基于藥素信息測量中醫(yī)基礎理論概念間的相關關系研究.pdf

1、目的:
　　中醫(yī)基礎理論(簡稱中基)概念,在這里是指一般情況下中醫(yī)基礎理論討論較多的一些核心或常見概念,涵蓋《中醫(yī)基礎理論》教材中藏象、經絡、氣血精津液、病因治法等章節(jié)所涉及的常見概念。因為圍繞這些概念間關系的分析自古至今均以定性分析為主,主要討論在哪些概念之問存在哪些關系,但對這些關系相關性的強弱、多少等,很少討論。本研究基于中藥的藥素信息通過挖掘方劑組方中所蘊含的數據,測算中基概念間相關關系,給出這些中基概念間相關性關系強弱的

2、一個系統且穩(wěn)定的描述。
　　方法:
　　本研究首先提煉出了“藥素”概念:藥素來自于中藥的性能和功效,是用于定性和定位中藥性能和功效的中基概念。一味中藥有多個性能和功效,其中每一個用中基概念所定性的性能和功效,以及對該功效作用點的定位(如心、肝、脾、肺、腎等)是該味中藥的一個藥素。其次提出了一個假說:一個組方有多味中藥;一味中藥有多個藥素;這樣一個組方可以視作是包含多個藥素的集合;計數一個組方里有哪些藥素,每個藥素有幾個;以組

3、方為樣本,以藥素為變量,以該組方中的每個藥素的計數為數據建立數據表,就可以測量各個藥素即中基概念之間的相關性。因為藥素源于中基概念,統計分析藥素,也就等于同時統計分析了相關的中基概念。
　　本研究分析的中基概念分為2類(同類之間計算相關性)共80個:一類是與治法相關的概念(本研究中約定稱作治法藥素)有55個,另一類大致可以視作是與生理結構相關的概念(本研究中約定稱作基礎藥素)有25個。與治法相關的概念(治法藥素):安神,補心,補心

4、陽,清心,補肝,疏肝,清肝,溫肝;補脾陽,健脾,補肺,溫肺,清肺,潤肺,斂肺,宣肺,補腎精,補腎氣,補腎陰,補腎陽,澀腸,潤腸,通便,溫胃,清胃,和胃,健胃,利膽,利水,降氣,補氣,行氣,納氣,升氣,補血,活血,止血,涼血,生津,補陰,補陽,風,熱,濕,寒,燥,暑,痰,瘀,毒,散結,食積,利咽,明目,解表。與生理結構相關的概念(基礎藥素):心經,肝經,脾經,肺經,腎經,大腸經,小腸經,胃經,膀胱經,心包經,膽經,三焦經,女子胞經;心,肝

5、,脾,肺,腎;精,神,氣,血,津,陰,陽。
　　本研究所用方劑數據以《中國方劑數據庫》為主,輔以《中華醫(yī)典》辭典部分的“名方”中的信息。中藥性能和功效數據以《中藥學》為主,輔以《中國中藥數據庫》。中藥別名數據以《中醫(yī)百科》之“中藥大全”中的中藥別名為主,輔以《中國中藥數據庫》。數據采集主要使用Autoit腳本,數據清理和信息提取過程主要使用正則表達式、Perl腳本、python腳本和shell腳本。數據庫使用Sqlite3。統計分

6、析使用R,作圖使用R包ggplot2(常規(guī)作圖)、plotly(動態(tài)交互作圖)、Rgraphviz(網絡圖)。
　　方劑數據清理包含三部分工作內容:置換方劑名為其組成藥物;鑒別并統一中藥名;整理方劑出處的年代和作者。中藥性味、歸經信息的提取較為直接。對于中藥功效所涉及中基概念信息的提取基于中藥功效描述結構(動賓結構)拆分完成。
　　為了提取穩(wěn)定、可靠的中基概念間的相關性關系,首先要分析數據源中所含藥素關系的結構,其次鑒別出影

7、響概念間相關性的因素,然后在控制影響因素的基礎上,導出穩(wěn)定的中基概念之間的相關性關系,最后以網絡圖的方式形象的展示出來。
　　結果:
　　1、整理了2177個中藥的藥素數據,8萬余首方劑的藥素分析數據集。
　　2、2177個中藥根據使用頻次信息依據中基概念問的相關性特征聚類為10個累積區(qū)段,基于至少8個區(qū)段有相同相關性次序關系的要求提取中藥功效所含藥素所反映的中基概念間相對穩(wěn)定的相關性數據,然后以網絡圖展示。
　

8、　3、計算來自于方劑中中基概念之間的相關性關系,經驗證,對原始數據按組方(行方向)進行標準化處理,計算spearman相關系數效果較好。
　　4、影響方劑中中基概念間相關性數據的主要因素是該組方所處的時代。以200年為時間段對方劑所處年代進行劃分較為適宜。以100年、200年、300年、500年為時間段劃分方劑所處年代,均顯示中基概念之間的相關性特征可以劃分為3個時期/階段:200～800年,800～1400年,1400～2000

