数据挖掘及其在中医药领域中的应用

【中医多学科研究】 数据挖掘及其在中医药领域中的应用 ! 田琳， 阎英杰， 朱建贵， 王映辉 （中国中医研究院 广安门医院， 北京!#$） 关键词：数据挖掘； 中医药 中图分类号：%5 12 -./.?.:8， 4-） 技 术应运而生。 !数据挖掘的定义 数据挖掘 （-./. 012123） 是从大量的、 不完全的、 有噪声的、 模糊的、 随机的数据中提取隐含在其中 的、 人们事先不知道但又是潜在有用的信息和知识 的过程。 数据挖掘是一个多步骤过程 （它需要为数据挖 掘算法访问和准备数据） ， 包括挖掘数据、 分析结果 和采取行动。数据挖掘的目的在于使用所发现的模 式帮助解释当前的行为或预测未来的结果 !。主要 流程如下。 !定义问题 清晰地定义业务问题， 确定数据挖掘的目的。 !./152:） 根据诸如 家庭的大小、 家庭成员的平均年龄和所在地这些特 征， 使用数据挖掘和数据仓库 （9./8 6.=8G5F:8， -C） 来确定客户的倾向和需要， 让公司获利 .7 12K5=E./1;:） 基础之上的， 医学信息涵盖了医 学活动中产生的文字、 图像、 声音以及电磁波、 光波、 压力、 温度等多媒体物理数据， 这些数据在计算机和 数据库技术的支持下， 已成为医学技术领域实施科 学管理和科学研究的重要资源 $。数据仓库和数据 挖掘技术的出现 ， 为医务管理人员、 科研工作者分 析、 利用这些数据资源进行科学管理、 决策和开展大 规模、 高水平医学研究提供了有利的技术工具。 目前， 医学信息的处理大多停留在其与数据库 技术支持的操作型事务处理的水平上， 如数据的查 询、 修改等， 都是为特定的应用服务的。而建立在数 据库技术之上的分析型信息处理最典型的应用是一 些医学诊断方面的专家系统 （8LI8=/ :/8E） ， 其数据 资源仅仅是某一方面的专家知识， 涉及的数据量很 小， 覆盖面也很窄。相对于专家系统的局限性， 基于 医院信息管理系统 （G5:I1/.7 12K5=E./152 :/8E， MNB） 的数据挖掘在卫生事业管理及辅助决策方面实用价 值更大一些。医院信息管理系统是医学信息学的一 个分支， 分为管理信息系统 （E.2.38E82/ 12K5=E./152 !, 中国中医基础医学杂志 DG128:8 O5F=2.7 5K P.:1; 0891;128 12 H=.91/152.7 DG128:8 0891;128 。但是， 由于医学技术具有很强的实践 性、 实验性、 统计性、 是一门验证科学， 浩瀚的医学资 源要用现代技术去组织、 去分析、 去利用。因此， 探 索数据仓库与数据挖掘技术在医学方面的应用就具 有更重要的使用价值和广阔的发展前景。随着理论 研究的深入和进一步的实践摸索， 医学数据挖掘必 将在疾病的诊断和治疗、 医学科研与教学以及医院 的管理等方面发挥不可估量的巨大作用。 !数据挖掘在中医药领域的应用现状 在知识经济时代的今天， 利用先进的信息技术 加强中医药科技信息数据库的建设， 加速中医药信 息的全球性传播、 共享和利用， 加快有效信息转化为 知识， 促进中医药知识快速更新， 已成为中医药学向 前发展的关键所在。目前， 中医药学尚未能将先进 的信息技术充分利用于中医药学领域， 大量有用的 中医药信息的流失严重影响了中医药学的发展。因 而， 应以建设中医药科技信息数据库为基础， 努力实 现 “数字中医药” ， 以完成中医药学的跨跃性发展。 据统计， 目前国内外已建成的中医药相关数据库有 近百个， 以文字描述性数据库为主； 数据库形式从单 表型数据库向关联型数据库方向发展； 多库融合共 享平台、 数据库关联检索、 数据挖掘技术已开始应 用。中医药是中华民族的瑰宝， 进行中医药的数据 挖掘是中医药现代化研究的重要组成部分 :。 