计算机技术在中医药领域的应用概况.doc

计算机技术在中医药领域的应用概况 王瑞昆1 霸丽丽21 天津工业大学 老师 天津300193 2 天津中医药大学 在读硕士研究生 天津 30019313821346047要： 随着计算机数据库技术的飞速发展，其对中医药研究领域的作用日渐突显。数据库技术应用于古籍原文的浏览与检索、中药性质研究、方剂组方研究及针灸选穴研究等方面积累了丰富的经验。 关键词：计算机技术；中医药；数据挖掘计算机信息技术、数据库技术的飞速发展，以及在社会生活各个方面的广泛应用，给现代人类社会生活带来了极大的方便，大大提高了工作效率，也为中医药学的研究提供了新的方法与途径。中医讲究整体观念、辩证论治。从整体上把握对象，从全局上思考问题，中医的这种整体观念实际上就是模糊的整体思维。中医是一门古老医学，信息量浩瀚如海，要想从如海的信息中快速获得预想的知识，发现隐含的关系及规律都不能在用传统的还原论。信息科学是促进中医药学术发展的有力手段,是中医理论进行现代化研究的一个切入点。数据挖掘就是从一个数据库中自动地发现模式，它是从大量不完全的、有噪声的、模糊的或者随机的数据库中提取人们事先不知道的但又是有用的信息和知识1。计算机信息技术、数据库技术在中医药现代化研究的领域将成为一个热点。本文就近年来计算机技术在中医药领域的应用概述如下。1 中医古籍原文的浏览与检索中医古籍文献浩如烟海，蕴含着取之不尽，用之不竭的宝藏。中医的“四部经典”，古代医家各流派的学术思想，及不计其数的经方、验方、秘方等待我们去挖掘。周莲菊等2建立的黄帝内经计算机检索系统对黄帝内经的一次文献和二次文献进行了分类整理和加工。为学习、研究、引证提供了现代化检索手段。李志敏3等用计算机数据检索技术结合文献的规范化整理，实现了金匮要略内容之间智能化的联接合金匮要略原文多途径、多方位、全面准确的检索。烟建华等4将中医基础理论数据库拟分为中医古籍原著数据库、主题词检索数据库与专题文献数据库三部分。因此，数据库技术为中医古籍文献的检索提供的便捷的方法与途径。2 中药性质的研究中药的四气、五味、归经、有效成分的研究与归纳为我们更好的用于科研与临床治疗提供了参考价值。在药物研制的过程中使用高性能计算机这个工具,以计算机模拟的手段,可以在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物成分,这不仅节省了大量资金,而且大大缩短了药物研发的周期5。王虹菲等6对中药的生物学分类、入药部位、性味、归经、功效和免疫功能作用等进行标引,并建立中药免疫信息数据库。以中药免疫信息数据库为统计源,根据检索的结果统计不同类别的中药的数量和其中具有免疫作用的中药味数,用Excel处理数据,并用统计软件SPSS进行Logistic回归分析,证实了中医药理论的科学性。何前锋等7应用聚类分析对含有4种以上功效的单味药共有639种,单味药对应功效数据共有2822条进行分析归类,希望把具有相同或者相似功效的单味药归类在一起。周密等8在中华人民共和国药典中筛选药性与功能记录齐备的507味药物建立数据库,其中归肝经药物为249味。随机分出95味药为检验数据,其余412味药为建模数据。3 方剂的研究3 1 方剂配伍规律研究方剂配伍理论是中药方剂理论的核心，也是研究中药方剂的关键问题。何前锋9等运用运用高频集挖掘的方法，对中国方剂数据库、中药新药品种数据库、中药成方制剂标准数据库中各方剂制药的组成数据进行了分析，分别得到3个库的前20味高频药，可以看出古今用药频率的变化。姚美村等10 应用关联规则分析技术,以文献中收录的106 个治疗消渴病的中药复方为对象,经解析后建立复方特征数据库,以数据挖掘系统Enterprise Miner 为平台,关联规则分析为工具,在单味药层次上进行消渴病复方组成药味之间的关联模式研究。得到了药物与上中下三消的关联以及药物之间的关联,与中医专家对于消渴病的治疗在主要药物的配伍方面基本一致,这在一定程度上反映出历代中医在消渴病治疗方面认识合治疗的整体规律性。李国春11等用动态聚类分析研究半夏泻心汤中药量的组合规律。叶亮12等运用布尔关联原则的Apriori算法对收集的四物汤类方195首进行挖掘。张昱13等运用布尔关联原则的FP-树频集算法对收集的宋以后的967首四君子汤类方进行分析挖掘。