关联规则在中医临床信息分析中的应用
2014-08-27周琳刘树春
周琳+刘树春
摘要:中医药学作为中华民族的瑰宝,其流传下来的中医典籍、医案、珍贵方剂以及临床实践中产生的大量文献都有待于后人加以深入分析和知识挖掘。而这些信息的整理与知识发现既关乎对祖国医学的传承和发扬,也关系到对患者疾病的准确诊断、治疗和预防,提高医疗服务的准确度和效率。因此,在以信息爆炸为特点的二十一世纪,探索从中医药学海量数据中提取有用的知识是非常有意义的。
关键词:关联规则;中医临床信息;应用
doi: 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.04.004
Application of Association Rule in the Analysis of TCM Clinical Information
Zhou Lin1, Liu Shuchun2*
(1. Graduate School of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Shenyang Liaoning 110847, China; 2. Library of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Shenyang Liaoning 110847, China)
Abstract: Traditional Chinese medicine is the treasure of Chinese nation. TCM classics, medical records, precious prescriptions and a lot of literature based on clinical practice require deep analysis and knowledge mining conducted by descendants. The arrangement of TCM information and discovery of TCM knowledge are not only in relation to heritage and development of Chinese medicine, but also to the accurate diagnosis of diseases, treatment and prevention, which can improve the accuracy and efficiency of health care services. Therefore, with the information explosion, one of characteristics of the 21st century, extracting useful knowledge from massive data is of great significance.
Key words: association rule; TCM clinical information; application
科技的飞速发展和计算机网络技术的普及应用,使得信息的数量急剧增长,而且传播途径更多,传播速度更快,导致专业人员获取专业信息不再困难。但海量的数据信息及其易获取性在给信息使用者带来方便快捷的同时,也带来许多负面影响,主要体现在
第一作者:周琳,2012级硕士研究生,研究方向:中医药信息分析。E-mail: zhouli3429@163.com
*通讯作者:刘树春,研究馆员,研究方向:中医药信息分析。E-mail: scliu45@sina.com
信息的无序性导致更加难以提取有效信息,即显现出“信息丰富而知识贫乏”的现象。因此,人们迫切希望对海量的数据进行分析和整序,探索其内在的规律和相互关系,发掘出有用的信息和知识。
1数据挖掘与关联规则挖掘技术
数据挖掘(Data Mining,DM)是对大量观察到的数据进行分析,以便从中发现事先未知的联系和规律的过程,让数据拥有者得到非常清晰而有用的结果,即提取出有价值的、人们感兴趣的信息和知识[1]。数据挖掘是一门涉及面很广的交叉学科,包括数据
[3]史道华,陈鹭颖,郑炜.中药药效研究的数学思考[J].中国实验方剂学杂志,2007,13(8):66-68.
[4]赵汉青,江依法,葛鑫,等.基于中药药性加权计算的中医方剂评价方法[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(20): 303-304.
[5]金锐,张冰,刘小青,等.中药寒热药性表达模糊评价模式的理论与实验研究[J].中西医结合学报,2012,10(10): 1106-1119.
[6]汤金波,帅真,许仕杰,等.基于数学思维构建中药“性-效关联”模型[J].世界科学技术——中医药现代化,2011, 13(6):1099-1102.
[7]孙奕,王景明.模糊数学在淫羊藿免疫药理学研究中的应用[J].数理医药学杂志,1998,11(4):350-351.
[8]于莲波,张红梅.用模糊数学原理评估中药材质量等级[J].烟台师范学院学报(自然科学版),1997,13(3):206-209.
[9]王咏梅,马红,刘苏中.方剂配伍的模糊数学特性研究[J].中国实验方剂学杂志,2000,6(6):59-60.
