孟轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) ，高星 ，王巖 ，秦盼盼 ，胡紅濮

國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)2019年報(bào)告顯示，我國(guó)20～79歲人群 中，約有1.16億人口罹患糖尿病，成為世界上糖尿病患病人數(shù)最多的國(guó)家，同時(shí)還有1.37億人為糖耐量受損狀態(tài)［1］。營(yíng)養(yǎng)干預(yù)作為糖尿病治療的基礎(chǔ)和“五駕馬車”之一，已經(jīng)被多項(xiàng)研究證實(shí)對(duì)于糖尿病患者的血糖控制、并發(fā)癥預(yù)防等具有明顯效果［2-3］，并且還可以降低醫(yī)療成本［4］。有證據(jù)表明，營(yíng)養(yǎng)干預(yù)不僅對(duì)糖尿病患者有益，對(duì)于糖尿病前期患者疾病的逆轉(zhuǎn)也有積極意義［5］。然而調(diào)查顯示，患者對(duì)于醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)有著較高的需求，但實(shí)際依從性較差，產(chǎn)生高需求和低依從的矛盾主要表現(xiàn)在：一方面，飲食教育或指導(dǎo)常位于糖尿病患者需求的前幾位甚至首位［6］；另一方面，患者飲食控制不佳的情況十分突出［7-8］。矛盾背后的原因可能是基層醫(yī)生數(shù)量不足以覆蓋龐大的患者群體［9］，而借助知識(shí)庫(kù)對(duì)患者進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)管理，可以極大地提高效率，解決醫(yī)生數(shù)量不足的問題。不僅如此，知識(shí)庫(kù)可以存儲(chǔ)大量食物和食譜數(shù)據(jù)，能在符合營(yíng)養(yǎng)管理要求的基礎(chǔ)上給患者提供更多的飲食選擇，滿足患者的個(gè)性化需求，有助于提高患者依從性［10-11］。國(guó)內(nèi)已有學(xué)者設(shè)計(jì)了糖尿病診療和非藥物治療知識(shí)庫(kù)和應(yīng)用等［12-13］，市場(chǎng)上也已經(jīng)有一些糖尿病患者管理軟件，但是這些研究和設(shè)計(jì)均較側(cè)重糖尿病的診療和藥物治療，營(yíng)養(yǎng)管理相關(guān)研究相對(duì)較少，而已有的應(yīng)用軟件無法完成全過程和長(zhǎng)期的糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理［14］?；谶@些不足，本研究針對(duì)糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理的全過程設(shè)計(jì)并構(gòu)建糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)糖尿病患者進(jìn)行全過程營(yíng)養(yǎng)管理的目的。

1 資料與方法

1.1 資料來源 查閱我國(guó)官方發(fā)布的糖尿病指南、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專家共識(shí)及權(quán)威教科書等，如《中國(guó)糖尿病醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)治療指南（2013）》［15］、《WS/T 601—2018 妊娠期糖尿病患者膳食指導(dǎo)》［16］、《中國(guó)2型糖尿病防治指南（2017年版）》［17］、《中國(guó)成人糖尿病前期干預(yù)的專家共識(shí)》［18］、《中國(guó)1型糖尿病診治指南（節(jié)選）》［19］、《內(nèi)科學(xué)》［20］、《臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)》［21］等，以“糖尿病”“營(yíng)養(yǎng)治療”“知識(shí)庫(kù)”“diabetes”“nutrition management”“knowledge base”等為主題、關(guān)鍵詞及摘要檢索詞，在中國(guó)知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、維普網(wǎng)、PubMed、Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)檢索2000—2020年發(fā)表的糖尿病患者營(yíng)養(yǎng)管理的相關(guān)文獻(xiàn)。

