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微生物檢驗是一門實踐性、經(jīng)驗性極強的學科。從標本的采集、運送、處理到對標本中致病微生物病原體的分離、培養(yǎng)、鑒定，藥敏試驗，最后才能出具準確的報告，這個過程中每一步都關系到最后結果的準確性。因此，在較短時間內(nèi)掌握微生物檢驗技術是一項比較有挑戰(zhàn)的工作。

 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，知識庫已經(jīng)成為計算機中各領域的研究熱點。人工智能和數(shù)據(jù)庫的有機結合，促成了知識庫系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展。規(guī)則引擎起源于基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，屬于人工智能的范疇，通過模仿人類的推理方式，通過試探性推理，使用人類能夠理解的方式證明其結論。

  本文依托于規(guī)則引擎，構建了面向微生物檢驗領域的可視化專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)架構包含知識層、數(shù)據(jù)層、引擎層、服務層等四個層次。通過對知識層數(shù)據(jù)的抽象提取，并結合基于python語言和flask架構構建的規(guī)則引擎，可實現(xiàn)對微生物檢驗全流程的規(guī)則監(jiān)聽和專業(yè)引導，深入服務微生物檢驗領域。

微生物檢驗專家系統(tǒng) 架構設計

       專家系統(tǒng)架構圖如下圖所示。知識層是專家系統(tǒng)的知識輸入，主要包含微生物檢驗領域的CLSI等行業(yè)標準、專家共識、管理規(guī)范等；數(shù)據(jù)層包含標準裸庫、業(yè)務數(shù)據(jù)兩類，其中標準裸庫，面向實際業(yè)務對知識層進行抽象提取。依據(jù)微生物檢驗的特性，業(yè)務數(shù)據(jù)主要涉及LIS、HIS、EMR、臨床診斷、用藥信息等；基于知識層和數(shù)據(jù)層，構建規(guī)則引擎層，具有復雜規(guī)則實現(xiàn)、規(guī)則靈活修改、快速響應變更等優(yōu)勢；最終通過服務層實現(xiàn)規(guī)則引擎相關服務。

專家系統(tǒng)架構圖

微生物檢驗專家系統(tǒng)    規(guī)則引擎可視化界面

 微生物檢驗專家系統(tǒng)可視化界面如下圖所示，該知識庫系統(tǒng)可對微生物檢驗全流程進行規(guī)則監(jiān)聽，并給出專業(yè)建議。對于復雜規(guī)則、個性化規(guī)則，可基于副規(guī)則鏈進行本院特色擴展?，F(xiàn)有專家系統(tǒng)規(guī)則類型如多重耐藥推斷、天然耐藥規(guī)則、藥敏合理值規(guī)則、藥敏結果推導、菌種級必報藥規(guī)則、K-B補充藥敏規(guī)則、藥敏結果復核規(guī)則、用藥解釋補充規(guī)則庫、治療解釋補充規(guī)則庫、聯(lián)合藥敏建議規(guī)則、基于臨床信息的智能藥敏折點、血培養(yǎng)污染（假陽性）推斷、相關結果違背提示等。

微生物檢驗專家系統(tǒng)可視化界面

微生物檢驗專家系統(tǒng)應用

專家系統(tǒng)對微生物檢驗全流程進行專家級建議和引導，打造智慧化、專業(yè)化微生物檢驗系統(tǒng)。如下圖所示為在報告工作站中的一張藥敏報告，專家系統(tǒng)會對報告單中違反相關行業(yè)標準、專家共識等的部分，進行自動提示。極大降低了對微生物檢驗人員應具有較高從業(yè)經(jīng)驗的要求。

藥敏報告(報告工作站)

微生物檢驗專家系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢：

1、通過10余年對微生物檢驗信息系統(tǒng)的積累，基于行業(yè)標準、專家共識等，構建了微生物檢驗標準庫；

2、基于知識層，對微生物檢驗全流程進行知識抽取和覆蓋；

3、對于本院自有知識，通過可視化界面，可實現(xiàn)主規(guī)則個性化定義，副規(guī)則鏈本地化擴展；

4、業(yè)務規(guī)則與系統(tǒng)代碼分離，實現(xiàn)業(yè)務規(guī)則的集中管理；

5、在不重啟服務的情況下，可隨時對業(yè)務規(guī)則進行擴展和維護；

6、動態(tài)修改業(yè)務規(guī)則，快速響應需求變更。