计算机技术在中医药信息学应用概

计算机技术在中医药信息学应用概况[摘要]随着计算机技术的不断发展，其对中医药研究的辅助作用也逐步显露出来，尤其是促进了中医药学信息数字化的发展。这种技术已经应用于中医药领域的诸多方而，如在中医文献、中医证候、中药有效成分、方剂配伍规律胡究等方而都积累可参考和借鉴的经验。关键词计算机技术中医药信息学随着计算机技术飞速发展及其应用日益广泛，它正潜移默化地改变着我们的生活和工作，甚至中医药也步入现代化、科学化和信息化发展进程。中医药学作为一门古老的科学，要从海量信息中获得新知识，发现隐藏的关系与规律，以及对未知情况进行预测，已经不能再依靠传统的繁琐的方法。计算机技术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[1]。1什么是计算机？计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。而计算机技术的内容非常广泛，可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU设计、流水线原理及其在CPu设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。计算机技术也包括多媒体技术，多媒体技术也就是多媒体计算机技术，其定义是:计算机综合处理多种媒体信息，文本、图形、图像、音频和视频，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性[2]。多媒体技术已被广泛应用于咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多领域。在中医药信息工作中应用这些技术是必然的，是现代化的需要。2中医药信息学的特点2.1中医药信息学的定义1998年，蒋永光[3]提出现代中医药学正在改变传统的信息观，以中医现代化为标志的、中医药学与现代科学各学科间的相互渗透和结合，推动了其学术的发展，丰富和发展了传统理论的内涵，开辟了一些崭新的学术领域，其中包括中医药信息学。中医药信息学是由中医学与信息科学交叉产生的，是中医药学与计算机技术相结合的必然结果，是中医药文献学、数理中医学、中药学、中医临床医学以及中医药管理学等中医药学科与计算机软硬件技术之间的“接口”，将成为中医药学的一个重要分支[4]。2.1中医药信息学的研究内容医药信息就其研究范围来看，应该包括医院管理信息、临床信息、医学教育信息、医学科研信息、医学文献信息、决策信息(包括专家系统、实验信息、流行病学信息、老年康复医学信息、药品信息(包括生产与销售、医疗器械信息、医学图像信息、医学遗传工程学信息、医药生物模型信息等[5]。它是近代医学领域中的一门交叉学科。而中医药信息学以中医药信息为研究对象，以中医药学领域信息现象和信息规律为研究内容[6],主要包括：1.利用计算机技术和计算机网络平台对中医药的相关信息、中医药资源信息和中医药科学信息等加以表达和管理；2.利用计算机技术对中医药经典文献进行二次信息整理，对中药不同水平的化学及物理鉴定信息进行多元校正和多元分辨解析，并建立起相应的智能化数据库系统；3.利用计算机技术和计算机网络平台对各类中医药信息进行收集、传播，使其具有更快、更远和更广的共享性；4.用数理中医学的研究成果，用计算机技术对中医药理论进行模拟，建立中医药基本理论的数理模型。3计算机技术在中医药信息领域的应用概述3.1中医古籍文献的检索与分析中医古籍文献浩如烟海,,是中国人民五千年智慧的丰硕成果,运用数据库技术可挖掘大量尚未被发现和总结的信息。周莲菊等[7]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。烟建华等[8]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。任玉兰[9]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。上述分析可以看出,数据挖掘对传统中医理论的深层凝练,提供了可行的技术与方法。3.2数据挖掘技术中医药学是中华民族的瑰宝，积累了中华民族几千年来与疾病斗争的宝贵经验，积累了大量的数据，内中蕴涵着丰富的科学内容，要探索其中的深刻奥秘，就迫切需要我们运用现代先进的科学技术对其进行研究。数据挖掘是数据库中知识发现过程中的一个重要步骤[10],即通过使用各种数据分析和发现算法,在可以接受的时间内产生模式。广义的数据挖掘,是指从存放在数据库、数据仓库或其他信息库中的大量数据中挖掘有趣知识的过程。基于研究中获得的数据与信息，利用数据挖掘方法、关联原则方法、聚类分析、信息计量方法等各种数据分析方法和高性能计算、数据库等信息技术进行挖掘。在方剂、中药、症候学等，都已得到良好的应用。方剂其本质就是一种数据关系,具有复杂性和非线性动态变化的特性,符合数据处理的要求和特征。例如张昱等[11]运用布尔关联原则的FP-树频集算法,对所收集的宋以后的967首四君子汤类方进行分析挖掘。李国春等[12]用动态聚类分析研究半夏泻心汤中药量的组合规律。