(收稿日期:2014-05-13,编辑:魏民)
库、机器学习、数理统计、可视化、信息学、神经网络、模式识别、粗糙集等相关技术。而关联规则(Association Rule, AR)是数据挖掘的主要方法和应用技术之一,它可以反映出一个事物与其他事物之间的相互依存性和关联性。一般认为,如果两个或者多个事物之间存在一定的关联关系,那么,其中一个事物就能够通过其他事物预测到。因此,关联规则就是从给定的大量数据集中挖掘出事物特征间的相互关系,发现有趣的相关联系,找出多个变量的取值之间存在的内在规律性和有用的知识信息。
关联规则在1993年最初被提出并用于挖掘顾客购物篮数据以来,越来越多地被应用于各类数据的分析与挖掘研究中,如车辆监控、基因芯片、客户关系及森林病虫害防治等类数据,其中也包括对中医药数据的整理与分析。为了提高挖掘规则的效率,其原有的算法也被逐渐优化,如引入随机采样、并行思想等。
2关联规则在中医临床信息分析中的应用
随着信息技术的迅猛发展,数据库应用的规模、范围和深度不断扩大。在各行各业中都有大量的数据资料产生,中医药学领域也积累了海量的数据信息。中医药学作为中华民族的瑰宝,其流传下来的中医典籍、医案、方剂以及科学研究中产生的大量文献等都有待于后人加以深入分析和知识挖掘。而这些信息的整理与知识发现既关乎对祖国医学的传承和发扬,也关系到对患者疾病的准确诊断、治疗和预防,提高医疗服务的准确度和效率。因此,在以信息爆炸为特点的二十一世纪,探索从中医药学海量数据中提取有用的知识是非常有意义的。
2.1关联规则在证、象与疾病关系分析中的应用
辨证论治是中医学认识疾病和治疗疾病的基本原则和手段,也是中医诊疗理论体系的一大特点。因此,通过研究中医的“证”与疾病诊断的关系,是关联规则数据挖掘技术在中医药信息分析中的主要应用之一。杨涛等[2]利用Microsoft数据挖掘平台建立心系基础证与舌脉表现的关联规则模型,探讨心系基础证与舌脉的相关性。王建华等[3]运用关联规则Apriori算法挖掘并证实了高血压与心脑合病痰瘀互结证中医四诊指标的关系。孙继佳等[4]根据采集的慢性乙型肝炎患者的临床证候信息建立数据库,对症状和体征进行分级量化,并记录和统计,然后采用粗糙集与灰色系统理论相结合的方法对中医脉象变化与其他证候之间的关联性进行研究,探寻慢性乙型肝炎中医脉象和证候之间的内在联系。
在症与症之间的关联分析中,李艳丽等[5]从中风病首发症状入手,应用频数统计及关联规则分析方法对中风病首发症状以及首发症状群的特点进行分析,确定中风病的常见首发症状、可见首发症状及偶见首发症状及其相互关系,为早期临床决策提供循证依据。在探索证候-症状-临床检查之间的关联规律方面,李靖等[6]对IgA肾病患者的一般资料、证候分型等数据进行描述性统计,利用Apriori算法进行关联规则挖掘分析,获得IgA肾病中医证候与临床、病理间的相关性,对疾病的预后判断及临床治疗起到参考作用。
2.2关联规则在用药与配伍规律分析中的应用
中医作为中国传统医学,多从功能角度来把握问题,坚持主客观统一性、整体性原则,其治疗主要采用中药、针灸、推拿等多种手段,使人体达到阴阳调和而康复。这种治疗方法在当今社会仍占有很重要的地位,也逐渐为大多数人们所接受。现今学者多采用关联规则对特定病证在中药治疗中的药物应用、配伍等规律进行研究,并已取得很大的进展。
利用关联规则挖掘技术对症状与中药治疗中药物应用关系的研究比较广泛和深入。在此方面,主要是从收集、整理、统计分析特定病症的医案入手,分析特定病症的用药规律。如阎红灿等[7]、朱立成等[8]通过收集古代和近代名中医治疗哮喘的医案,采用关联规则方法对其中的用药、四诊信息、病因、病位、证候之间存在的关联性进行分析,以发掘其中的规律,为中医临床经验的传承和学习提供了新的研究思路。而周莺等[9]以古代不寐医案为研究对象,通过频数统计和关联规则分析,得出不寐的证治规律以及用药规律。
在利用关联规则进行病证与中药方剂的研究中,挖掘相关的古今图书和期刊文献信息,分析总结用药规律、配伍原则、组方特点及核心药对是该方法的主要应用。近年来,有学者利用关联规则的方法,对古代文献和现代临床研究中治疗哮喘的方剂进行分析,探索古今哮喘方的药物配伍规律和特点以及两者之间的异同,以助于进一步深入探讨临床用药规律的发展变化[10-11]。另外,有研究采用关联规则技术对失眠方剂组方配伍规律进行挖掘分析,得出核心药对与核心药组,找出治疗失眠方剂组方配伍的规律[12-13],为临床医师的辨证论治失眠症提供依据;张斌等[14]通过收集期刊文献数据库中补肾益气活血化瘀法治疗中风(脑梗塞)恢复期的临床研究报道,对药物的核心系数、归经、功效和药对的频率进行统计分析,并应用关联规则方法分析方剂中药对的应用规律。
