切换至 "中华医学电子期刊资源库"

中华临床医师杂志(电子版) ›› 2021, Vol. 15 ›› Issue (01) : 72 -78. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2021.01.014

所属专题: 文献

综述

基于医学科研与临床应用的药物知识库研究进展
潘文洁1, 尹泽宇2, 侯婉馨3, Jawad Hussain3, 张远鹏1, 姚敏4, 王理,3   
  1. 1. 226001 江苏南通,南通大学医学院医学信息学系1
    2. 226001 江苏南通,南通大学信息科学技术学院2;226001 江苏南通,南通大学智能信息技术研究中心3
    3. 226001 江苏南通,南通大学信息科学技术学院2;226001 江苏南通,南通大学智能信息技术研究中心3;226001 江苏南通,南通先进通信技术研究院有限公司4
    4. 226001 江苏南通,南通大学医学院免疫教研室5
  • 收稿日期:2020-07-20 出版日期:2021-01-15
  • 通信作者: 王理
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(81873915); 科技部国家重点研发计划(2018YFC0116902); 南通市科技项目(MS12020021)

Research progress of drug knowledge bases based on medical research and clinical application

Wenjie Pan1, Zeyu Yin2, Wanxin Hou3, Jawad Hussain3, Yuanpeng Zhang1, Min Yao4, Li Wang,3   

  1. 1. Department of Medical Informatics, Medical School of Nantong University, Nantong 226001, China
    2. School of Information Science and Technology, Nantong University, Nantong 226001, China; Research Center for Intelligence Information Technology, Nantong University, Nantong 226001, China
    3. School of Information Science and Technology, Nantong University, Nantong 226001, China; Research Center for Intelligence Information Technology, Nantong University, Nantong 226001, China; Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies, Nantong 226001, China
    4. Department of Immunology, Medical School of Nantong University, Nantong 226001, China
  • Received:2020-07-20 Published:2021-01-15
  • Corresponding author: Li Wang
引用本文:

潘文洁, 尹泽宇, 侯婉馨, Jawad Hussain, 张远鹏, 姚敏, 王理. 基于医学科研与临床应用的药物知识库研究进展[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2021, 15(01): 72-78.

Wenjie Pan, Zeyu Yin, Wanxin Hou, Jawad Hussain, Yuanpeng Zhang, Min Yao, Li Wang. Research progress of drug knowledge bases based on medical research and clinical application[J/OL]. Chinese Journal of Clinicians(Electronic Edition), 2021, 15(01): 72-78.

药物知识库是基于人工智能算法构建,用于整合现有药物知识和挖掘有效知识的知识库。目前,药物知识库已应用于抗菌药物监管、合理药物指导、健康管理干预和临床决策等临床活动中。同时,科研人员基于药物知识库进行如不良反应分析、药物重利用、耐药性研究和药物基因组研究等研究。本文就近年来有关药物知识库在科研和临床中的研究进展进行综述,希望为进一步探讨药物知识库的开发与利用带来新思路。

The drug knowledge base is constructed based on artificial intelligence algorithms, which is used to integrate existing drug knowledge and tap effective knowledge. Currently, drug knowledge bases have been used in clinical research such as antimicrobial drug supervision, rational drug guidance, health management intervention, and clinical decision support. Based on the drug knowledge bases, researchers perform scientific research such as adverse drug reaction analysis, drug repurposing, drug resistance analysis, system pharmacogenomics analysis, and so on. In this paper, we review the progress of the drug knowledge bases in scientific and clinical research, in order to shed some light on the further application and development of the drug knowledge bases.

