医学信息学论文：中医药大数据知识发现数学理论与医案应用研究课件

1、 中医药大数据知识发现 数学理论与医案应用研究 洪文学生物医学工程研究mportant reports about modern TCMModern Chinese medicine engineering 数量化辨证诊断临床疗效评价老中医经验传承国际交流临床治疗实践辨证论治中医诊断仪器系统状态测量与比较科学基础机器学习+医案归纳学习知识发现数学理论标准化规范化科学语言Modern Chinese medicine engineering中医数量化辨证诊断重要科学问题之一Modern Chinese medicine engineering中医现代化核心科学问题知识发

2、现Modern Chinese medicine engineering中医医著与医案知识发现 中医医著与医案 知识发现数学理论重要科学问题之二继承、传承与发展的基础，加速“纯”中医临床人才培养Modern Chinese medicine engineering中医现代化研究学科融合模型Modern Chinese medicine engineering万物皆无道生一一生二一生二二生三二生三二生三二生三二生三二生三三生万物Biological evolution treePartial-order structure diagramFamily treeB客观事物知识发现是通过事物两两比较

3、所实现的！ 两两比较有三种情况： 完全不同事物（矛盾、对立和并列关系）； 有些相同、有些不同（互不包含关系）； 相同或者相似（覆盖关系）。ABAABA=B世间万物相容关系不相容关系同一主从交叉矛盾对立并列偏序关系纵向偏序关系横向同一簇集非同一簇集偏序结构是世间万物基本规律！任何复杂系统的层次化的偏序结构不只是一个现象，这种偏序结构一定包含着： 新事物： 概念：事物存在的模式 非常有价值的知识！临床医案一定可以表达为偏序结构，如何从临床医案偏序结构图发现非常有价值的知识是我们的追求！ 思维的序 正序正序 反序概念驱动数据驱动信息分析的两种方法观（正序与反序）自顶向下自底向上数学原理-序结构属性的

4、属性问题形式概念分析-形式背景需要水在水里生活在陆地生活有叶绿素双子叶单子叶能运动有四肢哺乳蚂蝗娃娃鱼蛙狗水草芦苇豆玉米对象属性属性特征的定义abcdefghi1XXXXX2XXXX3XXXXX4XXXXXX5XXXXXX6XXXXX7XXXX8XXXabcdefghi1XXXXX2XXXX3XXXXX4XXXXXX5XXXXXX6XXXXX7XXXX8XXX属性特征的定义属性特征的定义abcdefghid1d2d31XXXXXXX2XXXXXX3XXXXXXX4XXXXXXXX5XXXXXXX6XXXXXXX7XXXXXX8XXXXX概念格与属性偏序结构图 生成哲学与数学原理形式概念分析Be

5、rnhard GanterRudolf Wille 概念格需要水在水里生活在陆地生活有叶绿素双子叶单子叶能运动有四肢哺乳蚂蝗娃娃鱼蛙狗水草芦苇豆玉米最大概念外延（最小概念内涵）概念外延共有概念外延概念外延共有概念外延最小外延最小外延属性微观宏观共性个性对象特征相似性外延覆盖概念格哲学原理最大概念内涵（最小外延）概念内涵共有内涵对象概念内涵共有内涵对象最小内涵最小内涵对象微观宏观共性个性属性特征相似性内涵覆盖形式背景转置概念格生成原理属性偏序结构图需要水在水里生活在陆地生活有叶绿素双子叶单子叶能运动有四肢哺乳蚂蝗娃娃鱼蛙狗水草芦苇豆玉米最大共有属性特有属性共有属性特有属性共有属性特有属性独有属性

6、属性微观宏观共性个性对象特征相似性对象覆盖偏序图哲学原理最多属性对象独有属性对象共有属性对象特有属性对象共有属性对象特有属性对象特有属性对象对象微观宏观共性个性属性特征相似性属性覆盖分块形式背景属性偏序结构图生成方法数学原理 按照最初介绍的模式分类哲学思想，如何对形式背景优化是一个重要问题。我们给 出一种基于矩阵描述的分层优化形式背景的方法。基本流程图如下：形式背景的分层优化方法流程图abcdefghi1.fish leechXXX2.breamXXXX3.frogXXXXX4.dogXXXXX5.water weedsXXXX6.reedXXXXX7.beanXXXX8.cornXXXX概念

