于彤 苏大明 尹仁芳 张竹绿 田野
中医药知识服务平台构建的研究*
于彤①苏大明①尹仁芳①张竹绿①田野①
近年来,在互联网上已出现了UpToDate、MD Consult和DynaMed等一系列医学知识服务平台,面向广大医师提供综合性的知识服务和现有的最佳证据,推动了循证医学的发展。这些国外的知识服务平台已得到广泛使用,而我国目前类似的知识服务平台尚不成熟,有关中医药循证临床综述数据库和知识服务平台的研发也属空白。在本文中,介绍了TCMKS这一实验性的中医药知识服务平台,阐述了TCMKS的体系结构、数据模型、主要功能和技术特点,并讨论该平台在乙型肝炎中的适用性与使用情况,以期为中医药工作者在该领域中推广使用循证知识服务提供参考。
循证医学; 信息资源; 数字图书馆; 知识服务; 中医药
近年来,循证医学(Evidence-based Medicine,EBM)正在成为主流[1-3]。循证保健服务的成功倚重于最佳证据的可及性,这些证据应覆盖疾病的诊断、治疗、预防等方面,并与患者个人、群体和医疗资源的特点具有相关性[4-5]。为医学决策提供证据支持的实用资源,在EBM的实施和发展中发挥了重要的作用[5]。为循证医学提供知识服务正在成为医学图书馆的一大发展方向。近年来,在互联网上出现了Clinical Evidence、DynaMed、Essential Evidence Plus、MD Consult、UpToDate等一系列网站[6-10],它们利用数字图书馆所积累的海量数字资源,面向广大医师提供综合性的知识服务和良好的证据支持。这些系统因其知识全面、定期更新、检索便捷等特点,成为临床医师的常用的决策支持工具[4]。但我国目前类似的知识服务平台尚不成熟,在中医药领域的研究和开发工作也属空白。
中医界存在着对循证知识服务平台的迫切需求。近年来,许多学者在中医药领域引入“循证医学”的思想,以开展中医药临床试验、构建中医临床评价体系、研究中医证候[1,11-13],循证中医药临床研究的发展方兴未艾。在此背景下,中医临床人员也同样需要获得循证的临床信息,以解决临床研究和实践中面临的问题。
中医药领域具有显著的文化特色,循证中医药临床研究也具有独特的发展路径。因此,中医循证知识服务平台与一般的知识服务平台具有不同之处。在中医药领域,优秀的中医典籍占据着权威的地位,是中医临床实践的重要依据来源。如何从中医古籍文献中获取临床相关的最佳证据,是中医循证知识服务平台建设中需要解决的问题。我国中医界经过了20多年的数字化建设,初步实现了中医古籍的数字化和中医文献的结构化,积累丰富的中医药科学数据资源,建成了文献库、方剂库、药理库等一大批数据库,为中医循证知识服务平台的建设奠定了数据基础。
鉴于此,笔者借鉴UpToDate、DynaMed等系统的成功经验,分析循证中医药临床研究的独特需求,结合中医中医药文献和数据的特点,研制了TCMKS(Traditional Chinese Medicine Knowledge Services)这一实验性的中医药知识服务平台,以期为中医药工作者在该领域推广循证知识服务提供参考。
TCMKS的核心功能就是实现与主题相关的知识资源的整合,并辅助专家撰写主题综述。其中,主题是指“甲型病毒性肝炎”、“乙型病毒性肝炎”等用户关心的医学概念;知识资源包括与主题相关的科技文献及其摘要、博文、新闻、搜索结果等;综述(或称主题综述)是关于某个主题一篇综合性的文章,其格式为HTML文件(其中嵌入了相关图片,并含有指向其他知识资源的超链接)。该平台为浏览器/服务器架构的Web应用程序,以Web的方式提供服务,允许多个用户同时在线使用。领域专家可以通过注册成为该平台的用户(即会员)。平台用户分为读者、编审人员和超级管理员等3类。其中,编审人员能对综述进行编辑、审校和发布;超级管理员具有添加、删除用户等超级权限,负责系统的后台管理工作;读者则具有综述和知识资源的检索、浏览、下载等权限。
如图1所示,中医药知识服务平台由“综述管理”、“知识图谱”、“Web服务”这3大部分构成。其中,(1)“综述管理”模块用于实现综述的创建、编审、管理和索引等功能;(2)“知识图谱”模块用于实现词表、数据库等结构性知识的融合和管理;(3)“Web服务”模块用于实现综述和结构性知识的检索和浏览。系统通过ETL(抽取、转换、装载)工具将词表和数据库中的结构性知识导入知识图谱之中,与综述之间建立知识关联。平台用户通过Web来获取综述和知识服务,并查阅综述中引用的各种参考文献。
图1 中医药知识服务平台系统的体系结构图
如图2所示,该系统通过关系型数据库对综述的标题、类别、著作权、内容、标签、参考文献和内嵌图片进行统一存储和管理。其中,一篇综述的内容分成若干个段落存储(并非存为一整块文本),便于段落在综述之间共享,使知识组合变得更加灵活。“知识图谱”以“主体-谓词-客体”三元组的形式来存储中医药领域的结构性知识。通过对段落添加主体标签,将综述段落与领域概念关联起来,从而建立了综述内容与结构性知识之间的关联。
图2 系统后台数据库的实体-关系模型
3.1 综述编审和管理 系统提供了一套完整的综述编审和管理工具,支持用户以Web的方式完成综述的创建、编辑、审校、发布和更新的一整套流程。如图3所示,用户以“所见即所得”的方式,通过一个Web编辑器完成综述的编辑和预览任务。其中,一篇综述围绕某个主题(如中医药防治乙型肝炎),从疾病基础、临床证据、中医药古代文献证据、最新治疗与研究进展、患者服务信息以及最新动态等方面,为临床医务医务人员和患者提供最权威的信息与知识。综述内容以HTML格式直接存储于服务器上,以保证综述格式的规范性以及数据安全。该系统提供了远程协作加工能力,支持来自不同单位、不同地点的领域专家同时编辑一篇综述。某位专家对综述内容的更新结果,可以即时显示在同作者的浏览器上,从而保证了协同编辑的流畅性。
在综述编辑中,可以使用‘#’对综述的各项主题进行标注,标注对象包括主题词、重要话题、图表引用、文献引用等。例如,通过“#慢性乙型肝炎#的发病呈世界性分布,是一种进展性疾病,如治疗不当,其产生的肝硬化、肝癌等后遗症危害更大”标注综述的主题词;通过“详见#表1#”或“详见#图1#”标注某一图表;“#于彤等2012a#提出了某某模型……”标注某一参考文献。系统在综述展示的时候,将根据用户添加的主题标注来自动生成相关概念信息、图表和文献资源的超链接。
图3 中医药主题综述编审界面
