中药向量空间理论在艾滋病方剂中的应用

张九进 赖昌生

摘要：目的  運用中药向量空间理论探讨艾滋病方剂中的病症名称、证型及用药的性味归经、功效的规律和特点，为中医药治疗艾滋病提供理论依据。方法  收集1992年1月～2018年12月中国知网中（CNKI）收录的有关中医或中西医结合治疗艾滋病的文献，采用中药向量空间理论，统计文献中使用的方剂及其对应的病症名称、证型及功效归类的分布情况，分析方剂中所使用药物的性、味、归经以及方剂中单药剂量的平均值、最大值、最小值和标准差等指标。结果  共统计方剂62首，排名前10位的方剂分别是御寒汤、甘露消毒丹、参苓白术散、人参养荣汤和右归丸、甘草泻心汤、真人养脏汤合补中益气汤、资生丸、艾可清复方、黄芪鳖甲散、千金苇茎汤。常见的艾滋病病症名有咳嗽、泄泻、股骨头坏死、合并肺结核、腹泻、感冒、消瘦及消化不良、瘙痒性丘疹性皮疹、艾滋病免疫失调、合并肺孢子虫肺炎等。排名前10位的证型分别是正虚邪实、邪盛正衰，脾肾虚弱、湿热内蕴，瘀血阻络兼有风湿，正虚瘀结，五脏气血阴阳俱虚，气虚湿热，脾肾阳虚，外感风寒，风寒袭肺，久泄滑脱。用于治疗艾滋病的中药共计184味，出现频次最多的为补气药，其次为发散风寒药、补血药等;药性以温性为最，其次为寒性;药味以甘味为最，其次为苦、辛味;归经以肺经最多，脾经次之，胃经居第3位。常见艾滋病方剂的单药剂量的平均值、最大值、最小值和标准差以及常见艾滋病方剂的味数分布区别较大。结论  艾滋病患者中医证型以气虚最为多见，病位在脾，以脾肺肝功能失调为本，元气亏虚为其关键致病因素的病因病机。中医药治疗艾滋病临证用药使用剂量多样且灵活，方剂味数灵活多变，在临床上应加以掌据和灵活运用。

关键词：中药向量空间;艾滋病;方剂;中药

中图分类号：R285.5                                 文献标识码：A                                 DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.11.023

文章编号：1006-1959（2020）11-0076-06

Abstract：Objective  To use the vector space theory of traditional Chinese medicine to explore the names and syndrome types of AIDS prescriptions， as well as the laws and characteristics of sexual taste and meridian and efficacy of medication， so as to provide a theoretical basis for the treatment of AIDS by traditional Chinese medicine.Methods  Collected from January 1992 to December 2018 in China Knowledge Network （CNKI） literature on the treatment of AIDS with traditional Chinese medicine or integrated Chinese and Western medicine， using the vector space theory of traditional Chinese medicine， statistical prescriptions used in the literature and their corresponding disease names， syndrome type and distribution of efficacy classification， analysis of the properties of the drugs used in the prescription， taste， normalization and the average， maximum， minimum and standard deviation of the single drug dose in the prescription.Results  A total of 62 prescriptions were counted， and the top 10 prescriptions were Yuhan Decoction， Ganlu Disinfectant Pill， Shenling Baizhu Powder， Ginseng Yangrong Decoction and Yougui Pill， Gancao Xiexin Decoction， Zhenren Yangzhang Decoction and Buzhong Zhongqi Decoction ， Shise Wan， Aikeqing Compound， Astragalus Turtle Powder， Qianjin Reed Stem Soup. Common names for AIDS include cough， diarrhea， femoral head necrosis， tuberculosis， diarrhea， cold， weight loss and indigestion， pruritus papular rash， AIDS immune disorders， and pneumocystis pneumonia. The top 10 syndrome types are Zhengxuxieshi， Xieshengxianxie， spleen and kidney weakness， dampness and heat content， blood stasis and obstruction combined with rheumatism， Zhengxu stasis， five organs Qi and blood Yin and Yang deficiency， Qi deficiency damp heat Kidney Yang deficiency， exogenous wind and cold， wind and cold attack the lungs， prolonged discharge. A total of 184 traditional Chinese medicines for the treatment of AIDS， the most frequent ones are qi-invigorating medicines， followed by divergent wind-chilling medicines， blood-enriching medicines， etc .; the medicinal properties are mostly warm， followed by coldness; ， spicy; the most common meridian is the lung meridian， followed by the spleen meridian， and the meridian meridian ranks third. The average value， maximum value， minimum value and standard deviation of the single dose of common AIDS prescriptions and the distribution of taste numbers of common AIDS prescriptions are quite different.Conclusion  Deficiency of Qi is the most common type of TCM syndrome in AIDS patients. The disease is located in the spleen. The dysfunction of the spleen， lung and liver is the main factor. The dosage of clinical medicine for the treatment of AIDS in traditional Chinese medicine is diverse and flexible， and the flavor of the prescription is flexible and changeable. It should be clinically used and flexibly used.