陈和等14对古代医籍和1978年以后出版的中医期刊中治疗阳痿的方剂324首，以主要治法为主体，统计其辨证方法、治法和血肉益精药物出现的频率。方剂配伍不仅是各药味之间的组合，还包含着各药剂量比例的搭配，这也是临床组方的关键，但现在对其进行数据挖掘的研究还很少。3 2 方证关系研究“方证相关”是指一个方剂内的药味及其配伍关系与其针对的病征病机或病理环节之间具有高度针对性。刘立杰15构建出张仲景方证论治体系，建立“张仲景方证数据库”，提炼张仲景方剂的核心药对及其对应的适应症状，探索张仲景在治疗外感病与杂病方面的处方用药异同，进而探索仲景的组方用药思想及规律。苏愉仁16用逻辑学的科学方法，构建金匮要略的“方证论治系统”。于润桥等17运用粗糙集强大的数据分析处理功能,结合相关回归的方法分析方剂中各药物与证侯指标之间的关系,为方证关系分析提供了一种新方法。翁晓红等18使用ACCESS建立数据库,采用频数分析和Logistical多元逐步回归分析,对药-证关联规则挖掘。需要看到的是数据挖掘虽然为揭示药-证关系提供了一种科学的方法,但也有其弊病:即初期数据采集较为繁琐、纳入标准不易确立,若标准选择不正确很可能影响最终结果的科学性与准确性。4 证候规范化研究证候是疾病过程中的病理状态的综合描述，它涵盖诸多因素相互作用的动态化信息，定性描述和动态变化是其主要特征。复杂性科学、模糊数学、集对分析和计算机技术的发展给处理以定性描述为主的动态不确定信息-证的内涵提供了方法，也为全面研究证候提供了可能。秦玉龙19通过建立“刘完素临床经验数据库及其管理系统”，提出用科学的信息处理与信息选择的方法，去实现中医证候规范化。余学庆20基于计算机智能技术和医学统计方法，开展2型糖尿病中医证候诊断标准研究，探索中医证候诊断标准研究中的思路与方法。王雪峰等21在进行了小儿肺炎的中医辨证规范研究的基础上,筛选出177项对小儿肺炎病证诊断有临床意义的证候变量。运用包括关联分析、聚类分析、分类分析、序列分析等进行数据挖掘,采用的技术包括粗糙集、模糊集、神经网络、遗传算法等,确立初步小儿肺炎诊疗判定标准。中医证候的规范研究工作,应与当代中医、中西医结合等各方面的专家共同协商,把各自的经验体会、对中医证候的特色认识渗透进去,发挥专家的群体作用,达成共识。5 针灸研究 早在70年代，随着针刺麻醉原理的研究，为探讨“经络”现象与机体内在生物电信号之间的联系，科研人员开始借助计算机技术来处理大量的生物电信号。此后便掀起了计算机技术在针灸各个方面的研究热潮。陆志平等22从针灸时间疗法，如子午流注灵龟八法等，针灸专家系统，如“刘卓佑主任医师针刺治疗妇科病得电脑程序”等，针灸教学，如“中国针灸教学诊疗专家系统”等，针灸文献，针灸科研及临床研究，针灸临床诊断方面，介绍了计算机信息处理技术在中医针灸领域的应用。洪文学等23在中医针灸理论基础上，融合符号化测量理论、计算机技术与一体，主要开发集成了可自动诊断的专家数据库及仿古典针刺手法的电针针法的产生。韩立奇等24针对针灸学中大量出现的离散性数据和逻辑判断规则进行处理与模拟，从而达到智能针灸辅助决策。任玉兰等25还采集了古代文献中针灸治疗“痞证”、“痞满”、“胃痞”、“胃脘痛”等证的393首针灸处方为数据挖掘的样本,通过频次分析与多层关联规则分析方法寻找腧穴分布规律以及经络选择规律。6 疾病研究通过收集医方验案，为总结疾病的防治规律提供经验基础，以便疾病的辩证论治。李峰等26利用VB语言和ACCESS数据库，建立新安医学防治中风病数据库，提供多种检验功能，促进资源共享，实现新安医学防治中风信息化。钱莹27利用“方剂数据挖掘平台”对两位名老中医治疗慢性肾炎的中药处方进行挖掘分析，揭示了两位名中医治疗慢性肾炎的特点。刘贤亮28利用数据挖掘技术对16位现代名老中医水肿医案进行挖掘分析，了解和继承现代名老中医对水肿病得认识和经验。徐冰29利用SQL语言和ACCESS数据库，设计并建立了中医肾脏疾病信息数据库系统。以IgA肾病中医证型与肾脏病理关系多中心临床研究的数据为基础，介绍了中医肾脏疾病信息数据库系统的多种检索查阅功能，和信息分析方法，并以此为平台，进行了探索性的关联规则及因子分析数据挖掘。7 神经网络 人工智能领域的神经网络技术具有自组织和自学习的能力以及良好的容错性，比较符合中医辨证理论和临床数据处理的要求。吴芸等30在MATLAB中利用现有结构固定的三种神经网络模型分别粗略地构造了中医“八纲辨证”神经网络。