1.2 研究方法 糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建包括知識(shí)采集、知識(shí)表示、知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用和測(cè)試三部分。用人工采集的方法摘錄前述權(quán)威資料中糖尿病營(yíng)養(yǎng)治療的方案、規(guī)則等相關(guān)知識(shí)，借助光學(xué)字符識(shí)別（optical character recognition，OCR）技術(shù)等完成對(duì)紙質(zhì)資料、圖片資料等的識(shí)別和摘錄。知識(shí)表示采用本體表示法，用醫(yī)藥領(lǐng)域常用的七步法完成本體構(gòu)建，借助protege軟件，將采集到的資料拆分、轉(zhuǎn)化為類、實(shí)例、屬性、關(guān)系等計(jì)算機(jī)可識(shí)別的語言并存儲(chǔ)到軟件中，建立各部分知識(shí)的聯(lián)系。知識(shí)庫(kù)應(yīng)用和測(cè)試階段，利用protege軟件，進(jìn)行知識(shí)的可視化展示、知識(shí)查詢等功能，利用protege軟件自帶的推理機(jī)，對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行邏輯檢驗(yàn)。

2 糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建

制定糖尿病營(yíng)養(yǎng)方案的要點(diǎn)包括控制總攝入量和保證營(yíng)養(yǎng)均衡，此外還要注意特殊患者需忌口。本研究所設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)對(duì)患者進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)管理的過程如圖1所示，用戶輸入疾病信息和人口學(xué)特征數(shù)據(jù)，知識(shí)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，輸出營(yíng)養(yǎng)食譜，過程大致包括6個(gè)主要節(jié)點(diǎn)。其中，糖尿病前期患者和糖尿病患者營(yíng)養(yǎng)方案的輸出需經(jīng)過疾病診斷、標(biāo)記特殊患者、計(jì)算總熱量、分配營(yíng)養(yǎng)素、篩選食物5個(gè)步驟。健康人群和高危人群無需進(jìn)行特殊的飲食管理，只需消除或避免高危因素如戒煙戒酒即可，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)只針對(duì)其輸出飲食注意事項(xiàng)，不輸出具體的營(yíng)養(yǎng)方案。

圖1 糖尿病患者營(yíng)養(yǎng)管理過程Figure 1 Nutrition management process for diabetes patients

2.1 疾病診斷 糖尿病及其他疾病的確診，需要事先在其他醫(yī)療環(huán)節(jié)完成，當(dāng)前環(huán)節(jié)僅利用其診斷結(jié)果進(jìn)行流程的判定和糖尿病營(yíng)養(yǎng)方案的選擇。這一步依靠若干個(gè)條件函數(shù)完成，以用戶的空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)PG）和口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）結(jié)果數(shù)據(jù)和醫(yī)生的診斷為判斷的參數(shù)。利用FPG和OGTT判斷用戶的數(shù)據(jù)是流向患病群體還是非患病群體，判斷是否需要對(duì)該用戶進(jìn)行較為嚴(yán)格的營(yíng)養(yǎng)管理。由于糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理方案的制定需要考慮多方面要素，不同患者制定營(yíng)養(yǎng)方案的規(guī)則略有不同，因此還需要利用醫(yī)生的診斷結(jié)果判斷患病用戶的數(shù)據(jù)具體流向知識(shí)庫(kù)中哪一條營(yíng)養(yǎng)方案制定規(guī)則。在糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中需要用到的疾病診斷結(jié)果包括糖尿病的分型和其他疾病及并發(fā)癥情況。這一步判斷完成后，數(shù)據(jù)結(jié)果流入標(biāo)記特殊患者和計(jì)算總熱量環(huán)節(jié)。

2.2 標(biāo)記特殊患者 標(biāo)記特殊患者這一步主要用于區(qū)分同時(shí)患有其他疾病或出現(xiàn)糖尿病并發(fā)癥的患者與普通糖尿病患者，并在知識(shí)庫(kù)中將所患疾病與飲食宜忌匹配。如普通糖尿病患者無需大量補(bǔ)充維生素及微量元素［15］，而所有類型糖尿病患者妊娠期間應(yīng)每日額外補(bǔ)充葉酸400 μg［16］；建議普通患者日攝入食鹽量不超過6.00 mg，而糖尿病合并高血壓患者日推薦攝入食鹽量應(yīng)不超過4.25 mg；推薦普通患者每日攝入蛋白質(zhì)0.8～1.2 g/kg，而腎臟病患者每日蛋白質(zhì)攝入量建議不超過0.8 g/kg，透析患者可適當(dāng)增加蛋白質(zhì)攝入量［17］。這一步的實(shí)現(xiàn)依靠對(duì)食物和患者屬性的標(biāo)記，分別在構(gòu)建知識(shí)庫(kù)和應(yīng)用時(shí)完成，即將知識(shí)庫(kù)中所有食物的營(yíng)養(yǎng)素含量、食用宜忌等信息作為食物的屬性存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)中，在應(yīng)用階段將患者的糖尿病分型、其他疾病及并發(fā)癥情況等作為患者的臨時(shí)信息存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中，用于后續(xù)計(jì)算攝入熱量和選擇推薦食物。

