妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱

项目概述

妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱项目旨在构建一个基于知识图谱技术的智能血糖管理系统,帮助孕期糖尿病患者及医疗服务提供者系统化、结构化地管理和查询相关知识。通过将妊娠期糖尿病相关的医学数据、管理规范、患者问答等信息整合到图数据库中,提升信息的关联性和检索效率,支持智能问答和可视化查询,促进个性化血糖管理和科学决策。

核心解决的问题包括:

  • 妊娠期糖尿病相关知识的结构化表达与管理
  • 多维度、关系丰富的医学知识快速查询与展示
  • 结合智能问答技术,实现自然语言交互与辅助诊疗
  • 用户身份认证与权限管理,保障系统安全性和个性化服务

目标用户群体为孕期糖尿病患者、医生及相关医疗健康管理人员,通过系统提供的知识查询与问答功能,辅助临床决策和患者自我管理。


技术架构

整体架构设计

项目基于Django框架构建,采用典型的前后端分离架构:

  • 数据层:利用Neo4j图数据库存储妊娠期糖尿病血糖管理知识节点与关系,支持复杂图谱结构和高效查询。
  • 后端服务层:Django应用提供数据导入、图数据库管理、用户认证及智能问答API接口,作为业务逻辑核心。
  • 前端展示层:基于Django模板引擎渲染网页,结合Bootstrap框架实现响应式界面,支持用户交互和图谱可视化。
  • 智能交互层:集成OpenAI GPT模型接口,实现基于知识图谱的自然语言问答,提升用户体验和应用智能水平。

主要技术栈

  • Python 3.x
  • Django Web框架
  • Neo4j 图数据库 + py2neo Python客户端
  • Pandas数据处理库(Excel数据导入)
  • jieba中文分词工具
  • OpenAI GPT自然语言处理API
  • Bootstrap、Material Design Icons前端UI框架
  • Django ORM用户认证与权限管理

模块间的关系和交互

  • datas模块负责将结构化Excel数据导入Neo4j,为图数据库构建基础数据层,供后端业务模块使用。
  • myneo4j模块作为核心后端,管理图数据库节点和关系,提供图谱查询和智能问答接口,依赖datas模块导入的数据。
  • accounts模块管理用户注册、登录和权限认证,保障系统安全,支持myneo4j模块中用户相关数据的关联。
  • templates模块负责前端页面渲染,配合myneo4j和accounts模块的视图逻辑,实现用户界面与后端服务的数据和功能交互。

功能模块

1. datas模块 — 数据导入

  • 功能:从Excel文件读取妊娠期糖尿病相关结构化数据,自动化创建Neo4j图数据库中的节点和关系,支持数据的增量导入。
  • 关键功能点:
  • 利用pandas解析Excel表格
  • 使用py2neo操作Neo4j,实现节点匹配和关系构建
  • 动态判断并创建图谱结构,支持批量数据导入

2. myneo4j模块 — 图数据库管理与智能问答

  • 功能:
  • 基于Django ORM定义图谱节点、问答及问题类型模型
  • 封装Neo4j复杂查询工具,实现图谱数据的增删改查
  • 提供RESTful API供前端调用,支持图谱数据展示
  • 集成OpenAI GPT接口,实现基于图谱的智能自然语言问答
  • 关键特点:
  • 支持中文语境的分词和语义处理
  • 结合用户数据提供个性化问答记录管理
  • 视图层与templates模块紧密协作,实现前后端数据交互

3. accounts模块 — 用户认证与管理

  • 功能:
  • 用户注册、登录、登出及信息维护
  • 密码加密与安全验证
  • 后台用户数据管理与权限控制
  • 关键点:
  • 扩展Django默认用户模型,支持手机号等扩展字段
  • 采用Django表单进行数据验证,保证输入合法性
  • 与myneo4j模块集成,实现用户与问答数据的关联

4. templates模块 — 前端展示与交互

  • 功能:
  • 提供统一的页面结构和样式基础(base.html)
  • 支持用户认证界面(登录、注册、密码修改、个人信息)
  • 实现知识图谱查询结果的动态展示和智能问答交互页面
  • 特点:
  • 应用Django模板语言,支持模板继承和动态内容渲染
  • 结合Bootstrap框架保证界面响应式与美观
  • 实现表单安全防护,保障用户操作安全