证实采用神经网络技术构建中医诊断神经网络知识数据库是可行的。吴芸等31建立八刚辩证神经网络,验证结果表明中医八纲辨证神经网络能够比较准确地对43例病例进行中医八纲证型分型,其符合率达到了90%以上。8 在中医药其他方面的应用计算机技术不但可以应用到中医药研究中的上述方面,而且在研究中医舌诊脉诊、中医病证与复方组方的关系、中医症候与现代医学临床表现之间关联的关系以及中医药信息数据仓库的开发研究等方面都可以得到广泛应用。9 小结 综上所述，计算机技术的迅猛发展，已在不同领域的到广泛应用，其在中医药研究领域的应用充满美好的前景但又富有挑战性。数据挖掘作为一个在海量数据中获取知识的有力工具,为中医药学的研究提供了可行的方法与途径。希望通过现代的科学技术对中医学的内涵进行证明和阐释，能够促进中医药学的客观化、科学化、现代化、国际化，能够提升中医药的生存空间。参考文献：1王松林，朱洪文.数据挖掘技术在CRM中的应用J.商业研究，2004,2:62.2周莲菊,赵敏,刘绍武,等.计算机检索系统J.天津中医, 2002, 19(4): 77-78.3李志敏，汤琼，黄建波.金匮要略信息化的研究与实现J.开发研究与设计技术，2007,9:723-7244烟建华,王彤,任廷革,等.中医基础理论数据库的学术建构思路J.中医教育,2004,23(4):47-49.5 亢力.高性能计算机的发展及其在中医药领域的应用J.中国中医药信息杂志，15:155.6王虹菲,启贵,刘辉.构建中药免疫数据库及对中药免疫规律的研究J.中草药, 2007, 38(2): 297-301.7何前锋,周雪忠,周忠眉,等.基于中药功效的聚类分析J.中国中医药信息杂志, 2004, 11(6): 561-562.8周密,王耘,乔延江.利用数据挖掘方法预测中药缺失药性的初步研究J.中国中医药信息杂志, 2007, 15(6): 93-94.9何前锋,崔蒙,吴朝晖,等方.剂中配伍知识的发现J.中国中医药信息杂志,2004 ,11(7) :655658.10姚美村,艾路,袁月梅,等.消渴病复方配伍规律的关联规则分析J.北京中医药大学学报，2002 ,25 (6) :48501.11李国春，戴慎.动态聚类分析在中医方剂药量组合规律中的应用J.中国卫生统计，2006,23（1）：63-64.12叶亮，范欣生，卞雅莉，等.古今治疗痛经的四物汤类方关联规则研究J.南京中医药大学学报，2008,24（2）：94-96.13张昱,陈云慧,王燕,等.布尔关联规则挖掘四君子汤类方药物配伍规律研究J.江苏中医药, 2008, 40(7): 67-68.14陈和,陈通文.古今文献治阳痿病324方治法统计分析J.陕西中医，2002,23(5)：456.15刘立杰.张仲景方证论治体系研究及其方证数据库D.北京中医药大学博士论文，2009.16苏愉仁.基于逻辑的金匮要略方证理论体系研究D.北京中医药大学博士论文，2010.17于润桥,杨琳瑜,王建红,等.基于粗糙集理论的中医方证系统模型的建立J.辽宁中医药大学学报, 2007, 9(1): 5-7.18翁晓红,肖林榕,杨雪梅,等.明清时期脾胃湿热证的用药规律研究J.中医杂志, 2007, 48(5): 440-442.19秦玉龙.从信息学角度论中医证候规范化研究J.天津中医药，2003,20(6):35-38.20余学庆.基于智能计算机的2型糖尿病中医证候诊断方法研究J.北京中医药大学博士论文，2007.21 王雪峰,董丹,梁茂新,等.数据挖掘技术在小儿肺炎中医临床疗效评价研究中应用的思路与方法J.中国中西医结合杂志,2007, 27(10): 949-951.22陆志平，赵国辉，姚灏，等.计算机信息处理技术在中医针灸领域的应用J.医学信息学，2005,18（3）：190-192.23洪学文，裴胜利，李泉，等.基于PC平台专家辅助诊断的针灸系统R.第二十届中国（天津）2006IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议：46-50.24韩立奇，常升.智能针灸决策系统的结构设计J.电脑开发与应用，2004,17（7）：32-34.25任玉兰,赵凌,刘迈兰,等.基于数据挖掘探析古代针灸治疗功能性消化不良的选穴特点J.辽宁中医药杂志, 2009, 36(2): 259-262.26李锋刚，郜峦，杨柳.新安医学防治中风