在探索疾病治疗中药与药的关联规则方面,有研究通过对治疗骨质疏松症的研究类期刊文献进行收集整理,对所涉及的治疗骨质疏松症的中药复方及单味药运用关联规则方法进行分析归纳,探讨从肾论治骨质疏松症的中药复方遣方用药规律和骨质疏松症的证型分布特点[15-16]。
关联规则也被用于探讨方、药、症的相互依赖关系。谭工等[17]、胡波等[18]分别对乳腺增生症相关文献中的方剂进行统计,构建方剂库,利用二维布尔关联规则分析,探讨中医治疗乳腺增生症过程中药对、药组等药物之间配伍规律以及症-药对应规律。
在探索多种因素对特定疾病症状的影响规律方面,秦莉花等[19-20]通过建立病例数据库,运用关联规则分析技术,分析绝经综合征患者的绝经、教育、病情、体型等一般情况与焦虑、抑郁之间相互影响,以及睡眠问题与各种躯体症状的关联规律。
除了对病案和期刊文献等相关数据的分析以外,也有研究利用关联规则方法分析中医古籍中所收录的方剂,以探讨其配伍规律。吴鹏飞等[21]收集来自不同朝代的中医典籍中的熏洗方,统计每首中药熏洗方的单味药药名、功效、用法、剂量、注意事项,分析其规律、配伍及作用,根据高频使用的药物进行关联规则挖掘和分析,探寻中医伤科熏洗方的应用特点和用药规律。
2.3关联规则在治疗疾病中经穴选用规律分析中的应用
针灸疗法是祖国医学遗产的一部分,也是中国特有的一种医疗方法,其疗效已经被国内外医学界所公认。在特定疾病的针灸治疗中其选穴特点和组穴规律,以及疾病、证候、穴位等存在的相互关联有待于深入挖掘,以提高针灸治疗效果,这也是关联规则挖掘算法在中医药信息分析中的主要应用领域之一。成都中医药大学的梁繁荣、任玉兰团队[22-23]运用多层关联规则挖掘算法在分析古代针灸治疗眩晕和现代针灸治疗中风后遗症的经穴选择特点和规律方面做出了许多尝试。此外,也有学者对发表的研究文献进行统计,分析贴敷疗法的适宜病种,以及疾病与穴位选择的关联性,挖掘穴位贴敷疗法的临床运用特异性规律和特点[24]。
3存在的问题和发展前景
目前,关联规则在中医药信息挖掘中的应用越来越广泛。在挖掘药-症、证-病、病-药、病-穴、药-药的关联特点及配伍规律等方面,其统计分析数据主要来源为病案资料、期刊文献、古籍方剂、自建数据库等,利用的方法主要借助于频数统计及关联规则中的Apriori频繁项集算法,进行用药、选穴、配伍等规律性分析,而且大多是进行文字描述,还没有结合数据挖掘的其他方法进行综合分析,如可视化处理,以达到在疾病的证候表现、药物和穴位的选用及常用配伍规律在定量程度上的直观化显现,方便医疗人员在相关研究和实践中参考和应用。在针灸学领域的应用研究中,还未见有对腧穴与症状、证候、疾病等之间的关联性分析。中医学认为一切事物都有着内在的联系,而针对不同疾病之间存在着的关联性目前还很少有研究尝试。利用关联规则的方法来探究疾病之间的联系,也将对疾病的预防、诊断与治疗有所裨益。
参考文献
[1]章鲁,龚著琳,陈瑛,等.生物医学数据挖掘[M].上海:上海科学技术出版社,2008:2.
[2]杨涛,吴承玉.基于关联规则的心系基础证与舌脉表现相关性初探[J].云南中医学院学报,2013,36(4):44-46.
[3]王建华,张哲,肖蕾,等.高血压与心脑合病痰瘀互结证四诊指标关系研究[J].辽宁中医药大学学报,2013,15(9): 66-68.
[4]孙继佳,严广乐,蒋健,等.中医脉象与证候关联性研究方法及其应用[J].中国中医基础医学杂志,2009,15(6): 407-408,417.
[5]李艳丽,高颖,曹克刚.基于关联规则分析的中风病首发症状研究[J].中国中医药信息杂志,2013,20(5):29-31.
[6]李靖,王硕仁,徐冰,等.基于关联规则的IgA肾病中医证候与病理相关性的探讨[J].北京中医药,2011,30(9): 653-655.
[7]阎红灿,李丽红,马会霞,等.基于粗集理论的中医喘证临床医案关联规则分析[J].辽宁中医杂志,2012,39(7): 1218-1220.
[8]朱立成,林色奇,薛汉荣,等.名中医哮喘医案445例关联规则分析[J].江西中医学院学报,2007,19(5):83-87.