2.3 計(jì)算總熱量 為了兼顧實(shí)用性和可操作性，本研究設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)輸出的營(yíng)養(yǎng)方案是以三大宏量營(yíng)養(yǎng)素的建議攝入量和不同營(yíng)養(yǎng)素推薦選擇的食物原材料的形式呈現(xiàn)，不具體到菜譜。每日攝入熱量主要根據(jù)患者的糖尿病類型、年齡、身高、體質(zhì)量、勞動(dòng)強(qiáng)度和患者原每日攝入總熱量中一個(gè)或多個(gè)因素來確定，不同患者所需熱量的計(jì)算公式略有差異，如圖2所示。將這些計(jì)算公式轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的語言存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)的規(guī)則庫(kù)中，在使用時(shí)依據(jù)患者的不同屬性調(diào)用不同的公式，將患者的基本數(shù)據(jù)代入熱量計(jì)算公式即可得到各類糖尿病患者每日應(yīng)攝入的總熱量。

圖2 糖尿病患者攝入總熱量計(jì)算公式［15-19］Figure 2 Calculation formula of total calorie intake in diabetic population

特殊類型糖尿病患者因病因復(fù)雜、人數(shù)較少，我國(guó)目前還沒有發(fā)布針對(duì)性的營(yíng)養(yǎng)指南或?qū)＜夜沧R(shí)，營(yíng)養(yǎng)方案的制定需在臨床醫(yī)師或營(yíng)養(yǎng)師的指導(dǎo)下進(jìn)行，本研究暫不討論特殊類型糖尿病患者的營(yíng)養(yǎng)管理。

2.4 分配營(yíng)養(yǎng)素 計(jì)算糖尿病患者每日所需攝入的總熱量后，還需將總熱量按指南等建議的比例分配到各營(yíng)養(yǎng)素中，營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入的比例主要指三大宏量營(yíng)養(yǎng)素的比例，由糖尿病類型決定，不同類型的糖尿病患者之間營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入的比例較為接近，但不完全相同，如圖3所示。這一步的處理與計(jì)算攝入總熱量的方式基本相同，將不同類型的糖尿病患者的營(yíng)養(yǎng)素配比轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的公式，存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)的規(guī)則庫(kù)中，在完成每日所需攝入的總熱量的計(jì)算之后，調(diào)用營(yíng)養(yǎng)素配比公式，將總熱量轉(zhuǎn)換為各營(yíng)養(yǎng)素應(yīng)攝入的熱量。營(yíng)養(yǎng)素分配結(jié)果流入篩選食物環(huán)節(jié)，并存儲(chǔ)到營(yíng)養(yǎng)方案表中。

圖3 糖尿病患者攝入宏量營(yíng)養(yǎng)素配比Figure 3 Ratio of macronutrients intake in diabetic population

2.5 篩選食物 在篩選食物環(huán)節(jié)主要實(shí)現(xiàn)適宜食物推薦和所需熱量到食物重量的換算兩個(gè)功能。依據(jù)第二步標(biāo)記的特殊患者，將患者不適宜食用的食物排除，這一步主要依靠帶條件的隨機(jī)公式實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)記的每一條屬性均作為一個(gè)排除條件，排除不宜食用的食物，在符合條件的食物中隨機(jī)選擇若干種作為推薦食物，如指南建議糖尿病腎病患者以動(dòng)物蛋白代替植物蛋白，那么糖尿病腎病患者在這一步選擇時(shí)就將豆制品排除。依據(jù)第三、四步計(jì)算得到的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量和所篩選出的食物的三大宏量營(yíng)養(yǎng)素含量算出各個(gè)食物應(yīng)攝入的重量，結(jié)果即產(chǎn)出的營(yíng)養(yǎng)方案，輸出到用戶并存儲(chǔ)到營(yíng)養(yǎng)食譜表中。

