基于语义的医疗数据整合平台研究与实现

摘要

在现今的医疗信息系统中，医院内部存在着各种异构系统如HIS、LIS、CIS和PACS等，它们在医院内部形成若干信息孤岛，这给医疗数据整合和共享带来很大的问题。本文以上海市科委支持的组织标本库建设项目为背景，对医院内部异构数据整合问题进行了分析，提出了一种基于语义的医疗数据整合方法。该方法首先以统一医学语言系统(UMLS)的超级叙词表和语义网络为基础构建异构数据源的语义模型，包括从异构数据源关系模式中提取语义信息建立的局部本体和解决局部本体之间语义冲突的全局本体；然后利用语义模型与数据源之间的映射对异构数据进行整合。在此基础上，本文进一步阐述了医疗数据整合平台的设计与实现，包括平台的体系结构、协同的本体编辑器、基于OWL的医疗数据语义模型库、基于SPARQL的临床信息查询服务等模块。该平台在实际项目中的试用表明其是可行和有效的。与别的医疗数据整合系统相比，本文工作主要有以下特点：1)将统一医学语言系统(UMLS)的超级叙词表和语义网络引入到医疗数据整合中，以解决医学专业术语的不一致问题。2)提出了一种基于语义的医疗数据整合方法。该方法首先建立异构医疗数据源的医学术语约束，然后进一步建立与异构数据源语义相对应的局部本体和解决局部本体之间语义冲突的全局本体；在语义模型的基础上利用语义模型与数据源之间的映射对异构数据进行整合。3)基于上述方法开发的医疗数据整合平台已在实际项目中试用。该平台提供建立异构数据源语义模型的OWL本体协同编辑工具和基于SPARQL的临床信息查询服务。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 本文的主要研究工作

1.4 本文结构

第二章 相关技术

2.1 本体与数据整合

2.1.1 本体的概念

2.1.2 本体在数据整合中的作用

2.1.3 本体描述模型

2.1.4 本体描述语言

2.2 基于本体的数据整合方法

2.2.1 单本体法

2.2.2 多本体法

2.2.3 混合本体法

2.3 UMLS

2.3.1 超级叙词表

2.3.2 语义网络

2.3.3 专家词典

2.4 本章小结

第三章 基于语义的医疗数据整合

3.1 基于语义的医疗数据整合方法

3.2 创建术语约束

3.3 构建语义模型

3.3.1 局部本体的构建

3.3.2 全局本体的构建

3.4 创建UMLS 映射

3.5 本章小结

第四章 原型系统的设计与实现

4.1 原型系统的体系结构

4.2 原型系统的实现

4.2.1 进程描述

4.2.2 客户端层

4.2.3 业务逻辑层

4.2.4 数据持久层设计

4.3 本章小结

第五章 应用案例

5.1 案例介绍

5.2 案例实施

5.2.1 系统拓扑图

5.2.2 实施过程

5.3 实施结果

5.4 本章小结

第六章 总结

6.1 总结

6.2 下一步工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文