表1 药物知识库的应用举例
1
Zhu Y, Elemento O, Pathak J, et al. Drug knowledge bases and their applications in biomedical informatics research [J]. Brief Bioinform, 2019, 20(4): 1308-1321.
2
Del Fiol G, Rocha BH, Kuperman GJ, et al. Comparison of two knowledge bases on the detection of drug-drug interactions [C]. Los Angeles, CA: Proc AMIA Symp, 2000: 171-175.
3
Norby U, Kallen K, Eiermann B, et al. Drugs and birth defects: a knowledge database providing risk assessments based on national health registers [J]. Eur J Clin Pharmacol, 2013, 69(4): 889-899.
4
杨美洁, 张兴, 熊相超. 基于本体技术的高血压知识库平台构建 [J]. 医学信息学杂志, 2019, 40(4): 55-58.
5
徐帆, 曾苏. 药品属性分类知识库的构建及其在我院药事管理数据分析中的应用 [J]. 中国药房, 2019, 30(20): 2737-2741.
6
陈瑶, 吴红, 葛卫红, 等. 基于深度学习模型的我国药品不良反应报告实体关系抽取研究 [J]. 中国药科大学学报, 2019, 50(6): 753-759.
7
Sosa DN, Derry A, Guo M, et al. A literature-based knowledge graph embedding method for identifying drug repurposing opportunities in rare diseases [J]. Pac Symp Biocomput, 2020, 25: 463-474.
8
桑盛田, 杨志豪, 刘晓霞, 等. 融合知识图谱与深度学习的药物发现方法 [J]. 模式识别与人工智能, 2018, 31(12): 1103-1110.
9
黄锦元. 基于人工神经网络的药学知识库数据挖掘研究 [J]. 信息化建设, 2015, 18(8): 276-277.
10
王一敏, 梁治钢. 基于免疫遗传算法的抗菌药物数据挖掘 [J]. 计算机系统应用, 2017, 26(3): 156-161.
11
Lin SF, Xiao KT, Huang YT, et al. Analysis of adverse drug reactions using drug and drug target interactions and graph-based methods [J]. Artif Intell Med, 2010, 48(2-3): 161-166.
12
Fung KW, KapusniK-Uner J, Cunningham J, et al. Comparison of three commercial knowledge bases for detection of drug-drug interactions in clinical decision support [J]. J Am Med Inform Assoc, 2017, 24(4): 806-812.
13
Waagmeester A, Stupp G, Burgstaller-Muehlbacher S, et al. Wikidata as a knowledge graph for the life sciences [J]. Elife, 2020, 9: e52614.
14
Hur J, Zhao C, Bai JP. Systems pharmacological analysis of drugs inducing stevens-johnson syndrome and toxic epidermal necrolysis [J]. Chem Res Toxicol, 2015, 28(5): 927-934.
15
Xie B, Zheng CJ, Han LY, et al. PharmGED pharmacogenetic effect database [J]. Clin Pharmacol Ther, 2007, 81(1): 29.
16
Taboureau O, Nielsen SK, Audouze K, et al. ChemProt: a disease chemical biology database [J]. Nucleic Acids Res, 2011, 39(Database issue): D367-372.
17
Przydzial MJ, Bhhatarai B, Koleti A, et al. GPCR ontology: development and application of a G protein-coupled receptor pharmacology knowledge framework [J]. Bioinformatics, 2013, 29(24): 3211-3219.
18
张春梅, 唐丽燕, 李东晓, 等. 中医药机构知识库在科研管理中的应用探索 [J]. 中国中医药信息杂志, 2019, 26(3): 4-7.
19
Kumar R, Chaudhary K, Gupta S, et al. CancerDR: cancer drug resistance database [J]. Sci Rep, 2013, 3: 1445.
20
Gupta S, Mishra M, Sen N, et al. DbMDR: a relational database for multidrug resistance genes as potential drug targets [J]. Chem Biol Drug Des, 2011, 78(4): 734-738.
21
Xu Q, Liu K, Lin X, et al. ADMETNet: The knowledge base of pharmacokinetics and toxicology network [J]. J Genet Genomics, 2017, 44(5): 273-276.