2.6 判斷高危因素 這一環(huán)節(jié)主要適用于血糖水平正常的健康人群，疾病診斷環(huán)節(jié)后，健康者在糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中選擇自身存在的高危因素，系統(tǒng)輸出與高危因素匹配的飲食注意事項(xiàng)。輸出的飲食注意事項(xiàng)僅針對(duì)可控制、可避免的危險(xiǎn)因素如超重、吸煙等，無法避免的危險(xiǎn)因素如年齡不納入本環(huán)節(jié)的分析。

3 糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用和測(cè)試

3.1 業(yè)務(wù)應(yīng)用

3.1.1 指導(dǎo)糖尿病患者營(yíng)養(yǎng)管理 營(yíng)養(yǎng)管理對(duì)糖尿病前期和糖尿病患者至關(guān)重要，目前各類糖尿病管理應(yīng)用也能夠提供一定的糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理知識(shí)或輔助功能如健康科普、食物熱量查詢等。但這些應(yīng)用提供的知識(shí)和功能較為分散，對(duì)患者來說指導(dǎo)性和實(shí)用性不強(qiáng)。營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)應(yīng)整合必要的功能，提供完整的營(yíng)養(yǎng)管理服務(wù)，產(chǎn)出可直接使用的營(yíng)養(yǎng)食譜，解決患者輾轉(zhuǎn)于多個(gè)應(yīng)用而無法獲得具體詳細(xì)指導(dǎo)的問題，完成一站式服務(wù)。

3.1.2 營(yíng)養(yǎng)服務(wù)個(gè)性化 不同年齡、分類的糖尿病患者對(duì)營(yíng)養(yǎng)方案的需求各不相同，如青少年患者應(yīng)著重考慮飲食方案的營(yíng)養(yǎng)性以保障身體發(fā)育所需，成年人應(yīng)嚴(yán)格控制攝入總熱量以控制血糖、延緩疾病的發(fā)展，老年人應(yīng)首要考慮提高生存質(zhì)量，不能一味追求低熱量等。一套方案無法滿足所有患者，對(duì)于不同的患者必須考慮其特殊情況，提出有針對(duì)性的方案?；诓煌颊咧g差異化的營(yíng)養(yǎng)需求，知識(shí)庫(kù)應(yīng)將患者的患病情況、人口學(xué)特征等數(shù)據(jù)與營(yíng)養(yǎng)管理建議等一一匹配，并盡可能細(xì)化數(shù)據(jù)粒度，設(shè)置高效的檢索及篩選方式，以便從知識(shí)庫(kù)的大量數(shù)據(jù)中篩選出最合適的數(shù)據(jù)形成營(yíng)養(yǎng)方案。

3.2 用戶應(yīng)用

3.2.1 醫(yī)生應(yīng)用 醫(yī)生具有對(duì)患者進(jìn)行疾病綜合管理的需求，糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理是其中重要的一環(huán)，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)是疾病綜合管理系統(tǒng)中重要的組成部分，擔(dān)任著一部分營(yíng)養(yǎng)師的職責(zé)。在臨床診療活動(dòng)中，將本研究設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)嵌入醫(yī)院的患者管理系統(tǒng)中，醫(yī)生借助糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)為患者提供營(yíng)養(yǎng)方案，與處方等共同形成重要的醫(yī)療建議。糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用可以極大減輕醫(yī)生的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

