[發明專利]一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法及系統

有效

• 申請號: 202110995013.7
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113434626B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 李勁松;池勝強;田雨;周天舒
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06F16/31
• 分類號: G06F16/31;G06F16/35;G06F16/36;G06F21/60;H04L9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法，其特征在于，該方法包括：

(1)第一服務器構建全局醫學診斷知識圖譜，所述全局醫學診斷知識圖譜以有向無環圖的形式表示醫學診斷概念的層級結構，由葉子結點和祖先結點兩部分組成，所述葉子結點為最小的疾病分類編碼，其祖先結點為葉子結點疾病分類編碼對應的上層疾病分類編碼；

(2)第一服務器將構建的全局醫學診斷知識圖譜分發給各醫療機構參與方；

(3)各醫療機構參與方內部進行疾病診斷共現信息統計，具體為：

將某醫療機構參與方電子病歷中所有疾病分類編碼的集合記為C＝{c₁，c₂，...，c_|C|}，共有|C|種疾病分類編碼，醫療機構參與方每個患者的病歷記錄看作是多次就診，記為V＝{V₁，V₂，...，V_T}，共就診T次，每次就診的疾病分類編碼集記為V_t，將V_t中每個疾病分類編碼的上層疾病分類編碼加入V_t，得到增強疾病分類編碼集記為V′_t；將V′_t中的編碼兩兩組合構成編碼對，計算編碼對的共現信息；

醫學診斷知識圖譜中所有疾病分類編碼的集合記為C′＝{c′₁，c′₂，...，c′_N}，共有N種疾病分類編碼，該醫療機構參與方基于醫學診斷知識圖譜中的所有疾病分類編碼構建共現矩陣M，共現矩陣M的第i行第j列元素M_ij表示兩編碼c′_i和c′_j的共現信息，P表示該醫療機構參與方中患者總數，表示兩編碼c′_i和c′_j在患者p某次就診的增強疾病分類編碼集V′_t中的共現信息；

(4)數據加密計算：第二服務器生成加密算法、加密密鑰、解密算法和解密密鑰，并將加密算法和加密密鑰分發給各醫療機構參與方；各醫療機構參與方使用加密算法和加密密鑰對其共現矩陣進行加密并上傳至第一服務器；第一服務器在密文狀態下，加和相同兩編碼的共現信息，得到密文狀態下的全局共現矩陣，發送給第二服務器；第二服務器通過解密算法和解密密鑰得到全局共現矩陣，返回給第一服務器；

(5)知識表示學習：在第一服務器中，將每個疾病分類編碼表達成一個由實數組成的表示向量，構造如下目標函數J：

其中，w_i和w_j分別是編碼c′_i和c′_j的表示向量，b_i和b_j分別是兩個表示向量的偏置項，X_ij表示全局共現矩陣中編碼c′_i和c′_j的共現信息，f為加權函數；

優化目標函數直至收斂，得到兩個表示向量w_i和w_j。

2.根據權利要求1所述的一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法，其特征在于，所述第一服務器和第二服務器均為第三方服務器，第三方服務器需要是誠實的，第三方服務器之間能夠相互通信，各醫療機構參與方內部部署各自的電子病歷數據庫，電子病歷數據庫中的原始數據不允許離開各醫療機構參與方，各醫療機構參與方之間無法直接進行相互通信，只能與第三方服務器進行通信。

3.根據權利要求1所述的一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法，其特征在于，在構建全局醫學診斷知識圖譜過程中，使用的醫學診斷本體包括ICD、CCS、SNOMED。

4.根據權利要求1所述的一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法，其特征在于，構建的醫學診斷知識圖譜以字典形式存儲，字典中的每個元素記錄一種疾病的層級結構信息。

5.根據權利要求1所述的一種多中心醫學診斷知識圖譜表示學習方法，其特征在于，增強疾病分類編碼集V′_t的構建具體為：在醫學診斷知識圖譜中查找葉子結點對應的祖先結點，共同祖先結點對應的上層疾病分類編碼需要重復加入V_t中。