[9]周莺,刘晓虹,温惠贤,等.192例不寐医案用药规律数理分析[J].新中医,2011,43(12):126-127.
[10]唐仕欢,卢朋,李建,等.《中医方剂大辞典》中治疗哮病方剂组方规律分析[J].中医杂志,2012,53(14):1230- 1233.
[11]张欢,范欣生,王崇骏,等.古今哮喘方用药规律对比的关联规则研究[J].中国中医药信息杂志,2009,16(3): 94-96.
[12]宋咏梅,付先军,崔利锐,等.基于关联规则挖掘技术的失眠方配伍分析[J].中国中医药信息杂志,2013,20(4): 28-29,33.
[13]阚文博,滕晶.基于中医传承辅助系统的治疗失眠方剂组方规律分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(12):1-5.
[14]张斌,张文亮,赵耀武,等.补肾益气活血化瘀法治疗中风恢复期的用药规律及研究[J].中国中药杂志,2010, 35(8):1082-1085.
[15]高明月,吕爱平.从肾论治骨质疏松症证治规律的现代病案分析[J].中华中医药学刊,2013,31(7):1567-1569.
[16]李茵,于高路,莫绍强,等.治疗骨质疏松症遣药组方关联规则探讨[J].中国药房,2009,20(6):477-479.
[17]谭工,胡波,刘奉,等.基于文献探析乳腺增生症的中医证治规律[J].重庆医学,2013,42(24):2887-2890.
[18]胡波,谭工.基于关联规则的中医治疗乳腺增生病用药规律研究[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(15):12-17.
[19]秦莉花,陈晓阳,李晟,等.基于数据挖掘的绝经综合征焦虑、抑郁的相关因素研究分析[J].时珍国医国药,2013, 24(6):1431-1432.
[20]秦莉花,王小云,陈晓阳,等.基于关联规则绝经综合征睡眠问题的研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(5): 214-217.
[21]吴鹏飞,王培民,范竞.伤科古籍中熏洗方的关联规则分析[J].吉林中医药,2012,32(3):288-290.
[22]寿依夏,任玉兰,唐勇,等.基于数据挖掘技术分析古代针灸治疗眩晕的经穴特点[J].成都中医药大学学报,2013, 36(2):1-3,31.
[23]吴粮葶,李瑛,任玉兰,等.基于数据挖掘技术探析针灸治疗中风后遗症的经穴特点[J].中国针灸,2013,33(2): 125-130.
[24]张莘,张选平,贾春生,等.基于数据挖掘的穴位贴敷疗法运用特点研究[J].针刺研究,2012,37(5):416-421.
(收稿日期:2014-03-24,编辑:魏民)
在症与症之间的关联分析中,李艳丽等[5]从中风病首发症状入手,应用频数统计及关联规则分析方法对中风病首发症状以及首发症状群的特点进行分析,确定中风病的常见首发症状、可见首发症状及偶见首发症状及其相互关系,为早期临床决策提供循证依据。在探索证候-症状-临床检查之间的关联规律方面,李靖等[6]对IgA肾病患者的一般资料、证候分型等数据进行描述性统计,利用Apriori算法进行关联规则挖掘分析,获得IgA肾病中医证候与临床、病理间的相关性,对疾病的预后判断及临床治疗起到参考作用。
2.2关联规则在用药与配伍规律分析中的应用
中医作为中国传统医学,多从功能角度来把握问题,坚持主客观统一性、整体性原则,其治疗主要采用中药、针灸、推拿等多种手段,使人体达到阴阳调和而康复。这种治疗方法在当今社会仍占有很重要的地位,也逐渐为大多数人们所接受。现今学者多采用关联规则对特定病证在中药治疗中的药物应用、配伍等规律进行研究,并已取得很大的进展。
利用关联规则挖掘技术对症状与中药治疗中药物应用关系的研究比较广泛和深入。在此方面,主要是从收集、整理、统计分析特定病症的医案入手,分析特定病症的用药规律。如阎红灿等[7]、朱立成等[8]通过收集古代和近代名中医治疗哮喘的医案,采用关联规则方法对其中的用药、四诊信息、病因、病位、证候之间存在的关联性进行分析,以发掘其中的规律,为中医临床经验的传承和学习提供了新的研究思路。而周莺等[9]以古代不寐医案为研究对象,通过频数统计和关联规则分析,得出不寐的证治规律以及用药规律。
