经方量化归经计算机分析系统的研究与实现*

2015-11-21河北医科大学基础医学院

河北中医药学报 2015年1期

河北医科大学基础医学院

李芳顾作林袁同山△ 刘东艳李渡斌△△ 谷娜△△△ 刘龙△△△△ 支政△△△△△ 韩云鹏△△△△△ 李渡华△△△△△ (石家庄050017)

在方剂归经强度模型体系［1］基础之上，笔者研制了“经方量化归经计算机分析系统”。该分析系统是对经方归经权重与强度进行量化分析的支持系统，简称为CPQ－CTC－AS:“CP”代表经方，“Q”代表量化，“CT”代表归经，“C”代表计算机，“AS”是分析支持系统。

1 经方量化归经计算机分析系统的切入点与目标

方剂是中医临床用药的主要形式和手段，方剂的归经以及方剂定量化研究直接影响着临床用药。清代医学家汪昂在《医方集解》一书中运用药物归经学说，创造性地建立了方剂归经学说。［2］如定喘汤能降气平喘，汪昂就将其定为“手太阴肺经药”，归一条经络。汪昂的方剂归经学说是依每个方剂的效用为判断标准，给出了近三百多个方剂的大概归经情况，但并没有具体的确定方剂的主要归经以及归经顺序。考虑到方剂归经来源于药物的归经，从药物归经定量出发去研究方剂归经的定量是一条可行之路。

在有关方剂归经量化问题的研究中，大多用方剂中各药物的归经量化值之和代表方剂的归经量化值。但考虑到方剂的配伍原则决定了各药物在方剂归经中所起的作用具有差异性，因此，笔者依据中药归经学说理论、［3－4］相对药量模型体系［6－7］和经典药物归经系数模型，［8］利用改进的量化层次分析法［9］构造了方剂归经权重模型，随之又建立了方剂归经强度模型。而CPQ－CTC－AS 系统则是以上述模型为基础，开发研制的计算机分析系统，用来分析《伤寒论》常用方，最终计算的结果以相对强弱来凸现经方中各药物归经的综合作用程度，并将经方的归经强度用量化的方式表现出来。

CPQ－CTC－AS 系统的研究目标，是用智能分析技术来分析《伤寒论》经方归经要素的以下7个方面:(1)计算经方中各药物的归经强度。(2)计算经方归经权重。(3)计算经方归经强度。(4)分析单方归经量化应用特点。(5)研究多方归经量化应用特点。(6)归纳类方归经量化应用特点。(7)整合六经方五脏归经量化应用特点及规律。

2 经方量化归经计算机分析系统的原理与内涵

在中医方药归经量化研究中，各药物组成的归经强度综合形成方剂的归经。药物组成的归经强度如何形成方剂的归经强度，以及各药物组成在中医方剂归经量化评价过程中如何区别对待，这些问题都需要通过建立数学模型来定量的解决。

2.1 经方归经权重模型在方剂归经量化评价过程中，各药物组成的相对重要程度是不同的，方剂归经权重模型就是为了解决各药物在方剂归经中的相对重要程度。笔者借用“权重”的概念，将药物组成在方剂归经中的相对重要程度，用(0，1)之间的数值归一化后来体现，某药物在方剂归经中所起的作用越大，则方剂归经系数也越大，反之越小。其具体模型，是根据层次分析法思想选择经方为目标层，经方归经为准则层，药物组成为评价指标层。利用改进的层次分析方法由药物组成的归经强度来建立判断矩阵，最终给出各药物在经方中的综合权重向量。很明显，设某方剂由n 种药物组成，对应的方剂归经权重分别为Pi(i=1，2，…，n)，则有:①0＜Pi≤1(i=1，2，…，n);②=1。

2.2 经方归经强度模型根据综合评价法，确定经方的归经强度。评价模型为:Xs=其中，s 表示归某经，n 表示方剂中药物组成的个数，Wi表示药物在方剂中的归经权重，Xsi 表示药物i 归s经的归经强度。Xs表示方剂归s 经的归经强度。

