选用.Net技术框架来实现，在应用服务中提供三种模态的临床 指南新知识的统一保存、三种模态的已有临床指南知识统一更新、通过知 识唯一标识对三种模态的临床指南知识的统一查询、三种模态的已有临床 指南知识统一作废、临床指南知识的三种模态之间的转换等事务处理接 口。
临床指南知识Web Service应用服务器包含有基于医学逻辑模型的临 床指南知识解析转换组件、可视化的临床指南知识解析转换组件、支持推 理的临床指南知识组件、临床指南知识存取服务组件。基于医学逻辑模型 的临床指南知识解析转换组件，实现解析基于医学逻辑模型的临床指南知 识，并将其转换为可视化的临床指南知识或者支持推理的临床指南知识； 可视化的临床指南知识解析转换组件，实现解析可视化的临床指南知识， 并将其转化为基于医学逻辑模型的临床指南知识；支持推理的临床指南知 识组件，实现解析支持推理的临床指南知识，对临床决策的推理提供支持。 支持推理的临床指南知识组件的构成如图17所示，包括病人信息事实模 板、病人信息事实、医学逻辑规则、诊疗建议行为函数、诊疗建议类模板 和诊疗建议实例。其中病人信息事实模板和诊疗建议类模板分别规定了病 人信息事实和诊疗建议实例的结构，病人信息事实部分是对病人信息的描 述，载入该部分后，医学逻辑规则由一定的病人信息事实部分激发，激发 后调用特定的诊疗建议行为函数，通过该行为函数构造诊疗建议实例，诊 疗建议实例包含了对疾病的诊断和治疗建议。
临床指南知识库实现对临床指南知识的长期保存，它包含有基于医学 逻辑模型的临床指南知识子库，可视化的临床指南知识子库，支持推理的 临床指南知识子库，医学术语知识子库，临床指南知识管理组件。在该库 中，基于医学逻辑模型的临床指南知识子库用于保存基于HL7 Arden Syntax 2.5医学逻辑模型的临床指南知识；可视化的临床指南知识子库用 于保存SVG格式的可视化的临床指南知识；支持推理的临床指南知识子 库，用于保存支持推理的临床指南知识；医学术语知识子库用于保存医学 术语知识；临床指南知识管理组件，用于对以上各知识子库进行管理及知 识更新的支持。它们的更新都是通过临床指南知识可视化编辑器编辑后经 临床指南知识Web Service应用服务器转换、统一保存实现的。
临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务 器与临床指南知识库连接。生成编辑后的临床指南知识在临床指南知识可 视化编辑器中完成规范校验，经临床指南知识Web Service应用服务器完 成基于医学逻辑模型的临床指南知识、可视化临床指南知识、支持推理的 临床指南知识的三种模态的转换，最后统一保存、更新至临床指南知识库； 临床指南知识可视化编辑器通过临床指南知识Web Service应用服务器从 临床指南知识库中获取知识。临床医生只需在临床指南知识可视化编辑器 端录入基于医学逻辑模型的临床指南知识，或者利用可视化的临床指南知 识编辑生成组件编辑可视化的临床指南知识，即可在临床指南知识规范校 验组件中实现自动校验，然后经临床指南知识Web Service应用服务器实 现在三种模态的知识间的转换和统一保存，为实现临床决策的推理提供支 持。
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