7、概念间关系不相容关系相容关系同一交叉从属矛盾反对伴生对互不包含伴生对立互斥属性的属性可以用来确定集合内事物的概念间关系概念格与偏序图简单比较概念格需要水在水里生活在陆地生活有叶绿素双子叶单子叶能运动有四肢哺乳蚂蝗娃娃鱼蛙狗水草芦苇豆玉米属性偏序结构图abcdefghi1111121113111141111511161111abcdefghi111111211131111411115111161111概念格与偏序结构图的区别：在形式背景中没有多属性伴生属性情况下，两者完全相同；在形式背景中存在多属性伴生属性情况下，两者不同。偏序图与概念格比较：相同：无多属性伴生属性；不同：具有多属性伴生属性；多

8、：不满足概念定义的较高层次属性节点；少：被多属性覆盖的属性其外延大的属性节点。外延最大属性覆盖（对象）最大内涵最大对象覆盖（属性）最大普遍性特异性概念格 偏序结构图序事物哲学表示！ 人们认识事物规律的表示！ 中医医著与医案 知识发现应用Modern Chinese medicine engineeringModern Chinese medicine engineering2014年6月1日广州中医药大学伤寒论学科三位博士答辩论文题目：徐笋晶：李赛美教授经方辨治2型糖尿病学术思想及经验传承研究陈冠蝤：基于属性偏序结构图原理-李赛美运用柴胡类方临床经验整理潘玉珍：基于医案与属性偏序结构图原理-李

9、赛美桂枝类方临床运用经验整理Modern Chinese medicine engineering广州中医药大学 屈华博士 一等奖广州中医药大学 潘建科博士 三等奖 基于多层次复杂概念网络表示原理的伤寒论群结构知识发现方法研究 StudyofgroupstructureknowledgediscoveryontheTreatiseonFebrileDiseaseswhichisbasedontheprincipleofmultilayercomplexconceptnetwork 作者：屈华1 李赛美1 洪文学2 徐笋晶1 朱章志1 QUHua,LISai-mei,HONGWen-xue,XU

10、Sun-jing,ZHUZhang-zhi（TirstClinicalMedicalFaculty,GuangzhouUniversityofChineseMedicine,Guangzhou510405,China;2InstituteofBiomedicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China） 机构地区：1广州中医药大学第一临床医学院,广州510405 2燕山大学生物医学工程研究所,秦皇岛066004 出处：中华中医药杂志 CA CSCD 2013年第28卷第5期 1241-1246页,共6页 基于属性偏序结构图方法的

11、膝骨关节炎熏洗处方用药规律研究基于属性偏序表示原理的经方方证研究张仲景症状学一书中出现的38个全身症状与方之间的相关性方症状属性偏序结构图方症状属性偏序结构图子图症状方属性偏序结构图症状为对象，方为属性的属性偏序结构图 图4 症状方属性偏序结构图子图 从整体研究思路来看，以经方方证为研究的核心，选取张仲景症状学一书列举的38个全身症状及其对应的方为数据源，基于现代严密的形式概念分析原理，建立形式背景，做出属性偏序结构图，并从这个可视化表示数据结构的图中进行模式发现，从而实现方证规律、方证内涵的全面发现。 初步的实验结果证明：基于属性偏序表示原理的知识发现方法，能够解决传统数据挖掘技术面临的关键

12、技术问题，对挖掘中医经典的科学内涵，促进学术创新有一定的借鉴价值。 李赛美教授治疗2型糖尿病合并睡眠障碍处方用药分析摘 要 目的:基于数学属性偏序原理，分析李赛美教授治疗2型糖尿病合并睡眠障碍的处方用药经验。方法:收集李赛美教授门诊治疗2型糖尿病合并睡眠障碍的195份病历，基于形式概念分析的数学属性偏序表示原理，建立形式背景，生成属性偏序结构图，分析李赛美教授治疗2型糖尿病合并睡眠障碍的处方用药经验。结果：李赛美教授治疗2型糖尿病合并睡眠障碍时，多从少阳证入手，善用柴胡汤类方，灵活合用经方，随症进行加减。结论:基于数学属性偏序表示原理的知识发现方法，能有效发现李赛美教授诊疗2型糖尿病合并睡眠障

