本研究由郑州大学护理与健康学院孙义芳在导师徐慧萍副主任护师的指导下完成，为专业硕士学位论文，完成时间为2024年12月。论文题为《社区老年人肌少症健康教育知识图谱的构建》，属于护理学与健康信息学交叉领域的研究。研究旨在通过构建社区老年人肌少症健康教育知识图谱，为老年人提供科学、实用且适老化的肌少症自主学习工具，助力肌少症防控知识的普及。
肌少症（sarcopenia）是一种与增龄相关的骨骼肌质量减少、肌肉力量下降和/或躯体功能减退的老年综合征，严重影响老年人的生活质量并增加跌倒、失能及死亡风险。社区老年人对肌少症的认知水平普遍较低，且在学习健康知识过程中面临诸多困难，如专业术语难以理解、信息获取渠道分散、传统健康教育材料缺乏层次性和交互性等。知识图谱（knowledge graph）作为一种结构化的知识表示方法，能够将实体及其相互关系以图形化方式呈现，具有直观、可交互和层次清晰的特点，因此适合用于老年人健康教育领域。本研究以知信行理论和4P医学模式为指导，旨在通过知识建模、知识抽取、知识融合和知识存储等步骤，构建社区老年人肌少症健康教育知识图谱，并在此基础上开发适老化的自主学习系统。
研究分为两个主要部分。第一部分为社区老年人肌少症健康教育知识图谱的知识建模，即模式层（model layer）的构建。模式层是知识图谱的骨架，定义了实体类型及其相互关系，为后续知识抽取提供标注规范。该部分包含三个步骤。第一步是以知信行理论和4P医学模式为指导，通过文献分析法抽取实体，并根据实体间可形成的关系确定实体类别及关系，初步构建模式层。该阶段共纳入1篇指南、4篇专家共识、4篇证据总结和2篇系统评价，提取了肌少症的疾病概念、流行病学特征、危险因素、检查、发病机制、危害、预后、症状和非药物干预等主题。第二步是对15位社区老年人进行半结构式访谈，围绕老年人对肌少症的认知水平、知识获取的促进及阻碍因素以及对肌少症知识的内容需求等方面提问，深入了解社区老年人对肌少症防控知识的需求。访谈资料采用Colaizzi七步分析法进行分析。质性访谈共提取3个主题、12个亚主题，根据访谈结果对模式层进行了修订，修订后的模式层包括肌少症健康教育相关实体及关系92种。第三步是采用德尔菲法选取15名专家进行2轮专家函询，根据专家意见及所有实体和关系得分的均值与变异系数情况，对内容进行删减和表述调整。最终确定的社区老年人肌少症健康教育模式层包括86种实体及关系的组合。
第二部分为社区老年人肌少症健康教育知识图谱的可视化呈现。该部分首先进行数据采集，检索与肌少症健康教育相关的文献、书籍及网站上的用户提问实例，共纳入书籍4本、文献126篇、用户提问实例34例。使用计算机与人工相结合的方法对收集的数据进行文字识别、数据清洗、文本分割、文本翻译和图表转化等预处理。知识抽取以系统内标注的方式进行，以第一阶段研究构建的模式层为标注规范，采用AI与人工相结合的方式进行2轮标注，并由人工审核标注结果。在标注过程中，采用专家小组会议的形式讨论标注过程中的阻碍因素及修改方式。共抽取3082例三元组（triples），经人工核查及修改后，删除或合并部分数据，最终形成1599例三元组。知识抽取阶段新增12种实体标签、36种实体与关系的组合。将审核后的知识以三元组的形式导出至Excel中进行数据去重、数据融合及适老化调整等修改，再次将数据导入系统形成可视化知识图谱。最终构建的知识图谱以“肌少症”为中心点，共包含1568个实体、1599条关系。知识图谱中的彩色圆圈代表实体，连接两实体的虚线代表实体间关系，圆圈下方的黑色文字为实体内容，虚线上的彩色文字为关系名称。在知识图谱展示界面上增加了自主搜索、分层展示等功能，并对呈现效果进行了自主缩放、调整色彩及字体大小等适老化改进。知识图谱学习系统包含4种支持用户自主学习的功能：功能一为光标置于任意实体上时可弹出文本框详细展示该实体的全部内容；功能二为双击任意实体即可跳转至新界面，仅展示该实体及其下一级实体，并设置返回键可返回上一级或主界面；功能三为用户可根据需求将知识图谱展示效果进行20%至400%的缩放；功能四为添加搜索框支持用户自主搜索任意实体，知识图谱将以搜索的实体为中心点重新分布。此外，还围绕社区老年人肌少症健康教育知识图谱进行了移动端应用设计，将知识图谱嵌入小程序中，以满足用户的多元化需求。
本研究的主要结果包括：第一阶段通过文献分析、质性访谈和德尔菲专家函询，最终形成了包含86种实体及关系组合的社区老年人肌少症健康教育模式层；第二阶段构建了包含1568个实体和1599条关系的可视化知识图谱，并开发了具有4种自主学习功能的知识图谱学习系统。研究结论表明，模式层构建结合了文献分析与社区老年人实际需求，经过专家函询后具有较好的科学性和实用性，以此作为标注规范使最终形成的知识图谱科学实用、层次分明。知识图谱的知识抽取过程以模式层为规范，知识抽取结果经过人工处理，具有较好的科学性和适老性。基于知识图谱的自主学习系统在功能设定上充分考虑了老年人的需求，使知识图谱能够依照模式层的设定展示，层次清晰、内容全面，可满足老年用户的多元化需求。
本研究的学术价值在于将知识图谱技术引入社区老年人肌少症健康教育领域，探索了一种结构化和可视化的健康教育知识组织方式。其应用价值在于为社区老年人提供了直观、可交互且具有适老化设计的学习工具，有助于改善老年人对肌少症的认知水平并促进健康行为的形成。研究的亮点包括：将质性访谈获得的老年人真实需求纳入知识图谱模式层设计；采用AI与人工相结合的标注方式提高知识抽取效率并保证质量；在知识图谱展示中融入适老化设计，如缩放、色彩调整、字体调整和分层展示等功能；并将知识图谱嵌入移动端小程序，拓展了知识的可及性和使用场景。这些工作为后续基于知识图谱的健康教育系统开发和老年慢性病管理提供了参考。