医疗知识图谱|问答系统

一、相关竞品产品调研

1.左手医生
https://open.zuoshouyisheng.com/--优先
2.百度灵医
https://01.baidu.com/index.html (线上无法体验)
3.科大迅飞-全科辅诊诊疗系统
http://www.iflytek.com/health/qkfzzl (线上无法体验)
4.阿里健康
https://www.doctoryou.ai/dm
5.腾讯
https://tencentmiying.com/official/

三、开源项目

1.基于知识图谱和向量检索的医疗诊断问答系统
https://github.com/wangle1218/KBQA-for-Diagnosis
2.知识图谱问答
https://github.com/wangle1218/QASystemOnMedicalKG
3.医疗知识图谱问答
https://github.com/LuoFanA595/Medical-Robot-AI

四、baseline选型

1.baseline参考源码：https://github.com/LuoFanA595/Medical-Robot-AI
2.使用框架：rasa、官方网站：http://wwww.rasa.com
3.技术架构选型：为多种问答系统的综合应用，包括：问答型、任务型、闲聊型，其中问答型包括：FAQ、KBQA(知识图谱)
4.技术流程图：后期预期加入asr、tts模块
技术架构.png

五、对话系统环境配置

1.baseline环境配置：知识图谱部分

(1)如果是windows下直接参考git相关配置
(2)一般都是linux下配置，部分内容需要修改

#1.配置环境：创建所需环境:
conda create -n 环境名 python=3.7
#激活环境:
conda activate 环境名
#2.项目所需安装包已打包在requirements.txt中Terminal终端命令执行:
pip install -r requirements.txt 即可安装

(3)知识图谱数据库neo4j下载、安装、运行：
1)下载：
从官网：https://neo4j.com/download-center/#community 下载3.5.35版本(linux)。
2）解压：下载完成后通过命令：
tar -zxvf neo4j-community-3.5.35-unix.tar 解压
3)启动：neo4j命令：
./bin/neo4j start
4)web访问：在浏览器中输入，默认端口7474
http://localhost:7474/browser/
显示如图则启动成功:

5)结构化疾病数据入库：
python build_medicalgraph.py
注意修改代码中数据库账户和秘密，最终可视化效果：

2.闲聊部分---这部分是基于理解自己添加的。

(1)环境安装

pip install paddlepaddle
pip install paddlenlp
pip install paddle

(2)使用模型
plato-mini

六、代码运行与服务启动

1.rasa后台服务启动(启动有先后顺序)

#(1)运行rasa cors，作用对话状态跟踪，对话管理部分:
 nohup python3 -m rasa run -vv --cors "*" --port 5005 --endpoints endpoints.yml --credentials 
 credentials.yml --debug >log1.log 2>&1 &

#(2)运行 rasa action,行为管理：
nohup python3 -m rasa run actions --port 5055 --actions actions --debug >log2.log 2>&1 &

#(3)用端口将文件映射到本地:
python -m http.server 8888

#(4)docker容器启动:
docker run -p 8000:8000 rasa/duckling

2.前端接口修改

修改路径：
rasa_bot_front_dist-main/static/js/main.341de945.chunk.js
修改ip地址：http://192.168.2.220:5055/webhooks/rest/webhook/
将ip修改为rasa启动服务端地址
之后，在浏览器打开rasa_bot_front_dist-main/index.html即可对话

七、baseline知识图谱实现功能

1.知识图谱实体类型

实体类型	中文含义	实体数量	举例
Check	诊断检查项目	3,353	支气管造影;关节镜检查
Department	医疗科目	54	整形美容科;烧伤科
Disease	疾病	8,807	血栓闭塞性脉管炎;胸降主动脉动脉瘤
Drug	药品	3,828	京万红痔疮膏;布林佐胺滴眼液
Food	食物	4,870	番茄冲菜牛肉丸汤;竹笋炖羊肉
Producer	在售药品	17,201	通药制药青霉素V钾片;青阳醋酸地塞米松片
Symptom	疾病症状	5,998	乳腺组织肥厚;脑实质深部出血
Total	总计	44,111	约4.4万实体量级

2、知识图谱实体关系类型

实体关系类型	中文含义	关系数量	举例
belongs_to	属于	8,844	<妇科,属于,妇产科>
common_drug	疾病常用药品	14,649	<阳强,常用,甲磺酸酚妥拉明分散片>
do_eat	疾病宜吃食物	22,238	<胸椎骨折,宜吃,黑鱼>
drugs_of	药品在售药品	17,315	<青霉素V钾片,在售,通药制药青霉素V钾片>
need_check	疾病所需检查	39,422	<单侧肺气肿,所需检查,支气管造影>
no_eat	疾病忌吃食物	22,247	<唇病,忌吃,杏仁>
recommand_drug	疾病推荐药品	59,467	<混合痔,推荐用药,京万红痔疮膏>
recommand_eat	疾病推荐食谱	40,221	<鞘膜积液,推荐食谱,番茄冲菜牛肉丸汤>
has_symptom	疾病症状	5,998	<早期乳腺癌,疾病症状,乳腺组织肥厚>
acompany_with	疾病并发疾病	12,029	<下肢交通静脉瓣膜关闭不全,并发疾病,血栓闭塞性脉管炎>
Total	总计	294,149	约30万关系量级

3、知识图谱属性类型

属性类型	中文含义	举例
name	疾病名称	喘息样支气管炎
desc	疾病简介	又称哮喘性支气管炎...
cause	疾病病因	常见的有合胞病毒等...
prevent	预防措施	注意家族与患儿自身过敏史...
cure_lasttime	治疗周期	6-12个月
cure_way	治疗方式	"药物治疗","支持性治疗"
cured_prob	治愈概率	95%
easy_get	疾病易感人群	无特定的人群

4、理论上支持问答类型

问句类型	中文含义	问句举例
disease_symptom	疾病症状	乳腺癌的症状有哪些？
disease_cause	疾病病因	为什么有的人会感冒
disease_acompany	疾病的并发症	失眠有哪些并发症？
disease_not_food	疾病需要忌口的食物	感冒不能吃什么
disease_do_food	疾病建议吃什么食物	感冒了能吃什么
food_not_disease	什么病最好不要吃某事物	什么病不能吃豆腐
disease_drug	啥病要吃啥药	感冒应该吃什么药
drug_disease	药品能治啥病	板蓝根颗粒能治啥病？
disease_check	疾病需要做什么检查	脑膜炎怎么才能查出来？
check_disease	检查能查什么病	全血细胞计数能查出啥来？
disease_prevent	预防措施	怎样才能预防肾虚？
disease_lasttime	治疗周期	感冒要多久才能好？
disease_cureway	治疗方式	高血压要怎么治？
disease_cureprob	治愈概率	白血病能治好吗？
disease_easyget	疾病易感人群	什么人容易得高血压？
disease_desc	疾病描述	糖尿病

对话效果展示：
2022-09-08 16-52-39屏幕截图.png

八、目前对话系统存在的问题和解决方法

1.目前的对话系统上还存在部分bug，存在提问无法回答的情况
2.目前还无法支持多轮对话，无法实现和用户的交互式问答
3.对用户提问问题的多样性(相同问题不同的提问方式)这种情况还无法很好兼容
4.基于检索的问答FAQ功能还没有加上去
5.根据用户疾病症状，预测疾病功能还不能实现
6.目前疾病知识图谱的知识结构化还不完全，需要继续做信息抽取

针对以上问题，目前都有相关解决办法，需要后续持续推进开发。

九、多轮对话

1.不同疾病共有交互问题

年龄、性别、症状持续时间