3.2.2 患者應(yīng)用

3.2.2.1 營(yíng)養(yǎng)食譜獲取便捷 在糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理的過程中，為了提高患者的依從性，達(dá)到更好地控制血糖的目的，需要盡量降低患者的學(xué)習(xí)成本，減少患者的復(fù)雜操作，直接向患者提供完整可用的營(yíng)養(yǎng)食譜，同時(shí)應(yīng)保證食譜中的食材是常見和易得的。將本研究所設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)嵌入到醫(yī)院的患者管理系統(tǒng)后，患者無需輾轉(zhuǎn)于多個(gè)應(yīng)用之間，在醫(yī)院就診時(shí)同時(shí)獲得醫(yī)生的藥物診療方案和基于該知識(shí)庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)方案，利用糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)，患者僅需輸入年齡、身高、體質(zhì)量等基本信息和糖尿病類型、其他疾病患病情況，就可以按需求獲得一日或多日食譜。

3.2.2.2 營(yíng)養(yǎng)食譜多樣化 營(yíng)養(yǎng)管理工作是長(zhǎng)期持續(xù)的，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)需要產(chǎn)出大量的食譜。為了避免患者使用一段時(shí)間后因厭煩而棄用營(yíng)養(yǎng)食譜，應(yīng)保證知識(shí)庫(kù)中食材的多樣化和食材組合方式的多樣化，即保證食譜的多樣化。因此食物庫(kù)必須足夠大，盡可能覆蓋所有的常見食材，同時(shí)應(yīng)包含一定數(shù)量的非日常食材，以滿足各類患者的需求。盡量均衡同類食物被選擇的概率，避免少數(shù)食材頻繁出現(xiàn)或相似食譜短期內(nèi)大量重復(fù)的現(xiàn)象。

3.2.2.3 滿足個(gè)人飲食喜好 在滿足食譜實(shí)用性和多樣化的基礎(chǔ)上，還應(yīng)盡量考慮患者的飲食喜好。在保證熱量控制和營(yíng)養(yǎng)均衡的同時(shí)，還應(yīng)盡量兼顧患者在飲食方面的幸福感。在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)形成營(yíng)養(yǎng)方案后，患者可以根據(jù)自己的偏好替換食材，調(diào)整食譜?；颊咴谑匙V制定過程中的適度參與也有利于提高其依從性［22］。

3.3 功能設(shè)計(jì) 為了滿足業(yè)務(wù)需求和用戶需求，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)具備數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、運(yùn)算、查詢、更新和修改等功能。

3.3.1 患者數(shù)據(jù)采集 借助糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)管理需要輸入患者的基本信息和患病情況，以此來輸出個(gè)性化的營(yíng)養(yǎng)食譜。糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)具備患者數(shù)據(jù)采集的功能。

3.3.2 數(shù)據(jù)有序存儲(chǔ) 糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)直接產(chǎn)出食材及其組合形成營(yíng)養(yǎng)食譜，因此糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)功能是有序存儲(chǔ)食材信息。為了滿足輸出個(gè)性化食譜的需求，將糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中的食物與其屬性一一匹配，便于后續(xù)步驟的篩選。糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)的食材屬性包括名稱、類別、熱量、營(yíng)養(yǎng)素含量、食用宜忌、食療功效等。為了滿足食譜多樣化的需求，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)足量的食材信息。除此之外，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)也將運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于后續(xù)步驟的調(diào)用。

3.3.3 數(shù)據(jù)運(yùn)算 將輸入的患者信息轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅臓I(yíng)養(yǎng)食譜，需要經(jīng)過知識(shí)庫(kù)的運(yùn)算過程。糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中除了設(shè)置有序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的食物庫(kù)，還設(shè)置用于數(shù)據(jù)運(yùn)算的規(guī)則庫(kù)，存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)運(yùn)行的每一步中需用到的計(jì)算公式。數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過程中，調(diào)用采集到的信息、存儲(chǔ)的知識(shí)及運(yùn)行中產(chǎn)生的新信息并代入規(guī)則庫(kù)中的計(jì)算公式，得出運(yùn)算結(jié)果直至輸出最終的營(yíng)養(yǎng)食譜。