翁晓红等[13]收集了120余部明清时期重要古医籍中关于脾胃湿热证方591条，使用ACCESS建立数据库,采用频数分析和回归分析,对药-证关联规则挖掘。结果分析出明清医家治疗脾胃湿热证的核心药物。中医的辨证体系是一个非线性的、多维多阶的、可以无限组合的复杂巨系统[14]。宇文亚等[15]将胃炎实证5型、虚证6型各自建立单证候库(A库、单证候诊断标准数据库(B库、虚实关联匹配子数据库(C库。王雪峰等[16]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。陈氏等[17]尝试运用关联规则发现诊断模式,他把《伤寒论》中的病名、症状、舌脉分别作为数据表建立数据库,挖掘得出规则。王氏等[18]应用数据挖掘技术建立名老专家的诊疗系统,分析专家诊疗用药的思维模式。数据挖掘对于中药性质的研究主要应用频数分析、Logistic回归分析、聚类分析、决策树等方法,来验证中药功效、性味、归经描述的科学性以及预测记载缺失的中药的性质。王虹菲等[19]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。20世纪70年代末至80年代初,先后出现了一批以专家系统为特点的中医诊疗软件[20]。王氏等[21]应用数据挖掘技术建立名老专家的诊疗系统,分析专家诊疗用药的思维模式。目前数据挖掘技术在建立名老专家的诊疗系统中得到广泛应用,更进一步分析传统中医诊疗思维模式。3.3中医药知识体系计算机表示与模拟研究中医药知识体系计算机表示与模拟研究包含信息技术在中医药基础研究领域的应用涉及到中医理论的计算机建模、数字中医药理论实现等内容。施诚在中医药信息与虚拟人体的研究中，从中医专家咨询系统、中医四诊客观化和针灸领域等三方面介绍了中医领域与虚拟人体相关的探索方向[22]。赖新梅等人提出人机互动式中药信息系统的构建，设计构建由方剂、中药、物种、化学成分等组成相互关联的中药信息系统，以适应现代科研、教学的需求，特别要满足数据挖掘(KDD、计算机辅助药物设计(CADD等技术在中医药领域的应用，并详细阐述了系统框架及人机互动式个性化信息服务的查询功能[23]。4结束语随着计算机技术的飞速发展，生活在信息时代的人们面对的是急剧增长呈爆炸趋势的数据量，为了从数据的汪洋大海中及时发现有用的信息和提高信息利用率，计算机技术作为一个从海量数据中获取知识的有力工具，应用于中医药领域将会对中医药学术水平的提高、加强中药信息化建设，改变以往孤立的研究模式，现代化研究的进程、生存空间的扩展产生巨大的促进作用。参考文献[1]孔双芝.浅析中医与信息科学[J].世界信息技术---中药现代化，2000，2（3）:42-44[2]符永驰.多媒体技术在中医药信息学工作中的应用[J].中医发展论坛，2000，2（3）:489-491[3]蒋永光.中医药信息工作及其未来走向［J］.湖南中医药导报，1998，4(9:16-17.[4]冯前进.中医药信息学及其中医药信息的IT平台[J].山西中医学院学报，2002，33（4）:1-2[5]施诚.中医药信息学的特点与现状[J].医药信息，1998，1（11）:21-23[6]魏民、王俊文等.中医药信息学的发展简史[J].光明中医，2010，25（11）:1953-1954[7]周莲菊,赵敏,刘绍武,等.《<黄帝内经>计算机检索》系统[J天津中医,2002,19(4:77-78.[8]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.[9]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.[10]周华英,张启蕊.信息技术在中医药领域应用研究概况[J].中国中医药信息杂志,2011,18(3:110-112.[11]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[J].江苏中医药,2008,40(7:67-68.[12]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.[13]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.[14]张志斌,王永炎.证候名称及分类研究的回顾与假设的提出[J].北京中医药大学学报,2003,26(2:1-4.[15]宇文亚,沈舒文,彭宇,等.胃粘膜异型增生虚实关联证数据库建立方法学探讨[J].中华中医药学刊,2008,26(1:80-81.[16]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.[17]陈明,张书河.关联规则在中医疾病证候诊断中的应用[J].中华医学丛刊,2004,4(5：14－16.[18]王映辉,姜在旸,闰英杰,等.基于信息和数据挖掘技术的名老中医临床诊疗经验研究思路[J].世界科学技术—中医药现代化,2005,7(1：98.[19]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(2:297-30