22
Coker EA, Mitsopoulos C, Tym JE, et al. canSAR: update to the cancer translational research and drug discovery knowledgebase [J]. Nucleic Acids Res, 2019, 47(D1): D917-D922.
23
廖莉, 许晓强, 许宇璐, 等. 基于"德尔菲法"构建儿童安全用药指导知识库 [J]. 中国现代医生, 2019, 57(22): 93-97.
24
陈鑫, 曹征, 林色奇, 等. 女性中医健康干预知识库的构建研究 [J]. 世界科学技术-中医药现代化, 2018, 20(10): 1798-1802.
25
黄智生, 缪崇, 胡青, 等. 川崎病知识图谱构建研究 [J]. 中国数字医学, 2018, 13(9): 28-31.
26
苟玲, 张艺帆, 陆遥, 等. 基于本体的抗生素临床管理知识库的建立 [J]. 中国数字医学, 2015, 10(10): 88-91.
27
葛彩霞, 张寅升, 陈维红, 等. 药物不良反应知识库的建设以及统计分析 [J]. 中国医院药学杂志, 2015, 35(9): 765-769.
28
Xu R, Wang Q. Automatic construction of a large-scale and accurate drug-side-effect association knowledge base from biomedical literature [J]. J Biomed Inform, 2014, 51: 191-199.
29
杨洁, 黄智生, 胡青, 等. 抑郁障碍知识图谱中抗抑郁药不良反应知识整合及其应用 [J]. 中国数字医学, 2017, 12(6): 2-4, 10.
30
Grandy CA, Donnan JR, Peddle JT, et al. A systematic assessment of the availability and clinical drug information coverage of machine-readable clinical drug data sources for building knowledge translation products [J]. J Am Med Inform Assoc, 2018, 25(9): 1240-1247.
31
张顺香, 张世尧, 王银. 基于术语提取的药品作用冲突自动检测模型 [J]. 安徽理工大学学报(自然科学版), 2016, 36(5): 46-53.
32
Yokoyama S, Sugimoto Y, Nakagawa C, et al. integrative analysis of clinical and bioinformatics databases to identify anticancer properties of digoxin [J]. Sci Rep, 2019, 9(1): 16597.
33
Malas TB, Vlietstra WJ, Kudrin R, et al. Drug prioritization using the semantic properties of a knowledge graph [J]. Sci Rep, 2019, 9(1): 6281.
34
Hussain S, Kenigsberg BB, Danahey K, et al. Disease-drug database for pharmacogenomic-based prescribing [J]. Clin Pharmacol Ther, 2016, 100(2): 179-190.
35
Paolini GV, Shapland RH, Van Hoorn WP, et al. Global mapping of pharmacological space [J]. Nat Biotechnol, 2006, 24(7): 805-815.
36
Du J, Li X. A knowledge graph of combined drug therapies using semantic predications from biomedical literature: algorithm development [J]. JMIR Med Inform, 2020, 8(4): e18323.
37
Wang YY, Chen WH, Xiao PP, et al. GEAR: a database of genomic elements associated with drug resistance [J]. Sci Rep, 2017, 7: 44085.
38
Ghose AK, Herbertz T, Salvino JM, et al. Knowledge-based chemoinformatic approaches to drug discovery [J]. Drug Discov Today, 2006, 11(23-24): 1107-1114.
39
杨全军, 张剑萍, 郁静, 等. 医院结构化药学决策知识库建设实践与应用成效分析 [J]. 中国现代应用药学, 2020, 37(4): 490-495.
40
邵晨, 褚燕琦, 崔晓辉, 等. 医嘱前置审核对住院患者用药安全性的影响 [J]. 临床药物治疗杂志, 2020, 18(1): 51-54.
41
李瑞荣, 辛海莉, 孙艳. 医院门诊合理用药临床决策支持系统的构建与实施 [J]. 中国药业, 2020, 29(6): 74-76.
42
张丽, 杨耀芳, 朱建萍, 等. 基于社区医院信息认证平台的慢性胃炎用药智能化管理 [J]. 中国医药导刊, 2019, 21(1): 55-59.
43
张丽, 杨耀芳, 朱建萍, 等. 消化系统用药知识库智能化管理系统的应用 [J]. 中国药师, 2019, 22(2): 378-380.
44
金蕾, 杨耀芳, 魏新萍, 等. 糖尿病用药知识库智能化管理系统的开发 [J]. 中国药师, 2017, 20(4): 705-708.
45
