中国工程院院士、呼吸内科专家钟南山在第九届医生云大会上指出：“为解决我国医疗领域的关键问题，构建医学知识图谱，让优质医学资源人人可及，为此开展医学知识库MedBrain的建设。” MedBrain作为一款集成了深度学习、图神经网络等先进AI技术的医学知识图谱，不仅覆盖了超过25000种疾病和3000种药械产品，还构建了千万级别的规则库，旨在实现医疗资源的有效整合与优化配置，促进优质医疗资源的普及，加速医疗健康事业的高质量发展。本文将深入探讨MedBrain的构建背景、关键技术及其对医疗行业的影响。
一、MedBrain的发展起源
知识图谱的构建有助于实现高效的现代全周期医疗服务，减少不必要的医疗资源浪费，从而实现新时代数字化医疗，为当下传统的医疗管理模式提速优化，进而在减少医务工作者负担的前提下，依然能提升疾病的监控与预防能力，最终大幅度提升人民的健康水平与生活质量。这正是MedBrain的建设初衷。
二、MedBrain的涉及技术
作为一种基于知识库发展而来结构化医学信息的表示方式，知识图谱通过图形化的方式组织和展示医学知识，包括疾病、药物、治疗方法、医学术语等之间的关系。因此医学知识图谱能够更好地帮助医生、研究人员和患者更好地理解和利用医学信息，提高临床决策的质量，促进医学研究的发展。发布医学知识图谱通常意味着将这些结构化的医学知识以某种形式公之于众，以便更广泛地应用于医疗保健、医疗教育和医疗研究等领域。而构建知识图谱所需的专业技术知识涉及知识获取、知识表示、知识存储、知识建模、知识融合、知识理解、知识运维等七个方面。
MedBrain采用基于深度学习的方法进行知识获取。知识获取是构建知识图谱的开端，其关键步骤包括实体抽取、关系抽取和属性抽取，这些步骤共同决定了如何从现有材料中提炼出有用的信息。而基于深度学习的方法能通过不同的神经网络结构在命名实体识别过程中扮演编码器的角色，将每个词通过其对应上下文编码为新的词向量，即可通过CRF模型输出对每个词的标注结果。
为了更好地表示这些信息以便于计算机处理，MedBrain结合了框架系统与语义网络技术实现了知识表示。对于知识图谱的数据存储，MedBrain选用了图形数据库来设计底层结构。此外，在知识融合方面，该系统采用了图神经网络（GNN）深度学习方法，辅以基本修正规则，成功地将概念层和数据层的知识整合在一起。
MedBrain还创新性地结合了传统上两种不同的知识图谱构建方式——基于规则的方法和基于机器学习的方法，通过增加前后处理步骤增强了原始深度学习流程。这种新方法不仅保持了高效率和良好的可扩展性，同时也提高了系统的可解释性。并且，MedBrain能够支持多种知识计算方法的应用，使得已有的知识图谱可以服务于更广泛的目的。
最后，MedBrain引入了半监督学习和自学习模式的新颖知识运维机制。这项技术旨在随着用户反馈以及新知识源的出现而不断进化和完善知识图谱，同时确保其质量和内容丰富度。通过这种方式，MedBrain能够自动识别并更新需要添加的新知识或纠正潜在错误，从而大大减少了维护成本和复杂度。
正是通过这些专业技术的紧密结合，才使MedBrain在如今医学领域大放异彩。
三、MedBrain的现状
MedBrain知识图谱涵盖25000+种疾病的知识模型和3000+种药械产品的知识模型，构建了千万级别规模的规则库，包含海量节点关系的结构化与非结构化数据信息。除此之外，MedBrain还专门收集了海量真实脱敏的临床数据（具体包括病例情况与治疗效果），以确保知识图谱更接近临床实践，从而更好的为医疗教育和医疗研究服务。
基于自有的MedBrain知识库与知识图谱，大专家.COM成功研发出“长城健康”医学垂类大模型（L1）、院士专家大模型（L2）和医院大模型（L2），其中“长城健康”在医疗健康行业权威的MedBench 评测榜中（由上海 AI 实验室和上海市数字医学创新中心联合推出的评测榜单）首次“亮相”，综合得分位居全国第4名。
四、MedBrain的特点
总的来说，MedBrain知识图谱具备以下几大独有特点包括：
全面性：涵盖了从基础医学到临床医学，药理学，放射学与基因组学等广泛领域，包括最新的临床研究成果。
准确性：通过人工智能和机器学习技术，配合合格可靠的专业标注团队以及自学习自质疑等人工智能机制，确保信息的准确性与及时更新。
实用性：围绕从病症开始到用药效果核实完整链路，确保相关信息对不同用户均具有较高的价值和实用性。
互动性：支持用户之间的互动交流，促进知识的共享和集体智慧的形成。
安全性：采用先进的数据加密和隐私保护技术，确保用户数据的安全。
五、总结
党的二十届三中全会强调“实施健康优先发展战略，促进优质医疗资源扩容下沉和区域均衡布局，加快建设分级诊疗体系，积极推动从“以治病为中心”向“以人民健康为中心”转变。
MedBrain知识图谱的构建与应用标志着我国在医疗信息化道路上迈出了坚实的一步。它不仅为医疗工作者提供了强大的知识支撑工具，促进了医学教育与研究的创新发展，也为广大患者带来了更加便捷、精准的医疗服务体验。
为响应“健康中国”战略，MedBrain知识图谱极大地提升医疗行业的效率，服务了医学研究与医疗教育，从而对我国推进优质医疗资源扩容下沉，促进区域均衡布局, 以及加快落实分级诊疗体系,最终实现“健康中国”战略奠定了坚实知识基础。
我们也更有理由相信，未来大专家.COM知识图谱将会往更智能化更个性化发展，从而为全人类的健康福祉做出更大的贡献。
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