在利用关联规则进行病证与中药方剂的研究中,挖掘相关的古今图书和期刊文献信息,分析总结用药规律、配伍原则、组方特点及核心药对是该方法的主要应用。近年来,有学者利用关联规则的方法,对古代文献和现代临床研究中治疗哮喘的方剂进行分析,探索古今哮喘方的药物配伍规律和特点以及两者之间的异同,以助于进一步深入探讨临床用药规律的发展变化[10-11]。另外,有研究采用关联规则技术对失眠方剂组方配伍规律进行挖掘分析,得出核心药对与核心药组,找出治疗失眠方剂组方配伍的规律[12-13],为临床医师的辨证论治失眠症提供依据;张斌等[14]通过收集期刊文献数据库中补肾益气活血化瘀法治疗中风(脑梗塞)恢复期的临床研究报道,对药物的核心系数、归经、功效和药对的频率进行统计分析,并应用关联规则方法分析方剂中药对的应用规律。
在探索疾病治疗中药与药的关联规则方面,有研究通过对治疗骨质疏松症的研究类期刊文献进行收集整理,对所涉及的治疗骨质疏松症的中药复方及单味药运用关联规则方法进行分析归纳,探讨从肾论治骨质疏松症的中药复方遣方用药规律和骨质疏松症的证型分布特点[15-16]。
关联规则也被用于探讨方、药、症的相互依赖关系。谭工等[17]、胡波等[18]分别对乳腺增生症相关文献中的方剂进行统计,构建方剂库,利用二维布尔关联规则分析,探讨中医治疗乳腺增生症过程中药对、药组等药物之间配伍规律以及症-药对应规律。
在探索多种因素对特定疾病症状的影响规律方面,秦莉花等[19-20]通过建立病例数据库,运用关联规则分析技术,分析绝经综合征患者的绝经、教育、病情、体型等一般情况与焦虑、抑郁之间相互影响,以及睡眠问题与各种躯体症状的关联规律。
除了对病案和期刊文献等相关数据的分析以外,也有研究利用关联规则方法分析中医古籍中所收录的方剂,以探讨其配伍规律。吴鹏飞等[21]收集来自不同朝代的中医典籍中的熏洗方,统计每首中药熏洗方的单味药药名、功效、用法、剂量、注意事项,分析其规律、配伍及作用,根据高频使用的药物进行关联规则挖掘和分析,探寻中医伤科熏洗方的应用特点和用药规律。
2.3关联规则在治疗疾病中经穴选用规律分析中的应用
针灸疗法是祖国医学遗产的一部分,也是中国特有的一种医疗方法,其疗效已经被国内外医学界所公认。在特定疾病的针灸治疗中其选穴特点和组穴规律,以及疾病、证候、穴位等存在的相互关联有待于深入挖掘,以提高针灸治疗效果,这也是关联规则挖掘算法在中医药信息分析中的主要应用领域之一。成都中医药大学的梁繁荣、任玉兰团队[22-23]运用多层关联规则挖掘算法在分析古代针灸治疗眩晕和现代针灸治疗中风后遗症的经穴选择特点和规律方面做出了许多尝试。此外,也有学者对发表的研究文献进行统计,分析贴敷疗法的适宜病种,以及疾病与穴位选择的关联性,挖掘穴位贴敷疗法的临床运用特异性规律和特点[24]。
3存在的问题和发展前景
目前,关联规则在中医药信息挖掘中的应用越来越广泛。在挖掘药-症、证-病、病-药、病-穴、药-药的关联特点及配伍规律等方面,其统计分析数据主要来源为病案资料、期刊文献、古籍方剂、自建数据库等,利用的方法主要借助于频数统计及关联规则中的Apriori频繁项集算法,进行用药、选穴、配伍等规律性分析,而且大多是进行文字描述,还没有结合数据挖掘的其他方法进行综合分析,如可视化处理,以达到在疾病的证候表现、药物和穴位的选用及常用配伍规律在定量程度上的直观化显现,方便医疗人员在相关研究和实践中参考和应用。在针灸学领域的应用研究中,还未见有对腧穴与症状、证候、疾病等之间的关联性分析。中医学认为一切事物都有着内在的联系,而针对不同疾病之间存在着的关联性目前还很少有研究尝试。利用关联规则的方法来探究疾病之间的联系,也将对疾病的预防、诊断与治疗有所裨益。
参考文献
[1]章鲁,龚著琳,陈瑛,等.生物医学数据挖掘[M].上海:上海科学技术出版社,2008:2.
[2]杨涛,吴承玉.基于关联规则的心系基础证与舌脉表现相关性初探[J].云南中医学院学报,2013,36(4):44-46.