13、碍的处方用药规律。将筛选处理后的数据进行录入，参照文献8,9,采用属性偏序结构模式挖掘方法，以2型糖尿病合并睡眠障碍的患者为对象，处方、药物及药量为属性，建立病症-处方，病症-药物形式背景，并生成相应的属性偏序结构图 (图1)。由于数据较大，为清晰展现局部结构，在此基础上选取部分进行放大，以为示例（图2）。图3 方剂属性偏序结构图图4 方药属性偏序结构图基于属性偏序理论的李赛美教授运用柴胡类方思路探析徐笋晶1 李赛美1 朱章志2,* 刘煜洲1 李日东1 刘超男1（1广州中医药大学，广东 广州，510405；2.广州中医药大学第一附属医院，广东 广州，510405）摘 要:中医类方的研究是目前中

14、医研究的热点之一，然而类方的研究是一个多层面的复杂工程，单一的数据挖掘方法面对大量的高维数据显得力不从心。随着大数据时代的到来，本文提出基于属性偏序结构理论的大数据分析新方法，利用属性偏序结构图，用可视化的方式展现中医的诊疗规律。本文基于属性偏序结构理论，基于临床病历，对李赛美教授运用柴胡类方诊疗消渴病及瘿病的辨证思路及处方经验进行了分析，从结果证明，运用属性偏序结构理论，能使中医的理论体系得到客观展现，为建立中医辨证论治的个体化诊疗体系提供坚实的基础。关键词：形式概念分析；属性偏序结构图；柴胡类方；李赛美中图分类号：TP391.4基于属性偏序表示原理的经方方证研究徐笋晶1 李赛美2 刘敏2

15、刘超男1 刘煜洲1 李日东1（1广州中医药大学，广东，510405；2.广州中医药大学第一附属医院，广东，510405）摘 要：方证研究是中医领域研究的热点，但方证之间数据量大，复杂度高，传统的数据挖掘方法面对海量的中医数据显得力不从心。随着大数据时代的到来，大数据的理念和技术为中医知识的充分研究带来机遇。本文基于形式概念分析的属性偏序表示原理，运用属性偏序结构图揭示方证的特征症状，对挖掘中医经典的科学内涵，促进学术创新有一定的借鉴价值。 关键词：经方；方证相应；属性偏序结构图；形式概念分析中图分类号：TP391.4基于属性偏序原理的仲景经方咳嗽治疗规律知识发现刘树林1，徐笋晶2，李日东2，李

16、赛美1*，洪文学3，朱章志1，刘敏1（1.广州中医药大学第一附属医院 广州 510405 2.广州中医药大学 广州 510405 3.燕山大学 河北 秦皇岛 066004）摘要：大数据全面性、模糊性及探求因果关系转向事物相关性的寻找等特点为中医理论及实践提供了新的研究思路。仲景医学之伤寒论及金匮要略中的经方内容具有大数据的特点，本文基于属性偏序原理，对仲景经方治疗咳嗽的规律进行全面的知识发现。研究结果表明基于属性偏序原理能很好地展现经方治疗咳嗽的方证规律及药物使用特点，适合用于经方相关研究。关键词：属性偏序；仲景；咳嗽；知识发现；大数据中图分类号：TP391.4运用属性偏序结构图原理探析伤寒论

17、中干姜的配伍规律邹月媚1，刘敏2，陈东光3（1、广州中医药大学；2、广州中医药大学第一附属医院；3、广东省第二中医院，广东 广州510000)摘 要：本文基于形式概念分析理论，以伤寒论中含干姜方剂、方剂中药物和方剂-药物关系为概念，借用描述事物普遍性和特殊性层次的复杂概念网络生成方法生成属性偏序结构图，从而给出相应方剂（对象）和不同含量的药物（属性）之间的关系结构可视化表示和解释。通过属性偏序结构图探析伤寒论中干姜的配伍规律，包括黄连汤、半夏泻心汤、小青龙汤中干姜配半夏，四逆汤中干姜配生附子。属性偏序结构图是将信息科学与传统中医伤寒学结合的新尝试，通过这种新途径，有利于我们对伤寒论再学习和认识

18、。关键词：干姜属性偏序结构图；干姜配半夏；干姜配生附子中图分类号：TP391.4数量化辨证诊断证名生成方法Modern Chinese medicine engineering湿火热气虚气滞血瘀痰半表里肝胆胆郁痰扰证胆气虚证肝胆湿热证胆经郁热证肝胆火旺证胆热痰扰证肝胆湿热气滞证肝胆湿热瘀滞证肝胆瘀滞证肝胆气滞证肝胆气滞，半表半里证Modern Chinese medicine engineering证素生成证名Modern Chinese medicine engineering证候-证素属性偏序结构图Modern Chinese medicine engineering证候-证素对象偏序结构

