方剂缺量药物的剂量补缺方法研究(一)

1、方剂缺量药物的剂量补缺方法研究(一)    作者：王燕 陈云慧 张昱 杨旭 蒋永光 周训伦【摘要】 剂量是决定方剂功效和主治的关键因素，但缺剂量的现象却广泛存在，不利于研究和临床应用。文章通过比较方剂之间的相似性，运用数据挖掘技术探寻缺剂量补缺的解决方法。 【关键词】 方剂 缺剂量 数据挖掘中药剂量是中医临床组方用药的一个重要环节。方剂要产生疗效，组成的药物就须发挥出自身功效，而这与药物的剂量直接相关。剂量是决定方剂功效和主治的关键因素，故有人提出：“中医不传之秘在于量也”。然而，在众多方剂中，不少方剂缺量，有的是部分药物缺量，有的则全方无量，这就为现在

2、的临床用药和研究带来了困难。1 问题的提出及解决思路中药剂量是处方的重要组成部分，是影响临床治疗效果的重要因素，剂量大小的改变直接影响着处方的功用和主治。虽然中国药典规定了药物的处方剂量，但在临床的实际应用上却常常有与其规定不相符的情况出现，特别是极量的使用。我们可以通过方剂的剂量用法，总结出适合临床应用的剂量范围以及不同功效时剂量的使用情况，指导临床医生的用药，提高疗效。不同的医家有各自的药物用量特点，不同的流派用药剂量有时也会差上好几倍，研究方剂剂量可以总结出这些用药特点，但方剂缺量却造成部分信息的缺失。在笔者收集的500首四君子类方中，缺剂量的方剂数达到24%，这对这些方剂的临床应用和研

3、究显然是不利的。目前缺量方剂大致分为3种情况：真正意义上的剂量缺失，包括全方缺量和部分药物缺量，还有的为煎服中加入的无剂量药物；剂量描述为等分的，如四君子汤，虽四味药物用量之间的比例确定，但却无法确定每味药物的具体用量，故也将其视为缺量；有一部分药物剂量以个、枚、节、片等进行描述，无确切的重量单位。据查，目前尚无方剂缺量问题的相关研究，笔者试图通过数据处理技术来探索解决的方法，其基本思路是：方剂是由一定剂量比例的中药构成的，根据方药的这一结构，方剂之间可以进行比较，以确定其相似性。两个方剂的相似性越高，其配伍关系及由此而产生的功效也就越相似。相似的方剂，药物组成及其剂量也是相似的。因此，通过比

4、较方剂之间的相似性，选取结构最相似的一些方剂，若其中一方缺剂量，那么有完整剂量的方剂就是其剂量补缺的依据。类方是针对某一病证而形成的方剂群，其药物组成具有一定相似性，更有利于缺剂量的补缺。但因为剂量同时受到剂型等因素的影响，所以本文选取的是四君子类方中的汤剂共500首，采用计算机数据挖掘技术进行缺剂量补缺的方法探索。2 实验过程2.1 方剂相似性的度量为了度量方剂之间的相似性，首先需把方剂表达成向量的形式，那么方剂之间的相似性就可以归结为向量之间的相似性。假设方剂中所有单药组成的有序集合为D(d1，d2，dn)，i为单药序号，n为单药总的个数。这样，方剂f就可以表示成一个n维向量F的形式，其每

5、个分量的值为：如果单药i出现在f中，则F的第i个分量的值为1，否则为0。i = 1，2，n。我们把F叫做f的方剂向量。例如，对于方剂“二陈汤（半夏，橘红，茯苓，炙甘草，生姜，乌梅）”，按各单药在集合D中的序号表示为 二陈汤（d100，d200，d300，d400，d500，d600）表示为方剂向量则是：F二陈汤(0，1，1，1，1，1，1，0)i= 100 200 300 400 500 600在各种空间中，只要定义一种距离度量，就可以用这种距离度量的非增函数作为相似性度量。通过把方剂表示为方剂向量，就可以用向量间的距离来度量方剂间的相似性。本实验采用余弦法来计算向量间的相似度：对于实值空间中

