基于知识图谱的医院科室智能推荐算法的研究与实现

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在中国,患者去医院就诊的第一步是选择科室进行挂号,科室选择的正确与否直接影响患者后续的就诊流程。然而,绝大多数患者缺少相关的医学专业知识判断自己应该选择哪一个科室进行挂号,而且随着我国人口老龄化的加剧,这一问题尤为凸显。调查研究发现,大多数医院通过设立导医综合服务台为患者提供科室选择指导,但由于看病人数远远多于导诊工作人员、导诊工作人员医学专业水平参差不齐等因素,导致服务台时常人山人海,患者没有得到及时有效的科室推荐指导。为节省患者时间成本和降低患者挂错号的概率,本文从实际医疗应用场景出发,以深度学习技术和真实的患者问诊文本数据为基础,设计了一个基于知识图谱的医院科室智能推荐算法,并且以该算法为基础实现了一个医院科室推荐APP供患者使用。本文主要完成了以下工作:(1)获取患者问诊数据及构建医学知识图谱。首先,通过利用网络爬虫技术,本研究从寻医问药网中获取患者问诊数据和构建知识图谱所需的数据。然后,经过数据清洗及预处理,得到了具有22类科室标签的37000条患者问诊数据;构建了一个具有5种实体类型和6种关系类型的医学知识图谱。(2)实现基于医学知识图谱的医院科室智能推荐算法。根据患者问诊文本存在口语化且字数较少的特点,本研究提出了一种基于知识图谱的医院科室智能推荐算法模型Att-Bert CNN-KG-GCN。该模型主要分两大部分:第一,使用Bert模型对患者问诊文本进行表示,接着用Text CNN模型提取问诊文本的特征表示;第二,为增强患者问诊文本的语义,引入医学知识图谱作为外部补充信息,并利用注意力机制有效地融合外部补充医学信息与患者问诊文本。实验结果表明,本研究提出的算法比6种基线算法效果更好,Accuracy和Macro-F1分别为87.62%和85.77%,其中16个科室Recall超过80%。(3)设计并实现医院科室推荐APP。以Att-BertCNN-KG-GCN模型和构建好的医学知识图谱为基础,使用uni-app和spring boot框架设计并实现了一个医院科室推荐APP,其主要包含智能导诊、预约挂号及疾病百科等功能。在智能导诊功能中,通过命名实体识别算法引入了医学知识图谱中与问诊文本相关症状信息,供患者选择,提高科室推荐准确率。
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