Send AF, AL-Ayyash A, Schecher S, et al. Development of a standardized knowledge base to generate individualized medication plans automatically with drug administration recommendations [J]. Br J Clin Pharmacol, 2013, 76(Suppl 1): 37-46.
46
任炳楠, 董占军, 吴惠珍, 等. 用药信息管理系统、方法及终端设备 [P]. 中国: CN108648792A, 2018-10-12.
47
梁国威. 知识库驱动的临床用药监控系统研究 [D]. 杭州: 浙江大学, 2015.
48
董军, 王欣, 李军, 等. 临床决策支持系统的构建与应用 [J]. 中国卫生质量管理, 2016, 23(3): 16-19.
49
朱定局. 基于知识库的药物定制方法和系统 [P]. 中国: CN106126889A, 2016-11-16.
50
陈拥军, 刘鼎, 陈泓伶, 等. 闭环控制的抗菌药物使用监管干预一体化系统设计与实现 [J]. 医疗卫生装备, 2017, 38(10): 42-44, 51.
51
范小红, 纪灏, 王丽杨, 等. 智能化抗菌药物临床应用全过程管理系统设计与应用 [J]. 中国医疗设备, 2013, 28(8): 75-78.
52
王选锭, 陈建群, 俞剑, 等. 医院抗菌药物临床使用知识库智能控制系统 [P]. 中国: CN103235874A, 2013-08-07.
53
王一敏, 梁治钢. 基于区域云平台抗菌药物医疗信息系统 [J]. 中国新通信, 2016, 18(19): 143-145.
54
金蕾, 杨耀芳, 汤春红, 等. 社区医院用不同分级管理抗菌药物知识库智能化管理系统开发 [J]. 中国全科医学, 2018, 21(11): 1382-1386.
55
梁治钢, 王一敏. 深度学习在抗菌药物数据分析中的应用 [J]. 中国新通信, 2019, 21(14): 147-148.
56
梁治钢, 王一敏. 深度学习在电子病历抗菌药物使用方法分类中的应用 [J]. 计算机系统应用, 2019, 28(8): 71-77.
57
王一敏, 梁治钢. 基于BI的个性化抗菌药物用药体系的设计 [J]. 电子技术与软件工程, 2016,5(18): 58-59.
[1] 李洋, 蔡金玉, 党晓智, 常婉英, 巨艳, 高毅, 宋宏萍. 基于深度学习的乳腺超声应变弹性图像生成模型的应用研究[J/OL]. 中华医学超声杂志(电子版), 2024, 21(06): 563-570.
[2] 杨敬武, 周美君, 陈雨凡, 李素淑, 何燕妮, 崔楠, 刘红梅. 人工智能超声结合品管圈活动对低年资超声医师甲状腺结节风险评估能力的作用[J/OL]. 中华医学超声杂志(电子版), 2024, 21(05): 522-526.
[3] 明昊, 肖迎聪, 巨艳, 宋宏萍. 乳腺癌风险预测模型的研究现状[J/OL]. 中华乳腺病杂志(电子版), 2024, 18(05): 287-291.
[4] 何淳诺, 田志敏, 李焕玺, 吴昊越, 庄凯鹏, 周胜虎, 张浩强. 小儿发育性髋关节发育不良诊治的研究进展[J/OL]. 中华关节外科杂志(电子版), 2024, 18(04): 497-504.
[5] 孔德铭, 刘铮, 李睿, 钱文伟, 王飞, 蔡道章, 柴伟. 人工智能辅助全髋关节置换三维术前规划准确性评价[J/OL]. 中华关节外科杂志(电子版), 2024, 18(04): 431-438.
[6] 叶莉, 杜宇. 深度学习在牙髓根尖周病临床诊疗中的应用[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2024, 18(06): 351-356.
[7] 熊鹰, 林敬莱, 白奇, 郭剑明, 王烁. 肾癌自动化病理诊断:AI离临床还有多远?[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 535-540.
[8] 李伟, 宋子健, 赖衍成, 周睿, 吴涵, 邓龙昕, 陈锐. 人工智能应用于前列腺癌患者预后预测的研究现状及展望[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 541-546.
[9] 黄俊龙, 李文双, 李晓阳, 刘柏隆, 陈逸龙, 丘惠平, 周祥福. 基于盆底彩超的人工智能模型在女性压力性尿失禁分度诊断中的应用[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 597-605.
[10] 莫淇舟, 苏劲, 黄健, 李健维, 李思宁, 柳建军. 智能控压输尿管软镜碎石吸引取石术在直径10~25 mm上尿路结石中的应用[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 497-502.
[11] 李义亮, 苏拉依曼·牙库甫, 麦麦提艾力·麦麦提明, 克力木·阿不都热依木. 机器人与腹腔镜食管裂孔疝修补术联合Nissen 胃底折叠术短期疗效分析[J/OL]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 512-517.
[12] 王洪, 王骏华, 范建楠. 人工智能技术在肩袖损伤中的研究进展[J/OL]. 中华肩肘外科电子杂志, 2024, 12(04): 356-361.
[13] 孙铭远, 褚恒, 徐海滨, 张哲. 人工智能应用于多发性肺结节诊断的研究进展[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2024, 18(08): 785-790.
[14] 杨松林, 黄仕豪, 王丽珠, 李禧萌, 邹飞翔, 李坤炜, 梁明柱, 陈炳辉. 良性肺结节生长变化的影像学评价[J/OL]. 中华介入放射学电子杂志, 2024, 12(04): 344-350.
[15] 张玮玮, 霍晓川. 人工智能时代医学生批判性思维培养的重要性[J/OL]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2024, 18(04): 357-359.
阅读次数
全文
12
HTML PDF
最新录用 在线预览 正式出版 最新录用 在线预览 正式出版
0 0 3 0 0 9

  来源 本网站 其他网站
  次数 11 1
  比例 92% 8%

摘要
311
最新录用 在线预览 正式出版
0 0 311
  来源 本网站 其他网站
  次数 86 225
  比例 28% 72%