经方归经强度模型用以体现经方归某条经的具体量化值，体现了经方的归经顺序，并在某种程度上也反映了经方中各药物组成所起的综合作用程度。

3 经方量化归经计算机分析系统的结构与流程

3.1 经方量化归经计算机分析系统的结构CPQ－CTC－AS 系统主要有4 个模块组成:①基本数据录入维护模块;②研究模块;③分析模块;④数据输出模块。

3.1.1 基本数据维护模块:输入经方的基本数据，包括经方名称、编码及经方药物组成的基本数据、归经顺序，建立经方基础数据库，以及其它辅助数据库。此模块主要负责经方数据库等基础数据库的录入、修改、查询等基础工作，为后期大量数据处理做准备。

3.1.2 研究模块:负责经方的量化归经研究，均针对相对药量模型体系分别计算经方归经权重与经方归经强度。经方的量化归经研究界面上，输入经方的基本信息如经方的药物组成，药物归经强度及经方归经顺序等。然后可计算出对应的一系列模糊判断矩阵，从而给出经方归经权重与经方归经强度的计算结果，也可导出生成Excel 文件供进一步分析研究。

3.1.3 分析模块:可对多个经方进行深入研究，程序对目标方剂数据库中的所有方进行批处理，然后给出计算结果，并将计算过程中的各中间数据保存在数据库中，为后期数据深入分析研究服务。

3.1.4 数据查询与导出模块:数据处理过程中的各种数据可生成Excel 数据文件，以方便与进一步的应用。实现结果的查询与数据导出功能。

3.2 经方量化归经计算机分析系统的流程

4 经方量化归经计算机分析系统数据输出与功能

4.1 药物归经量化分析功能分析给定方剂的药物组成，由相对药量模型体系计算药物组成的相对药量以增加药物之间的可比性。参照药典，确定药物的归经顺序，根据药物归经系数模型计算得到药物的相对归经系数，从而得到药物的相对归经强度。

4.2 经方量化归经分析功能在药物归经量化分析的基础之上，考虑到药物组成在方剂归经中的差异性，通过方剂归经权重模型计算各药物组成在方剂中的归经权重，从而在经方归经强度模型下计算得到经方归经强度的量化值。多方剂量化归经分析功能通过对多方进行集中处理，获得批量经方的量化归经。以此，通过六经方单方、多方、类方归经量化应用特点的分析，围绕五脏肝、心、脾、肺、肾，以五维向量的形式进行六经方的五脏归经量化研究，根据脏腑－归经顺序归纳其常用方的五脏归经量化应用特点。

4.3 数据查询与输出功能计算中获得的数据，可以导出生成Excel 电子表格，为进一步数据分析处理服务。例如《伤寒论》三阳常用方归经强度见表1。

4.4 经方量化归经分类功能与输出功能在经方量经数据的基础之上，围绕五脏以肝、心、脾、肺、肾归经强度为核心，进行单方、多方的归经量化研究。取第一归经相同的多方作为一类进行类方归经量化的比较研究，并对经方分别采取类内和类间的比较研究和整合，归纳经方的归经量化应用特点，以此为临证常用经方五脏归经量化应用特点的研究探索新路径，从而提高常用方归经量化的可操作性、可推广性。如上述《伤寒论》三阳常用15方根据第一归经的不同分类如表2。

5 讨论

CPQ－CTC－AS 系统是以“相对药量”模型体系为分析基础，以药物归经强度模型为归经量化［10－12］分析依据，利用方剂归经量化层次分析模型，通过对六经方单经、三阴与三阳、整体归经量化应用特点的研究，可视化地解析和描述经典方剂应用中深藏的归经量化应用特点，探索经方归经量化应用的新路径。该系统实现对经方归经权重以及归经强度的自动化量化处理，以定量的方式直观、形象、迅捷地揭示经方归经的内涵与本质。既能进行经方中各组成药物在归经方面的纵向比较，也可以进行不同方剂，尤其是功能近似方剂在归经方面的横向比较，体现它们的细微差异。并能实现经方归经量化系列数据的产生、对比和分析系统研究，为建立名方、效方、验方的量化归经数据库，深入研究经方量化归经奠定数据基础。在此基础上实现数据挖掘，深入研究组方的规律以及临床治病的应用研究。

目前在CPQ－CTC－AS 系统研究中共涉及到近70 多个方剂，为了进一步验证经方归经强度模型和本系统，仍需要进一步扩大经方的数量。当然此分析系统一定还存在很多不足之处，有待于我们进一步的完善。