基于PyQt - 6的医疗多模态大模型医疗研究系统中的创新构建与应用(下.代码 ...

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四、系统实现与关键技术

4.1 开发情况搭建

4.1.1 Python情况配置

Python作为本系统开发的核心编程语言,其情况配置的精确性与稳定性直接影响项目的希望。在安装Python时,需谨慎选择合适的版本。鉴于Python 3.10及以上版本在性能、兼容性和库支持方面具有明显优势,本项目推荐使用Python 3.10版本 。
下载Python安装包时,可从Python官方网站(https://www.python.org/downloads/)获取对应操作系统的安装文件。以Windows系统为例,下载完成后,双击安装包开始安装。在安装过程中,务必勾选“Add Python to PATH”选项,这将主动将Python的安装路径添加到系统情况变量中,方便后续在命令行中直接调用Python命令。若安装时未勾选该选项,也可手动将Python安装路径(如C:\Python310)及其Scripts子目录(如C:\Python310\Scripts)添加到系统情况变量的Path变量中。
安装完成后,可通过在命令行中输入“python --version”来验证Python是否安装成功。若精确输出版本号,如“Python 3.10”,则表明Python已成功安装。
为了更好地管理项目依靠和隔离不同项目的运行情况,猛烈推荐使用假造情况。假造情况可以为每个项目创建独立的Python运行情况,制止不同项目之间因依靠库版本辩说而引发的题目。Python自带的venv模块是创建假造情况的常用工具。在命令行中,进入项目根目录,执行“python -m venv venv”命令,即可在项目目录下创建一个名为venv的假造情况。
创建完成后,在Windows系统中,通过执行“venv\Scripts\activate”命令激活假造情况;在Linux或macOS系统中,执行“source venv/bin/activate”命令激活。激活假造情况后,命令行提示符前会显示假造情况的名称,表现已进入假造情况。在假造情况中安装的所有依靠库都仅作用于该假造情况,不会影响系统全局的Python情况。当项目开发完成或需要切换到其他项目时,可通过执行“deactivate”命令退出假造情况。
4.1.2 PyQt - 6及相关库的安装

PyQt - 6是本系统开发的关键框架,其安装过程相对简便。在确保Python情况已精确配置且假造情况已激活的前提下,使用pip包管理器进行安装。在命令行中输入“pip install PyQt6”,pip将主动从Python Package Index(PyPI)下载并安装PyQt - 6及其依靠项。安装过程中,pip会根据系统情况和依靠关系,主动选择合适的版本进行安装。
除了PyQt - 6,项目还依靠其他一些紧张的Python库。在数据处置惩罚方面,pandas库用于数据的读取、洗濯、分析和处置惩罚。它提供了丰富的数据结构和函数,能够高效地处置惩罚各种格式的表格数据,如CSV、Excel等。在医学研究中,经常需要对大量的患者病例数据进行统计分析,pandas库可以轻松地读取病例数据文件,并进行数据的筛选、分组、盘算等操作。安装pandas库可在命令行中输入“pip install pandas”。
numpy库是Python科学盘算的底子库,它提供了高性能的多维数组对象和一系列用于数组操作的函数。在处置惩罚医学影像数据时,numpy库可以用于存储和处置惩罚图像的像素数据,进行图像的变更、滤波等操作。通过执行“pip install numpy”命令即可完成安装。
在深度学习模型的训练和推理中,torch库是常用的深度学习框架之一。它提供了丰富的神经网络层、优化器和函数,能够方便地构建和训练各种深度学习模型。在医疗多模态大模型的实现中,torch库可以用于搭建模型架构、进行模型训练和猜测。安装torch库可根据官方文档的指引,选择适合自己系统和硬件配置的安装命令,如“pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu117”(实用于CUDA 11.7版本的GPU加快安装)。
在安装这些库时,可能会遇到版本兼容性题目。某些库可能对Python版本或其他依靠库的版本有特定要求。为了制止版本辩说,建议参考官方文档和相关社区的讨论,相识各库的版本兼容性信息。在安装torch库时,需要根据自己的CUDA版本选择合适的torch版本,否则可能导致安装失败或运行时出现错误。还可以使用pip的“==”运算符指定库的版本号,如“pip install pandas==1.3.5”,以确保安装的库版本符合项目需求。
4.1.3 开发工具选择与设置

在浩繁的Python开发工具中,PyCharm依附其强大的功能、丰富的插件生态和友好的用户界面,成为本项目开发的首选工具。PyCharm有社区版和专业版之分,社区版完全免费且功能足以满意大多数项目的开发需求,因此推荐使用社区版。可从JetBrains官方网站(https://www.jetbrains.com/pycharm/download/)下载PyCharm社区版的安装包,下载完成后,按照安装向导的提示进行安装。
安装完成后,初次启动PyCharm,需要进行一些基本设置。在创建新项目时,指定项目的存储路径,并选择之前配置好的Python假造情况作为项目的解释器。这样,PyCharm将使用该假造情况中的Python版本和安装的库进行项目开发。在PyCharm的设置界面中,可以进一步配置代码风格、代码检查规则、调试器等。可以根据个人喜好和团队约定,设置代码的缩进、空格、注释风格等;还可以启用代码检查功能,及时发现代码中的语法错误、潜伏的逻辑题目等。
PyCharm还提供了丰富的插件,可进一步提升开发效率。在插件市场中,可搜刮并安装与Python开发、PyQt - 6开发相关的插件。“PyQt6 Support”插件可以为PyQt - 6开发提供代码主动补全、语法检查等功能,大大提高开发速度;“CodeGlance”插件可以在编辑器右侧显示代码的缩略图,方便快速定位到代码的不同位置。通过安装这些插件,可以优化开发流程,提高代码质量和开发效率。
4.2 前端界面实现

