一个医疗辅助诊断专家系统的设计与实现

 2023-03-05 12:03

论文总字数:22891字

摘 要

医疗辅助诊断系统可有效减轻医生的诊断负担,对辅助医生诊断具有很大意义。本文的主要工作就是设计和实现一个医疗辅助诊断专家系统。

主要的工作内容有以下几点:

  1. 进行系统需求分析。明确主要有哪些功能模块。本系统是一个辅助诊断专家系统,一共有两种用户,一个是病人,另一个系统管理人员。病人登陆系统选择症状提交给系统,系统通过查找知识库,将结果反馈给用户;系统管理人员登陆系统主要是对系统知识库进行修改、删除以及更新等工作。
  2. 进行系统总体设计。首先,对系统架构进行设计,明确系统架构主要是由哪几部分组成,本系统架构主要分为参与者、表现层与核心数据层。其次,进行系统规则设计,一个疾病对应多个病症,一个病症也可能属于多个疾病,将某一疾病所存在的所有病症作为条件,进行匹配判断,当条件满足时,得出结论。
  3. 进行系统详细设计。首先,对系统推理过程进行分析,本系统诊断使用的是正向推理。由多种病症推理出相应疾病。其次,要明确可信度的计算方式,本系统可信度计算主要是先明确病人所选择的症状属于哪一个疾病,然后分别获取那些症状在对应疾病中所占的权重值,将这些权重值相加,从而得到可信度。
  4. 系统实现。明确系统运行环境与编程工具。
  5. 系统测试。当系统完成后,要编写一些测试用例,针对一些特殊情况进行系统功能测试,找出系统存在的缺陷并修复。

本系统有三个界面:主动模式界面、被动模式界面、疾病知识库维护界面。主动模式下,病人主要是通过主动输入关键字或直接在病症窗口选择病症点击确认,也可以删除已选病症;被动模式下,病人直接点击“开始自助诊断”按钮,进行诊断,病人通过点击“是/否”按钮选择病症,点击“取消”按钮退出自助诊断;疾病知识库维护模式下,系统管理人员可以对已存在的疾病与病症进行删除或者修改,也可以添加新的疾病以及病症。

关键词:医疗诊断;专家系统;推理机;关系数据库

Design and implementation of a medical diagnosis expert system

Abstract

Medical aided diagnosis system which can effectively reduce the burden on the doctor"s diagnosis, the doctor has great significance for the secondary diagnosis. The main work is to design and implement a medical diagnosis expert system.

The main content of the work are as follows:

  1. System requirements analysis. Clear what are the main functional blocks. This system is a diagnosis expert system, a total of two users, one patient, another system administrator. Select your symptom submitted patient login to the system, the system by searching the knowledge base, the results back to the user; the system administrator login system is mainly on system knowledge base to modify, delete, and update work.
  2. The overall system design. First, the system architecture design, a clear system architecture which is mainly composed of several parts, the system architecture is divided into participants in the presentation layer and the core data layers. Secondly, the rules for system design, a corresponding number of disease conditions, a disorder may belong to more than one disease, all the symptoms of a disease that exists as a condition for matching judgment, when the conditions are met, a conclusion.
  3. The detailed design of the system. First, the system reasoning process analysis, the system diagnosis using forward reasoning. Inferred from a variety of disorders of the corresponding disease. Secondly, we must clear the credibility of the calculation, the system reliability calculation is the first major clear symptoms of patients selected diseases to which they belong, and then get those were symptoms of the disease in the corresponding share of the weight value, these weights adding, to obtain reliability.
  4. System implementation. Clear the system operating environment and programming tools.
  5. The system test. When the system is complete, to write some test cases for system functional test for some special cases, to identify and fix system defects.

This system is a stand-alone system, there are three interfaces: interface active mode, passive mode interface, disease knowledge base maintenance interface. The active mode, the patient is mainly active keywords or by direct selection condition in the condition window click OK, you can also delete the selected disease; the passive mode, the patient simply click on "Start Self-diagnosis" button to diagnose the patient by clicking the "yes / No "buttons to select the condition, click the" Cancel "button to exit the self-diagnosis; disease repository under maintenance mode, system administrators can pre-existing diseases and disorders, delete or edit, you can add new diseases and disorders.

Keywords: medical diagnosis; expert system; inference engine; relational database

目录

第1章 引言 1

1.1背景与意义 1

1.2国内外相关研究现状 1

1.3研究目标和主要工作内容 2

1.4研究方法与技术路线 3

1.4.1思想 3

1.4.2具体过程 4

1.5论文结构安排 4

第二章 相关技术基础 5

2.1面向对象的分析与设计 5

2.2 基于专家系统分析与介绍 5

2.3 编程环境介绍 5

2.3.1 Visual Basic介绍 5

2.3.2 Access数据库介绍 6

第三章 系统需求分析与设计 7

3.1 系统功能需求分析 7

3.2 系统数据需求分析 9

3.3 系统总体设计 10

3.3.1 系统架构 10

3.3.2 系统功能结构设计 11

3.4 系统详细设计 12

3.4.1 系统基本功能设计 12

3.4.2 推理算法分析 18

3.4.3 症状判断可信度 19

3.5 数据库设计 20

3.6 界面设计 22

第四章 系统实现及运行测试 25

4.1 运行环境及编程工具 25

4.2核心代码的分析 25

4.3系统测试 26

4.4系统运行界面介绍 27

4.4.1 系统主页界面 27

4.4.1 主动模式界面 29

4.4.1 被动模式界面 30

4.4.1 疾病知识库维护界面 31

第五章 总结与展望 34

致谢 35

参考文献 36

第1章 引言

1.1背景与意义

众所周知,计算机的使用在很多方面都已经非常成熟,人们能够高效的、更针对性的使用计算机这项新技术、但是还有一些领域,计算机技术的应用不是很成熟,或者说不够深入。人们通常只是利用计算机来做一些简单的操作,没有试着去优化计算机功能。医疗领域就是其中一个典型例子。在现代的医院中,计算机已经普及,但是至今为止计算机技术从未应用到日常看病中。因此,让计算机程序融入人工智能的思想,模拟医生的思维方式,辅助医生诊断,就能够更好更有效的解决当下医疗诊断存在的一些问题。
早期,国内外的一些专家学者都投入了很多力量来对医疗辅助诊断系统进行开发和研究。这也成功的在国内外掀起了一股浪潮----研究医疗辅助诊断专家系统。在专家学者的研究下,成功开发出了几种类型的专家系统。包括有临床治疗和诊断型、患者咨询型、医生教学型等。但是,在投入使用的过程中能够真正应用的很少,医生接受方面也存在问题。

在信息化高速发展的当今社会,国内外对于医疗服务信息化的追求越来越高,迫切的希望国内外的医院能够加快在这一方面的进程。从而来有效的增强医院的工作效率,同时减轻医生的工作负担,让医生能够更好的为患者服务。医疗辅助诊断专家系统就能有效的减轻医生诊断负担,对辅助医生诊断具有很大意义。计算机技术融入医疗诊断这一技术具有很广阔的发展前景,但是,如果想要获得真正的发展,就必须汲取前人的经验,研究前人失败的原因,开发出真正有效的能够为医生实际使用的医疗辅助系统。

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