6、的两个n维向量x和 y，它们之间夹角的余弦值计算为：Cos(x， y）x·yxyn i1xiyin i1x2in i1y2i显然，如果方剂f1和f2的单药成分越相似，它们的向量余弦值越趋近于1；反之，如果f1和f2的成分中完全没有相同的单药，那么它们的向量余弦值必然为0。表1 柴胡补缺剂量（略）2.2 缺剂量的补缺KNN法即是K最近邻法，最初由Cover和Hart于1986年提出1，是模式识别中的一种被广为学习和研究的统计学方法。根据传统的空间向量模型，方剂的内容被形式化为特征空间中的特征向量。如果缺剂量的方剂所在的特征空间中有K个最相似（即特征空间中最邻近）的样本，那么我们根据K个

7、最相似方中的剂量进行缺剂量的补缺。具体流程是：确定方剂F中需要补缺剂量的药物D；计算方剂F的向量；在类方中筛选所有包含药物D且有剂量描述的方剂，记为集合P；计算集合P中各方相对于方F的余弦值；将集合P中的各方按照余弦值进行降序排序；选取集合P中的前K个方，对方F中的缺剂量药物D进行剂量的补缺。根据理论的分析，更大相似性的方剂对剂量补缺应该具有更多的贡献，使剂量补缺值更有可能靠近准确值，经过测试，余弦值加权平均法确实具有更高的准确率。3 结果及分析根据上述的实验方法对500首四君子汤剂类方中缺剂量的药物剂量进行填补，选取柴胡为实验对象,共计补缺了15首方剂中的柴胡剂量,选取部分实验结果见表1。1

8、5首方剂中有13首方为补脾胃药与升阳的风药相配伍，补充的柴胡用量多集中在26 g之间。此配伍方法为李东垣所创，其常用的风药多为柴胡和升麻，但提到用量都不宜太大，他在其论着中说：“脾胃不足证，须少用升麻， ，更少加柴胡 。”2可见柴胡用于小剂量之时多为升举阳气，适用于清阳不升、浊阴不降或中气下陷之病证。其中有四个方都名为补中益气汤，其药物组成也完全一致，从理论上来讲柴胡的补缺剂量应该一致，而实验结果分别为2.4，2.3，2.0，1.8 g，虽有差异但差异微小，应该认为也是符合临床用药的。柴胡加龙骨牡蛎汤中的柴胡补充剂量为26.5 g，是超出柴胡的常规用量的。原方为伤寒方，“伤寒八九日，下之，胸满

9、烦惊，小便不利，谵语，一身尽重，不可转侧者，柴胡加龙骨牡蛎汤主之”3。其病机为邪热弥漫三阳，以湿热内蕴少阳为重点。柴胡为主药，在方中常与大黄相配，达到扭转枢机，引邪热外出，和解退热之功，因此用量宜大。八仙汤为道家医方，主治肝郁血虚，气血不足的四肢麻木不仁之症。方中柴胡与补血活血药相配伍，柴胡的补充用量为中等剂量10.5 g，以达到疏肝解郁行气的功效，气行顺畅则血流和畅，气血化生更易。柴胡的功效发挥方向受到剂量的影响是被广泛认识的。药品化义云：“柴胡性轻清，主升散，味微苦，主疏肝。若多用二三钱，能驱散解表；若少用三四分，能升提下陷”。临床对于不同功效时具体用量的差别根据不同医家的经验会有所不同，但总的说来，升举阳气时用小剂量，疏肝解郁时用中剂量，退热时用大剂量的看法是比较一致的。因此本文用数据挖掘方法对缺剂量进行补缺的结果与中医传统认识一致，符合临床用