当前在中医领域， 数据挖掘应用最广泛的是在 中药 （复方） 的研究中， 并已经取得了一定的进展。 )/%?/） 的发掘是关键环节， 有两种基本途径， 一是 随机筛选与意外发现， 二是定向挖掘 7。从前主要 使用的是随机筛选与意外发现的方法， 此法曾取得 过一定成效， 然而同已经获得的数十万个化合物相 比， 我国所研制的新药却非常少。因此， 需要应用数 据挖掘及数据库知识发现去寻找先导化合物， 指导 中药新药的研究和开发， 缩短中药研究开发的周期。 =A开发中药复方 以往中药复方新药的开发基本是临床医生利用 自己的知识和经验进行组方， 并将其用于临床进行 验证， 获得较好疗效后， 再进行药理学、 中药化学等 方面的研究， 这是一种经验开发模式。最近， 利用数 据挖掘和 BCC 技术开发研制中药复方的工作已受 到中医药界的广泛重视， 并已获得一些初步的结果。 这是一种新的、 建立在充分利用几千年积累下来的 丰富经验及现代科学技术所提供的信息进行开发的 模式。 =研究中药指纹图谱 在我国加入 DEF 后， 建立和完善符合中医药特 点和国际认可的中药质量标准， 是推动中药现代化 的重要基础工作。体现现代科技水平的中药指纹图 谱研究是对完善中药质量标准的一个积极而有益的 探索， 作为中药指纹图谱建立中的中药组成部分 数据挖掘技术日益受到人们的重视 :A。中药 指纹图谱形象地反映了药用植物物种具有遗传特性 的次生代谢 “共有特征” ， 又由于次生代谢中地域、 生 长环境、 采收等多种不定因素影响， 具有统计学中多 元随机分布的 “模糊性” ， 利用模糊数学、 统计学、 计 算机技术等建立一种同时反映这两种特征的方法是 可行的 :+#+/ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ,-* 1J+,$!$ ?$%， )89:$ ,= A$:#B= ;:#: C? : #D#%:E-:($; %D?( :; 9$:%# CD(8$ ;(%;$% #$%:#: :#: C? (#D;K =I)CD( ;$8( C:O?： : ;:#: C? :， 5666， G （G） ： 52G= 3 R9% J， 7S :; P= 7D?9 ($#(： : OS$;?$ ;(8M$%K #$89TD$ Q%CD#Q:8#%: C$;8: D#8C$ Q# 8C !?， 5666， G2 （2） ： 4/G= *6 朱凌云， 吴宝明， 曹长修= 医学数据挖掘的技术、 方法及应用 =生物医学工程学杂志， 566/， 56 （/） ： 114E1+5= * 乔延江， 李澎涛， 苏钢强， 等=中药 （复方） NHH 研究开发的意 义 =北京中医药大学学报， *443， 5* （/） ： *1E*2= *5 冯雪松， 董鸿晔=中药指纹图谱中的数据挖掘技术 =药学进 展， 5665， + （G） ： *43E56*= */ 梁逸曾=浅议中药色谱指纹图谱的意义、 作用及可操作性 = 中药新药与临床药理， 566*， *5 （/） ： *4+E566= *G 梁逸曾， 龚范， 俞汝勤， 等=化学计量学用于中医药研究 =化 学进展， *444， * （5） ： 563E5*= *1 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 =北京中医药大学学报， 5665， 51 （+） ： G3E16= *+ 杨林， 徐慧， 任延革， 等= 数据库技术与 ,$- 结合实现网上中 医方剂的信息挖掘 =中国中医药信息杂志， *444， 4 （+） ： 2*E 25= *2 史忠植=知识发现 ) =北京： 清华大学出版社， 5665=3= *3 姚美村， 袁月梅， 艾路， 等=数据挖掘及其在中医药现代化研究 中的应用 Q I:(8 )$;8$