[3]王建华,张哲,肖蕾,等.高血压与心脑合病痰瘀互结证四诊指标关系研究[J].辽宁中医药大学学报,2013,15(9): 66-68.
[4]孙继佳,严广乐,蒋健,等.中医脉象与证候关联性研究方法及其应用[J].中国中医基础医学杂志,2009,15(6): 407-408,417.
[5]李艳丽,高颖,曹克刚.基于关联规则分析的中风病首发症状研究[J].中国中医药信息杂志,2013,20(5):29-31.
[6]李靖,王硕仁,徐冰,等.基于关联规则的IgA肾病中医证候与病理相关性的探讨[J].北京中医药,2011,30(9): 653-655.
[7]阎红灿,李丽红,马会霞,等.基于粗集理论的中医喘证临床医案关联规则分析[J].辽宁中医杂志,2012,39(7): 1218-1220.
[8]朱立成,林色奇,薛汉荣,等.名中医哮喘医案445例关联规则分析[J].江西中医学院学报,2007,19(5):83-87.
[9]周莺,刘晓虹,温惠贤,等.192例不寐医案用药规律数理分析[J].新中医,2011,43(12):126-127.
[10]唐仕欢,卢朋,李建,等.《中医方剂大辞典》中治疗哮病方剂组方规律分析[J].中医杂志,2012,53(14):1230- 1233.
[11]张欢,范欣生,王崇骏,等.古今哮喘方用药规律对比的关联规则研究[J].中国中医药信息杂志,2009,16(3): 94-96.
[12]宋咏梅,付先军,崔利锐,等.基于关联规则挖掘技术的失眠方配伍分析[J].中国中医药信息杂志,2013,20(4): 28-29,33.
[13]阚文博,滕晶.基于中医传承辅助系统的治疗失眠方剂组方规律分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(12):1-5.
[14]张斌,张文亮,赵耀武,等.补肾益气活血化瘀法治疗中风恢复期的用药规律及研究[J].中国中药杂志,2010, 35(8):1082-1085.
[15]高明月,吕爱平.从肾论治骨质疏松症证治规律的现代病案分析[J].中华中医药学刊,2013,31(7):1567-1569.
[16]李茵,于高路,莫绍强,等.治疗骨质疏松症遣药组方关联规则探讨[J].中国药房,2009,20(6):477-479.
[17]谭工,胡波,刘奉,等.基于文献探析乳腺增生症的中医证治规律[J].重庆医学,2013,42(24):2887-2890.
[18]胡波,谭工.基于关联规则的中医治疗乳腺增生病用药规律研究[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(15):12-17.
[19]秦莉花,陈晓阳,李晟,等.基于数据挖掘的绝经综合征焦虑、抑郁的相关因素研究分析[J].时珍国医国药,2013, 24(6):1431-1432.
[20]秦莉花,王小云,陈晓阳,等.基于关联规则绝经综合征睡眠问题的研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(5): 214-217.
[21]吴鹏飞,王培民,范竞.伤科古籍中熏洗方的关联规则分析[J].吉林中医药,2012,32(3):288-290.
[22]寿依夏,任玉兰,唐勇,等.基于数据挖掘技术分析古代针灸治疗眩晕的经穴特点[J].成都中医药大学学报,2013, 36(2):1-3,31.
[23]吴粮葶,李瑛,任玉兰,等.基于数据挖掘技术探析针灸治疗中风后遗症的经穴特点[J].中国针灸,2013,33(2): 125-130.
[24]张莘,张选平,贾春生,等.基于数据挖掘的穴位贴敷疗法运用特点研究[J].针刺研究,2012,37(5):416-421.