9、年,即每600年為一期/階段。醫(yī)家對藥素關系建立的影響要小于時代,或者說醫(yī)家對藥素關系的觀點根植于時代。
　　5、建立了按照分期篩選穩(wěn)定的中基概念間相關性數據的方法:
　　以200年為時間段把200-2000年之間的時間劃分為9個年代(300、500、700、900、1100、1300、1500、1700、1900)和3個分期(每個分期三個年代,即三個亞組)。對于每一個分期,根據三個亞組中不少于兩個一致的中基概念間的相關性數

10、據作為分期的數據。然后以三個分期中不少于兩個一致的概念間相關性數據作為最終的概念間相關性關系的數值。這個方法約定稱為“票決法”。
　　6、根據所建立的“票決法”獲得了中基概念間穩(wěn)定的相關關系,并以網絡圖表達。所得中基概念間的相關性數據說明:在五臟的關系上,肝和腎、脾和肺關系最密切,心居于四者之間。氣屬陽,和津關系密切;血屬陰,和精關系密切;精屬陰,和神關系密切;津屬陰,和精、神關系密切;和陰關系最密切的是津和精,其次是血和神;和陽

11、關系最密切的是精和氣,其次是神和津;氣血精等和五臟的關系上,心神、肝血、腎精、脾氣、肺津一一搭配,相關性最強,體現出顯著的規(guī)律性;要挖掘五臟與其他中醫(yī)概念間的關系,應該以五臟經來代表五臟概念,如用心經的藥素信息來代表心,用肝經的藥素信息來代表肝等。
　　7、中基概念之間的相關性特征呈現出時代性,目前所行的中基概念間的相關性關系(即第三期的數據)有80％以上在第一期和第二期建立。每一期與前一期相比,新建立的關系主要是在前期未建立的基

12、礎上,而與前期的相關性數據相反呈現反轉的情況少見。在第三期,相對于心,肝和脾出現反轉;相對于腎經,精和陽,陰和陽出現反轉;相對于陽,精和腎經,腎和肝出現反轉。腎經與精的相關性轉強,而與陽的相關性轉弱,心與脾的相關性增強而與肝的相關性轉弱是本期最主要的兩個變化。在第二期,氣和膽、三焦的關系,血和腎、心的關系,相關性均趨于增強。神和腎、胃和肺的關系也是在第二期建立起來的。
　　結論:
　　通過本研究可得出如下結論:
　　1

13、、本研究建立了“基于藥素信息測量中醫(yī)基礎理論概念間的相關關系”的測量方法。
　　本研究首先提煉出“藥素”概念:藥素來自于中藥的性能和功效,是用于定性和定位中藥性能和功效的中基概念。一味中藥有多個性能和功效,其中每一個用中基概念所定性的性能和功效,以及對該功效作用點的定位(如心、肝、脾、肺、腎等)是該味中藥的一個藥素。藥素源于中基概念,統計分析藥素,也就等于同時統計分析了相關的中基概念。通過藥素概念強化了中醫(yī)基礎理論與中藥和方劑的聯

14、系。
　　本研究建立的測量方法是:基于中藥的藥素信息,根據方劑的藥物組成,疊加藥素的計數,使用該數據對藥素間的相關性進行統計然后提取相關性數據所蘊含的秩次信息,通過篩選可靠的秩次信息從而建立最終的藥素問即中基概念間的相關關系,最后使用網絡圖表達結果。這樣從原理、方法、程序到結果展示,建立了分析中醫(yī)理論發(fā)展變化的一個/套新的測量工具,可以用于描述中醫(yī)理論的時代發(fā)展,也可以用于描述醫(yī)家處方理念的異同。
　　2、本研究建立的“基于

15、藥素信息測量中醫(yī)基礎理論概念間的相關關系”的測量方法是科學、可行的。
　　使用“基于藥素信息測量中醫(yī)基礎理論概念間的相關關系”這個方法,通過從方劑組方中析出藥素數據來測量中基概念之間的相關性,以測量結果為特征,能夠正確辨別方劑所處年代的先后次序,也就是說,只要基于藥素數據檢測各組組方中所蘊含的中基概念之間的相關性數據,就能正確區(qū)分出各組方劑發(fā)生時間的先后。這印證了“基于藥素信息測量中醫(yī)基礎理論概念問的相關關系”這樣一個測量方法的科

16、學性和可行性。
　　3、如果要單純基于中藥的藥素信息來挖掘中基概念間的關系,使用所有中藥的藥素數據是不必要的,也是不合適的。因為伴隨中藥使用頻次的多少,其藥素的完善度是不同的。按照使用頻次對中藥進行排序的話,藥素關系的變動在前面變化大,在后面變化小,確切的說前400味變動大,400味以后變動減少,700味以后趨于穩(wěn)定。這個結果與藥物使用頻次數據一致。因此如果真要確定一個數量來使用中藥藥素數據來測量中基概念間的關系,這個數量在600