4.2.1 主界面筹划与结构

主界面作为系统的核心交互窗口,其筹划与结构直接影响用户体验。在筹划主界面时,采用了简便直观的筹划理念,以方便医护人员、研究人员和门生的操作。主界面团体采用了PyQt - 6的QVBoxLayout垂直结构管理器,将界面分为多个地域,包罗菜单栏、选项卡地域和状态栏。
菜单栏位于主界面的顶部,通过QMenuBar实现。菜单栏包含了系统的紧张功能入口,如“查询”“模型调用”“数据分析”等。每个菜单项对应一个详细的功能模块,点击菜单项即可切换到相应的功能界面。在“查询”菜单项中,还可以设置子菜单,如“病历查询”“影像查询”等,进一步细化查询功能,方便用户快速定位到所需的数据。
选项卡地域是主界面的核心部分,采用QTabWidget进行结构。QTabWidget能够将不同的功能模块以选项卡的情势展示在同一界面中,用户可以通过点击选项卡轻松切换不同的功能。在本系统中,选项卡地域包含了查询模块、模型调用模块和数据分析模块的界面。每个选项卡的界面筹划都根据其功能特点进行了优化,查询模块的界面注意输入框和效果展示地域的结构,方便用户输入查询条件并检察效果;模型调用模块的界面则突出了模型选择和数据输入的部分,以及效果展示的地域;数据分析模块的界面则重点展示了数据导入和分析效果的展示地域。
状态栏位于主界面的底部,用于显示系统的状态信息,如当前用户、操作提示、系统运行状态等。通过QStatusBar实现状态栏的功能,在状态栏中可以添加QLabel等控件来显示详细的信息。当用户进行模型调用时,状态栏可以显示模型的运行进度和状态,让用户及时相识操作的希望情况。
在结构过程中,公道设置了各个地域的大小和比例,以确保界面的美观和实用性。通过设置QVBoxLayout的stretch属性,调解菜单栏、选项卡地域和状态栏的拉伸比例,使选项卡地域占据紧张的显示空间,满意用户对功能操作的需求。同时,对每个地域内的控件进行了精致的结构和样式设置,确保界面的整洁和同等。为输入框设置了合适的宽度和高度,使其能够方便地输入信息;为按钮设置了同一的样式和大小,使其在视觉上更加协调。通过这些筹划与结构,主界面能够为用户提供一个清楚、便捷的操作情况,提高用户的使用效率。
4.2.2 查询模块界面实现

查询模块界面的筹划旨在为用户提供便捷的数据检索功能。该界面紧张由查询输入框、查询按钮和查询效果显示地域组成。
查询输入框采用QLineEdit控件实现,用于吸收用户输入的查询关键词。为了提高用户体验,设置了输入框的placeholderText属性,提示用户输入查询内容,如“请输入患者姓名、病历号或疾病名称”。这样,用户在未输入内容时,能够清楚地相识输入框的用途。
查询按钮使用QPushButton控件创建,按钮文本设置为“查询”。通过将按钮的clicked信号与相应的槽函数毗连,实现查询功能的触发。当用户点击查询按钮时,槽函数会获取输入框中的查询关键词,并调用查询逻辑进行数据检索。
查询效果显示地域采用QTextEdit控件,设置其为只读模式,即setReadOnly(True),以防止用户误操作修改查询效果。在查询逻辑执行完成后,将查询到的效果以文本情势显示在该地域。为了使效果展示更加清楚,对效果文本进行了格式化处置惩罚,如按照一定的格式显示患者的基本信息、病历内容、检查效果等。
在实现过程中,还考虑了查询功能的相应速度和准确性。通过优化查询算法和数据库索引,确保在用户输入查询关键词后,能够快速从数据库中检索到相关数据,并及时展示在查询效果显示地域。在查询病历文本时,采用全文搜刮算法,能够快速定位到包含关键词的病历段落,并将相关信息完整地展示给用户。
  1. from PyQt6.QtWidgets import QWidget, QVBoxLayout, QLabel, QLineEdit, QPushButton, QTextEdit
  2. class QueryModule(QWidget):
  3.     def __init__(self):
  4.         super().__init__()
  5.         self.init_ui()
  6.     def init_ui(self):
  7.         layout = QVBoxLayout()
  8.         # 查询输入
  9.         self.query_input = QLineEdit()
  10.         self.query_input.setPlaceholderText("请输入患者姓名、病历号或疾病名称")
  11.         layout.addWidget(QLabel("查询模块"))
  12.         layout.addWidget(self.query_input)
  13.         # 查询按钮
  14.         self.query_button = QPushButton("查询")
  15.         self.query_button.clicked.connect(self.handle_query)
  16.         layout.addWidget(self.query_button)
  17.         # 查询结果显示
  18.         self.query_result = QTextEdit()
  19.         self.query_result.setReadOnly(True)
  20.         layout.addWidget(self.query_result)
  21.         self.setLayout(layout)
  22.     def handle_query(self):
  23.         query = self.query_input.text()
  24.         # 这里添加实际的查询逻辑,例如数据库查询
  25.         result = self.perform_query(query)
  26.         self.query_result.setText(result)
  27.     def perform_query(self, query):
  28.         # 实际的查询逻辑,例如查询数据库
  29.         # 这里返回模拟数据
  30.         return f"查询结果:包含关键词'{query}'的相关数据"
复制代码
通过上述代码,实现了查询模块界面的基本功能。用户可以在输入框中输入查询关键词,点击查询按钮后,系统会根据查询逻辑返回相应的效果,并显示在查询效果显示地域。
4.2.3 模型调用模块界


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