(收稿日期:2014-03-24,编辑:魏民)
在症与症之间的关联分析中,李艳丽等[5]从中风病首发症状入手,应用频数统计及关联规则分析方法对中风病首发症状以及首发症状群的特点进行分析,确定中风病的常见首发症状、可见首发症状及偶见首发症状及其相互关系,为早期临床决策提供循证依据。在探索证候-症状-临床检查之间的关联规律方面,李靖等[6]对IgA肾病患者的一般资料、证候分型等数据进行描述性统计,利用Apriori算法进行关联规则挖掘分析,获得IgA肾病中医证候与临床、病理间的相关性,对疾病的预后判断及临床治疗起到参考作用。
2.2关联规则在用药与配伍规律分析中的应用
中医作为中国传统医学,多从功能角度来把握问题,坚持主客观统一性、整体性原则,其治疗主要采用中药、针灸、推拿等多种手段,使人体达到阴阳调和而康复。这种治疗方法在当今社会仍占有很重要的地位,也逐渐为大多数人们所接受。现今学者多采用关联规则对特定病证在中药治疗中的药物应用、配伍等规律进行研究,并已取得很大的进展。
利用关联规则挖掘技术对症状与中药治疗中药物应用关系的研究比较广泛和深入。在此方面,主要是从收集、整理、统计分析特定病症的医案入手,分析特定病症的用药规律。如阎红灿等[7]、朱立成等[8]通过收集古代和近代名中医治疗哮喘的医案,采用关联规则方法对其中的用药、四诊信息、病因、病位、证候之间存在的关联性进行分析,以发掘其中的规律,为中医临床经验的传承和学习提供了新的研究思路。而周莺等[9]以古代不寐医案为研究对象,通过频数统计和关联规则分析,得出不寐的证治规律以及用药规律。
在利用关联规则进行病证与中药方剂的研究中,挖掘相关的古今图书和期刊文献信息,分析总结用药规律、配伍原则、组方特点及核心药对是该方法的主要应用。近年来,有学者利用关联规则的方法,对古代文献和现代临床研究中治疗哮喘的方剂进行分析,探索古今哮喘方的药物配伍规律和特点以及两者之间的异同,以助于进一步深入探讨临床用药规律的发展变化[10-11]。另外,有研究采用关联规则技术对失眠方剂组方配伍规律进行挖掘分析,得出核心药对与核心药组,找出治疗失眠方剂组方配伍的规律[12-13],为临床医师的辨证论治失眠症提供依据;张斌等[14]通过收集期刊文献数据库中补肾益气活血化瘀法治疗中风(脑梗塞)恢复期的临床研究报道,对药物的核心系数、归经、功效和药对的频率进行统计分析,并应用关联规则方法分析方剂中药对的应用规律。
在探索疾病治疗中药与药的关联规则方面,有研究通过对治疗骨质疏松症的研究类期刊文献进行收集整理,对所涉及的治疗骨质疏松症的中药复方及单味药运用关联规则方法进行分析归纳,探讨从肾论治骨质疏松症的中药复方遣方用药规律和骨质疏松症的证型分布特点[15-16]。
关联规则也被用于探讨方、药、症的相互依赖关系。谭工等[17]、胡波等[18]分别对乳腺增生症相关文献中的方剂进行统计,构建方剂库,利用二维布尔关联规则分析,探讨中医治疗乳腺增生症过程中药对、药组等药物之间配伍规律以及症-药对应规律。
在探索多种因素对特定疾病症状的影响规律方面,秦莉花等[19-20]通过建立病例数据库,运用关联规则分析技术,分析绝经综合征患者的绝经、教育、病情、体型等一般情况与焦虑、抑郁之间相互影响,以及睡眠问题与各种躯体症状的关联规律。
除了对病案和期刊文献等相关数据的分析以外,也有研究利用关联规则方法分析中医古籍中所收录的方剂,以探讨其配伍规律。吴鹏飞等[21]收集来自不同朝代的中医典籍中的熏洗方,统计每首中药熏洗方的单味药药名、功效、用法、剂量、注意事项,分析其规律、配伍及作用,根据高频使用的药物进行关联规则挖掘和分析,探寻中医伤科熏洗方的应用特点和用药规律。
2.3关联规则在治疗疾病中经穴选用规律分析中的应用
针灸疗法是祖国医学遗产的一部分,也是中国特有的一种医疗方法,其疗效已经被国内外医学界所公认。在特定疾病的针灸治疗中其选穴特点和组穴规律,以及疾病、证候、穴位等存在的相互关联有待于深入挖掘,以提高针灸治疗效果,这也是关联规则挖掘算法在中医药信息分析中的主要应用领域之一。成都中医药大学的梁繁荣、任玉兰团队[22-23]运用多层关联规则挖掘算法在分析古代针灸治疗眩晕和现代针灸治疗中风后遗症的经穴选择特点和规律方面做出了许多尝试。此外,也有学者对发表的研究文献进行统计,分析贴敷疗法的适宜病种,以及疾病与穴位选择的关联性,挖掘穴位贴敷疗法的临床运用特异性规律和特点[24]。
3存在的问题和发展前景
目前,关联规则在中医药信息挖掘中的应用越来越广泛。在挖掘药-症、证-病、病-药、病-穴、药-药的关联特点及配伍规律等方面,其统计分析数据主要来源为病案资料、期刊文献、古籍方剂、自建数据库等,利用的方法主要借助于频数统计及关联规则中的Apriori频繁项集算法,进行用药、选穴、配伍等规律性分析,而且大多是进行文字描述,还没有结合数据挖掘的其他方法进行综合分析,如可视化处理,以达到在疾病的证候表现、药物和穴位的选用及常用配伍规律在定量程度上的直观化显现,方便医疗人员在相关研究和实践中参考和应用。在针灸学领域的应用研究中,还未见有对腧穴与症状、证候、疾病等之间的关联性分析。中医学认为一切事物都有着内在的联系,而针对不同疾病之间存在着的关联性目前还很少有研究尝试。利用关联规则的方法来探究疾病之间的联系,也将对疾病的预防、诊断与治疗有所裨益。
参考文献
[1]章鲁,龚著琳,陈瑛,等.生物医学数据挖掘[M].上海:上海科学技术出版社,2008:2.