模块协作关系

  • datas模块预处理数据并导入图数据库,myneo4j模块基于此数据实现业务逻辑和服务接口。
  • accounts模块提供安全的用户身份认证,保障myneo4j模块的问答和数据访问权限。
  • templates模块依赖myneo4j和accounts模块的视图逻辑,实现完整的用户界面体验。
  • 整个系统各模块紧密协同,共同支持知识图谱的构建、查询、智能问答及用户管理。

项目结构

xy25_neo4j_pregnancy/
├── accounts/                  # 用户账户管理模块
│   ├── models.py              # 用户模型定义
│   ├── views.py               # 用户相关视图逻辑
│   ├── forms.py               # 表单验证定义
│   ├── urls.py                # 用户模块路由配置
│   └── admin.py               # 后台用户管理配置
├── datas/                    # 数据导入模块
│   ├── importneo4j.py         # Excel导入Neo4j核心脚本
│   └── datas.xlsx             # 数据源Excel文件
├── myneo4j/                  # 图数据库业务逻辑模块
│   ├── models.py              # 图谱节点及问答模型
│   ├── pyneo_utils.py         # Neo4j数据库操作工具
│   ├── views.py               # 图谱及问答视图
│   ├── urls.py                # 路由配置
│   └── admin.py               # 后台问答管理配置
├── templates/                # 前端页面模板
│   ├── base.html              # 基础模板
│   ├── index.html             # 主页面
│   ├── login.html             # 登录页
│   ├── register.html          # 注册页
│   ├── modify.html            # 密码修改页
│   ├── my_info.html           # 用户信息页
│   └── wenda.html             # 智能问答页
├── static/                   # 静态资源(CSS、JS、图片等)
├── xy_neo4j/                 # Django项目配置目录
│   ├── settings.py            # 项目配置
│   ├── urls.py                # 全局路由配置
│   ├── wsgi.py                # WSGI入口
│   └── asgi.py                # ASGI入口
├── manage.py                 # Django管理命令入口
├── .venv/                    # 虚拟环境目录
├── README.md                 # 项目说明文档
└── requests.txt              # 依赖库列表
  • accounts/ 负责用户身份认证和管理,保障系统安全。
  • datas/ 负责外部结构化数据的导入,构建图数据库基础。
  • myneo4j/ 是图谱核心业务模块,实现图数据库操作和智能问答逻辑。
  • templates/ 提供用户交互界面,基于Django模板引擎渲染。
  • static/ 存放CSS、JS及图片等静态资源,支持前端页面展示。
  • xy_neo4j/ 存放Django项目全局配置和入口。

部署和运行

环境要求

  • 操作系统:Linux、Windows或macOS
  • Python 3.7及以上
  • Neo4j图数据库(版本兼容py2neo)
  • 虚拟环境管理工具(推荐使用venv或virtualenv)
  • 网络连接(访问OpenAI GPT接口需要)

安装和配置步骤

  1. 配置Python虚拟环境
   python -m venv .venv
   source .venv/bin/activate  # Linux/macOS
   .venv\Scripts\activate     # Windows
  1. 安装依赖库
   pip install -r requests.txt
  1. 安装并启动Neo4j数据库
  • 下载并安装Neo4j社区版或企业版
  • 配置数据库账户和密码(需与项目配置一致)
  • 启动Neo4j服务
  1. 配置Django项目
  • 编辑xy_neo4j/settings.py,配置数据库连接信息和OpenAI API密钥
  • 配置静态文件路径和媒体文件路径
  1. 导入初始数据
   python datas/importneo4j.py
  1. 应用数据库迁移
   python manage.py migrate
  1. 创建超级管理员账号(可选)
   python manage.py createsuperuser

启动方式

  • 运行Django开发服务器:
  python manage.py runserver
  • 访问浏览器打开 http://127.0.0.1:8000/ 进入系统首页。

总结

妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱项目基于现代图数据库技术和人工智能自然语言处理,实现了妊娠期糖尿病相关知识的结构化管理和智能问答服务。项目采用Django框架结合Neo4j数据库,构建了完善的数据导入、业务逻辑和用户界面体系,支持用户身份认证和个性化交互。技术上融合了pandas数据处理、py2neo图数据库操作、jieba中文分词及OpenAI GPT智能问答,具备较强的扩展性和应用价值。本项目为孕期糖尿病管理提供了一种创新的知识服务解决方案,助力医疗健康领域的数字化转型和智能化升级。


如有问题请联系作者:https://qalangtao.com 。
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图片[1]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱
图片[2]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱
图片[3]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱
图片[4]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱
图片[5]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱
图片[6]-妊娠期糖尿病血糖管理知识图谱

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