3.3.4 數(shù)據(jù)查詢 糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)具備數(shù)據(jù)查詢功能，便于用戶以食材名稱、種類、食療功效、營(yíng)養(yǎng)素含量等字段作為關(guān)鍵詞檢索相應(yīng)結(jié)果，并能夠根據(jù)一定邏輯將檢索結(jié)果排序。數(shù)據(jù)查詢功能可以在篩選食物階段幫助患者按個(gè)人偏好替換食材、調(diào)整食譜，也可以充當(dāng)搜索引擎的角色，幫助用戶查詢、了解食物屬性等營(yíng)養(yǎng)知識(shí)。

3.3.5 數(shù)據(jù)更新和修改 隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步和醫(yī)療實(shí)踐的豐富，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)會(huì)逐漸變得更加精準(zhǔn)和豐富，為了保證知識(shí)的及時(shí)更新，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)具備數(shù)據(jù)更新和修改的功能，便于在相關(guān)指南、專家共識(shí)和食物信息等更新后對(duì)糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中的相應(yīng)信息做出調(diào)整。

4 討論

本研究從糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理過程中數(shù)據(jù)流向切入，論述了糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)核心環(huán)節(jié)的構(gòu)建。并從業(yè)務(wù)、用戶和功能3個(gè)角度分析了本研究所設(shè)計(jì)構(gòu)建的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景和功能，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)在業(yè)務(wù)方面需要完成全過程的營(yíng)養(yǎng)管理和提供個(gè)性化的服務(wù)；在用戶方面需要滿足醫(yī)生管理患者的需要和患者對(duì)營(yíng)養(yǎng)食譜便捷性、多樣性等的需求；在功能方面需要具備數(shù)據(jù)的采集、有序存儲(chǔ)、運(yùn)算、查詢、更新和修改功能。

糖尿病一直是慢性病領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［23］，以營(yíng)養(yǎng)和運(yùn)動(dòng)為主的生活方式干預(yù)及飲食養(yǎng)生等成為糖尿病管理研究的熱頻詞匯［24-25］，營(yíng)養(yǎng)治療等生活方式干預(yù)已經(jīng)被多項(xiàng)試驗(yàn)證實(shí)對(duì)于各類糖尿病患者生存質(zhì)量的提升存在顯著意義［26-27］。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)可用于糖尿病診療和患者自我管理的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究。

ROLLO等［28］綜述了近年來關(guān)于糖尿病自我管理電子技術(shù)的研究，比較了短信、移動(dòng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、電子游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和可穿戴技術(shù)7種糖尿病營(yíng)養(yǎng)和運(yùn)動(dòng)自我管理的電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。這些應(yīng)用從功能角度大致可以分為輔助管理工具和健康教育工具。輔助管理工具直接提供自我管理方案或相關(guān)建議；健康教育工具將營(yíng)養(yǎng)知識(shí)融合于視頻、游戲或設(shè)定的情景體驗(yàn)中，使糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)變得生動(dòng)而有趣，不失為一個(gè)對(duì)患者進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)的新思路。但健康教育工具對(duì)設(shè)備和內(nèi)容創(chuàng)作的要求均較高，短時(shí)間內(nèi)無法推廣到更大范圍，特別是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)。

目前相關(guān)研究的主流仍然是糖尿病自我管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用。YOO 等［29］、BOOTH 等［30］、KABEZA 等［31］在各自設(shè)計(jì)的模型之上，開發(fā)了為糖尿病相關(guān)用戶提供健康行為和飲食管理服務(wù)的移動(dòng)應(yīng)用；TOLEDO等［32］提出的營(yíng)養(yǎng)管理框架同時(shí)兼顧了患者的營(yíng)養(yǎng)管理和個(gè)人偏好，基于該框架設(shè)計(jì)的系統(tǒng)還能用于生成每日膳食計(jì)劃；MING等［33］在當(dāng)?shù)厥讋?chuàng)性地開發(fā)了基于圖像識(shí)別技術(shù)的食物識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)還能分析所識(shí)別食物的營(yíng)養(yǎng)，使用該系統(tǒng)可以大幅度提升數(shù)據(jù)采集的效率；AHN等［34］在前期開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)飲食管理指南的基礎(chǔ)上，開發(fā)了可移動(dòng)的程序，并且在后續(xù)的對(duì)比試驗(yàn)中證實(shí)移動(dòng)應(yīng)用的加入比單純利用網(wǎng)絡(luò)飲食管理指南等進(jìn)行離線學(xué)習(xí)更能促進(jìn)患者飲食的積極改變；BURGERMASTER等［35］將營(yíng)養(yǎng)師制定營(yíng)養(yǎng)方案的模型編碼到函數(shù)中形成推理機(jī)，利用推理機(jī)將患者數(shù)據(jù)和專家知識(shí)相結(jié)合，輸出營(yíng)養(yǎng)建議，模擬營(yíng)養(yǎng)師制定營(yíng)養(yǎng)方案的過程。該推理機(jī)能夠發(fā)揮一定的效能，但是準(zhǔn)確率有待提升。