[2]杨涛,吴承玉.基于关联规则的心系基础证与舌脉表现相关性初探[J].云南中医学院学报,2013,36(4):44-46.
[3]王建华,张哲,肖蕾,等.高血压与心脑合病痰瘀互结证四诊指标关系研究[J].辽宁中医药大学学报,2013,15(9): 66-68.
[4]孙继佳,严广乐,蒋健,等.中医脉象与证候关联性研究方法及其应用[J].中国中医基础医学杂志,2009,15(6): 407-408,417.
[5]李艳丽,高颖,曹克刚.基于关联规则分析的中风病首发症状研究[J].中国中医药信息杂志,2013,20(5):29-31.
[6]李靖,王硕仁,徐冰,等.基于关联规则的IgA肾病中医证候与病理相关性的探讨[J].北京中医药,2011,30(9): 653-655.
[7]阎红灿,李丽红,马会霞,等.基于粗集理论的中医喘证临床医案关联规则分析[J].辽宁中医杂志,2012,39(7): 1218-1220.
[8]朱立成,林色奇,薛汉荣,等.名中医哮喘医案445例关联规则分析[J].江西中医学院学报,2007,19(5):83-87.
[9]周莺,刘晓虹,温惠贤,等.192例不寐医案用药规律数理分析[J].新中医,2011,43(12):126-127.
[10]唐仕欢,卢朋,李建,等.《中医方剂大辞典》中治疗哮病方剂组方规律分析[J].中医杂志,2012,53(14):1230- 1233.
[11]张欢,范欣生,王崇骏,等.古今哮喘方用药规律对比的关联规则研究[J].中国中医药信息杂志,2009,16(3): 94-96.
[12]宋咏梅,付先军,崔利锐,等.基于关联规则挖掘技术的失眠方配伍分析[J].中国中医药信息杂志,2013,20(4): 28-29,33.
[13]阚文博,滕晶.基于中医传承辅助系统的治疗失眠方剂组方规律分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(12):1-5.
[14]张斌,张文亮,赵耀武,等.补肾益气活血化瘀法治疗中风恢复期的用药规律及研究[J].中国中药杂志,2010, 35(8):1082-1085.
[15]高明月,吕爱平.从肾论治骨质疏松症证治规律的现代病案分析[J].中华中医药学刊,2013,31(7):1567-1569.
[16]李茵,于高路,莫绍强,等.治疗骨质疏松症遣药组方关联规则探讨[J].中国药房,2009,20(6):477-479.
[17]谭工,胡波,刘奉,等.基于文献探析乳腺增生症的中医证治规律[J].重庆医学,2013,42(24):2887-2890.
[18]胡波,谭工.基于关联规则的中医治疗乳腺增生病用药规律研究[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(15):12-17.
[19]秦莉花,陈晓阳,李晟,等.基于数据挖掘的绝经综合征焦虑、抑郁的相关因素研究分析[J].时珍国医国药,2013, 24(6):1431-1432.
[20]秦莉花,王小云,陈晓阳,等.基于关联规则绝经综合征睡眠问题的研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(5): 214-217.
[21]吴鹏飞,王培民,范竞.伤科古籍中熏洗方的关联规则分析[J].吉林中医药,2012,32(3):288-290.
[22]寿依夏,任玉兰,唐勇,等.基于数据挖掘技术分析古代针灸治疗眩晕的经穴特点[J].成都中医药大学学报,2013, 36(2):1-3,31.
[23]吴粮葶,李瑛,任玉兰,等.基于数据挖掘技术探析针灸治疗中风后遗症的经穴特点[J].中国针灸,2013,33(2): 125-130.
[24]张莘,张选平,贾春生,等.基于数据挖掘的穴位贴敷疗法运用特点研究[J].针刺研究,2012,37(5):416-421.
(收稿日期:2014-03-24,编辑:魏民)