任何系统用户都可以创建一篇新的综述。由综述的创建者来确定综述的题目、类别和主题内容,并指定综述的编辑、审校和发布人员。某位系统用户,若被指定为综述的编辑、审校人员,则在系统中具有了对该综述的编辑或审校权限;若被指定为综述的发布人员,则不仅具有编审权限,而且将视综述的完成情况来决定是否对综述进行发布(或取消发布)。在综述发布之后,系统用户即可浏览综述内容,或下载综述全文。综述创建者还有权决定是否删除这篇综述。系统会先将用户删除的综述放入回收站,再由用户进入回收站进行彻底删除,以减少误删事件的发生。
系统在支持用户进行综述编审的同时,也支持用户上传相关的知识资源(如文献、图片等)。系统包括一个知识资源管理模块,提供知识资源的上传、更新、维护、标引和删除等功能。用户可以在综述编辑的过程中,随时检索并插入知识资源的引用,从而简化了参考文献和图表的插入过程。
3.2 知识资源的整合与检索 如图4所示,系统能向注册用户提供综述及相关知识资源的检索服务。用户在检索框中输入检索词后,系统将列出相关综述以及其他的知识资源,用户可进一步浏览所关心的综述,并下载综述参考文献的原文。
系统还提供与综述主题相关的知识(这些知识来自中药库、方剂库等数据库)的展示功能。系统通过知识图谱(Knowledge Graph)来封装各种结构性知识。通过数据预处理程序预先将词表和关系型数据导成知识图谱。知识图谱可以表达为RDF图或一般的图结构。其优点是能够提高系统的通用性和性能,降低编程的复杂性。
系统还通过Web服务等方式,实现了外部系统中知识资源的访问。系统通过万方等文献库的Web服务接口,获取了与综述主题相关的文献题录信息;系统还与Wikipedia等外部知识系统建立了连接,从而丰富了呈献给用户的知识内容。
图4 中医药知识资源检索界面
在国际上,知识服务平台正成为卫生决策所依赖的重要工具。这些平台所使用的主流语言是英语,也出现了某些非英语的版本,但我国自主研发的中文知识服务平台尚不多见。我国中医界尚未出现类似的系统,对其背后的理念、方法和技术亦缺乏足够的了解。我国需要借鉴UpToDate等相关系统开发的成功经验,结合中医药领域的特点,开发基于循证的中医药知识服务平台,以填补中医界在这一方面的空白,满足国内外中医学者的信息需求,支持循证中医临床研究的发展。
为此,笔者构建了TCMKS这一实验性的中医药知识服务平台,在此领域积累了一定的经验和技术。在未来的工作中,将进一步研究对中医临床证据进行分级和评价的方法,从中医古籍中挖掘证据和知识的方法,以及对中医临床证据进行存储和管理的知识库构建方法等[13-14]。并进一步研究中医专家的用户行为,设计中医证据获取的工作程序,从而提高知识服务的可信性和可用性,同时,加强相关的宣传和推广工作,推进知识服务平台技术在中医药领域的应用。
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[4] Alper B S.Practical evidence-based Internet resources[J].Family Practice Management,2002,10(7):49-52.
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Research on the Construction of Knowledge Services Platforms for Traditional Chinese Medicine
YU Tong,SU Da-ming,YIN Ren-fang,et al.
In recent years,a series of knowledge services platforms,such as UpToDate,MD Consult,DynaMed were established to provide synthesized knowledge services and the best evidence for clinical physicians,whichaccelerated the progress of evidence-based medicine.The knowledge service platform has been widely used abroad.But similar knowledge service platform in our country at present is not yet mature.About evidence-based clinical review of traditional Chinese medicine database and development of knowledge service platform is also a blank.This paper introduces TCMKS,an experimental knowledge services platform for Traditional Chinese Medicine,articulates the architecture,data model,functions and technical characteristics of this platform,and discusses the applicability of this platform with a use case in Hepatitis B,in order to provide useful information for those who want to apply knowledge services platforms in Traditional Chinese Medicine.
Evidence-based medicine; Information resource; Digital library; Knowledge services;Traditional Chinese Medicine
Information Institute of Traditional Chinese Medicine,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China
10.3969/j.issn.1674-4985.2014.15.043
//Medical Innovation of China,2014,11(15):120-123
中国中医科学院基本科研业务费自主选题项目(ZZ050307、ZZ070303)
①中国中医科学院中医药信息研究所 北京 100700
于彤
2014-03-07) (本文编辑:欧丽)