國(guó)內(nèi)張芳芳［36］在構(gòu)建適用于中文醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的自動(dòng)問答系統(tǒng)框架的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了糖尿病生活方式干預(yù)的自問自答系統(tǒng)；張宇［37］構(gòu)建了基于Web的高血壓和糖尿病的非藥物治療知識(shí)庫(kù)，并進(jìn)行了可信度測(cè)試。相比之下國(guó)內(nèi)對(duì)于糖尿病營(yíng)養(yǎng)干預(yù)系統(tǒng)的研究較少，而對(duì)于診療系統(tǒng)的研究較多。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了較為豐富的糖尿病管理移動(dòng)應(yīng)用。本研究調(diào)查了移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)下載量大于1萬人次的糖尿病管理移動(dòng)應(yīng)用21個(gè)及3個(gè)用戶基數(shù)較大的健身類移動(dòng)應(yīng)用的飲食管理模塊，這些應(yīng)用可以在不同程度上實(shí)現(xiàn)飲食記錄、營(yíng)養(yǎng)知識(shí)科普、醫(yī)護(hù)團(tuán)隊(duì)咨詢、營(yíng)養(yǎng)師付費(fèi)課程學(xué)習(xí)、食物信息查詢和簡(jiǎn)單食譜推薦等功能，這些功能基本涵蓋了糖尿病營(yíng)養(yǎng)管理中的所有環(huán)節(jié)，但這些應(yīng)用缺乏對(duì)全流程功能的整合，而且沒有將知識(shí)深度融合?；颊邿o法依靠單個(gè)移動(dòng)應(yīng)用完成完整的營(yíng)養(yǎng)管理過程，應(yīng)用長(zhǎng)期實(shí)用性較差。

本研究所設(shè)計(jì)、構(gòu)建的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)從實(shí)用的角度出發(fā)，將患者的營(yíng)養(yǎng)管理的全過程進(jìn)行了整合，并且存儲(chǔ)了豐富的食物數(shù)據(jù)，用戶可以借助其完成完整且長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)管理。此外，糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)在構(gòu)建的過程中參考了中醫(yī)理論中的食藥養(yǎng)生知識(shí)，對(duì)藥典規(guī)定的藥食同源的食物進(jìn)行了標(biāo)記，并且糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)了中醫(yī)典籍中關(guān)于消渴的食療方劑，方便對(duì)用戶做出推薦。本研究設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)也存在一些不足，如為了方便計(jì)算，在食物推薦環(huán)節(jié)并未將維生素、礦物質(zhì)等微量元素納入計(jì)算公式，可能導(dǎo)致用戶依照知識(shí)庫(kù)提供的營(yíng)養(yǎng)方案攝入的微量元素與實(shí)際的需求不符合；由于技術(shù)條件的限制，本研究設(shè)計(jì)的糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)只能實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單的查詢，還未實(shí)現(xiàn)模糊語義查詢功能，可能會(huì)給用戶的操作帶來不便。在后續(xù)的深入研究中需要繼續(xù)完善算法，提高糖尿病營(yíng)養(yǎng)知識(shí)庫(kù)的實(shí)用性和操作的方便性。

作者貢獻(xiàn)：孟轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，資料收集、整理，撰寫論文；孟轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、高星、王巖、秦盼盼、胡紅濮進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析，論文的修訂；高星、王巖、秦盼盼、胡紅濮負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校；胡紅濮對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。