19、图Modern Chinese medicine engineering中药方剂配伍知识发现Modern Chinese medicine engineering张锡纯中风32方剂配伍群结构发现Modern Chinese medicine engineering名中医李赛美教授诊治疾病知识发现Modern Chinese medicine engineering李赛美教授少阳中药整体图Modern Chinese medicine engineering1 临床资料的采集和录入：参照2012国家自然科学基金面上项目“基于医案与机器学习信息融合的名中医诊疗糖尿病知识发现方法研究”课题要求制订临

20、床诊疗资料采集表。采集2013年1月2013年12月李赛美教授门诊诊疗2型糖尿病的病历，共收集到符合纳入和排除标准的病历991份。并录入至“名中医李赛美教授中西医结合诊治糖尿病专家系统”，实现门诊资料的规范化存储。病例采集和录入的重点在于保持李赛美教授诊疗2型糖尿病过程的原貌，并突出诊疗特点。Modern Chinese medicine engineering 临床经验研究：基于非统计偏序结构模式知识发现方法，从属性偏序结构图这个可视化表示数据结构图中，提取相应的知识规则集合，从多角度、多层次研究李赛美教授诊疗2型糖尿病的证治规律。结果：1 证型特点：病证涉及六经，且常见两经或三经合病。病位

21、重点在肝、脾、肾三脏。证属太阳时，病位侧重在咽、在表；证属阳明、太阴时，病位侧重在脾；证属少阳、厥阴时，病位侧重在肝；证属少阴时，病位侧重在肾。病性以阳虚、血瘀、湿热为主要特点。证属太阳时，侧重于邪热、风；证属阳明时，侧重于湿热、痰热、血瘀；证属少阳时，侧重于气郁、湿热、血瘀；证属太阴时，侧重于阳虚、食滞；证属少阴时，侧重于阳虚、阴虚；证属厥阴时，侧重于气郁、气滞。Modern Chinese medicine engineering2 症状特点：证属少阳时，症状体征特点为：头晕、头眩、咽干、口干、口苦、胁肋隐痛、心烦、手臂酸疼、肩膀疼痛、脉弦。兼见阳虚时症状为：畏寒、腰酸、大便溏烂、喜饮热水

22、、舌淡、脉沉；湿热时症状特点为：汗多、畏热、小便黄、大便质粘、大便干结、痰色黄、苔黄腻、脉滑、脉数；血瘀时症状特点为：手足麻木、经血夹块、经色暗红、舌暗红、舌淡暗。 分析六组常见证候类型的症状体征特点。少阳，肾阳虚，太阳，血瘀证对应的主要症状体征为：口干，口苦，脉弦，手足麻木，颈项强痛，倦怠。少阳，肾阳虚，湿热蕴脾证对应的主要症状为：口干，口苦，脉弦，倦怠，苔黄腻，脉细，舌淡红，舌淡。少阳，肾阳虚，太阴证对应的主要症状为：口干，口苦，脉弦，大便溏烂，舌淡红，脉细。少阳，肾阳虚，血瘀证对应的主要症状为：口干，口苦，脉弦，手足麻木，小便黄，眠差，舌暗红，脉细，脉滑。少阳，肾阳虚，痰热蕴脾证对应的主

23、要症状为：口干，口苦，脉弦，小便黄，大便干结，舌红，舌暗红，苔黄腻，脉细。少阳，肾阳虚，阳明证对应的主要症状为：口干，口苦，脉弦，大便干结，苔黄腻，喜饮热水。Modern Chinese medicine engineering3 主方特点：证属少阳时，以小柴胡类方为主方。分析了六组常见证候类型的主方规律。少阳，肾阳虚，太阳，血瘀证以柴胡桂枝汤为主方，并合用桂枝加葛根汤，当归芍药散。少阳，肾阳虚，湿热蕴脾证以小柴胡汤为主方，并合用葛根芩连汤、麻黄附子细辛汤。少阳，肾阳虚，太阴证以柴胡桂枝干姜汤为主方，并合用附子理中汤、柴芍六君汤。少阳、 肾阳虚、 血瘀证以小柴胡汤为主方并合用四逆散、 平胃散、四物汤。少阳、肾阳虚、痰热蕴脾证以小柴胡汤为主方，并合用温胆汤、大柴胡汤。少阳、肾阳虚、阳明证以小柴胡汤为主方，并合用大柴胡汤、芍药甘草汤。Moder