Key words：Chinese medicine vector space;AIDS;Prescription;Chinese medicine

向量（vector）是一个数学概念，指具有大小和方向的量。向量空间是向量的集合，又称线性空间，是线性代数的中心内容和基本概念之一。中药向量空间是把一味中药的性能功效属性集作为一个向量，一个方剂或类方中的多个中药向量构成了一个中药向量空间。向量空间中的两个向量之间有内积、外积以及距离、有夹角余弦等多种属性。可将中药向量空间作为一个矩阵，而矩阵是线性代数中的核心概念，有加法、乘法等运算方法，也有特征值、迹等多种属性，而中药和方剂矩阵所形成的向量空间可作为线性空间，具有八条线性空间的优良运算性质。中药和方剂中所有的研究对象均可抽象成向量和向量空间，借助线性代数再结合一定的软件就可以实现智能化、机器学习和数据挖掘等多种功能。本研究将向量空间本运用到中药学和方剂学等多个领域，旨在实现方剂的智能归类、智能识别以及机器学习、数据挖掘等多种先进功能，现以中药向量空间在艾滋病方剂的应用为例进行分析。

1资料与方法

1.1资料来源  以关键词“艾滋病”“HIV”“AIDS”“中医药”为检索词，检索中国期刊数据（CNKI）收录的中医或中西医结合诊治艾滋病文献中的方剂和药物。检索时间1992年1月至2018年12月。所选文献中须包含完整的方药，方药不完整及中药复方制剂剔除。方剂统计1个证型附1首以上方剂者，按数方统计;如果为基本方含有加减用药者，仍按1个方统计，方剂名称参照新世纪全国高等中医药院校规划教材《方剂学》标准整理规范。

1.2方法  根据中药向量空间理论对数据进行组织：药性是中药与疗效有关的特征或属性，是中药药性理论的核心，主要包括四气、五味、升降浮沉、归经、毒性等内容。选取多个药性为基本指标，就可以建立方剂药性特征的概念：四气包括寒、热、温、凉、平5个属性;五味包括辛、甘、酸、苦、咸、淡、涩7个属性;归经包括心、肝、脾、胃、肺、肾、大肠、小肠、膀胱、心包、胆、三焦12个属性;升降浮沉和毒性分别是一个独立的属性，功效分类包括发散风寒、发散风热、清热泻火、清热燥湿、清热解毒、清热凉血、清虚热、攻下、润下、祛风湿、化湿、峻下逐水、利水消肿、利尿通淋、利湿退黄、温里、理气、消食、驱虫、凉血止血、化瘀止血、收敛止血、温经止血、温化寒痰、清化热痰、止咳平喘、活血化瘀、重镇安神、养心安神、平抑肝阳、息风止痉、开窍、补气、补阳、补血、补阴、止汗、敛肺涩肠、固精缩尿止带、涌吐、杀虫止痒、拔毒生肌42个属性。中药性能（包括四气、五味、归经、升降浮沉和有毒无毒）共有26个属性以及功效的42个属性，可使用68个属性进行描述。然后对这些属性进行具体的量化：在68个属性指标中，除升降浮沉外，属性的均取值为有和无，“有”用数值1表示，“无”用0表示，如黄芪为温性，则“温”属性赋值为1;升降浮沉属性有3个取值，分别是“升浮”用1表示，“沉降”用-1表示，“不明显”则用0表示，对每个属性分别赋值，建立实例化中药向量。在中药向量的基础上，对一个方剂或类方中的各个中药分别赋值，由此形成中药向量空间。各中药向量间可以进行各种线性运算，多组向量间还具有均值中心等属性，实现中药药性特征的数学化，即可以对方剂内的各中药向量进行各种运算和统计，探索方剂的各种规律。按照上述方法对每个中药用68个属性指标来描述，即除药物名称外还包括四气、五味、归经、升降浮沉、有毒无毒及功效分类等68个字段。方剂数据库使用文献作者、篇名、期刊、中医证型、方剂名称、方剂中的中药名称等字段来组织数据。

1.3评价方法  分析艾滋病方剂所对应的病症名称、证型及艾滋病常的方剂名称、功效分类，以及艾滋病方剂中所使用药物的四气、五味、归经、升降浮沉、有毒无毒及功效。

1.4统计学分析  所有数据资料统一录入Excel 2007，统计与分析采用SPSS 23.0执行，根据研究资料的内容和性质，采用描述性统计进行数据分析。

2结果

2.1艾滋病病症名称统计  临床常见的艾滋病病症名有咳嗽、泄泻、股骨头坏死、合并肺结核、腹泻、感冒、消瘦及消化不良、瘙痒性丘疹性皮疹、艾滋病免疫失调、合并肺孢子虫肺炎等，见表1。

2.2方剂频次  治疗艾滋病共涉及方剂62首，使用的前10位的方剂分别是御寒汤、甘露消毒丹、参苓白术散、人参养荣汤和右归丸、甘草泻心汤、真人养脏汤合补中益气汤、资生丸、艾可清复方、黄芪鳖甲散、千金苇茎汤，见表2。

2.3证型频次统计  艾滋病证型排名前10位的分别正虚邪实、邪盛正衰，脾肾虚弱、湿热内蕴，瘀血阻络兼有风湿，正虚瘀结，五脏气血阴阳俱虚，气虚湿热，脾肾阳虚，外感风寒，风寒袭肺，久泄滑脱。具体艾滋病证型见表3。

2.4艾滋病用药功效分布  治疗艾滋病的药物中，除了涌吐、润下、峻下逐水、拔毒生肌类药物外，其他所有种类的药物功效均有所涉及，其中排名前10位的功效分别是补气药、发散风寒药、补血药、活血化瘀药、发散风热药、利水消肿药、清热燥湿药、止咳平喘药、清热凉血药、清化热痰药，具体用药功效见表4。

2.5艾滋病常用药物  共涉及药物184种，使用频 次最高的20种药物分别是甘草、白术、黄芪、茯苓、黄芩、当归、白芍、半夏、党参、人参、陈皮、柴胡、丹参、桔梗、苦杏仁、山药、赤芍、干姜、生地黄、紫苏，见表5。

2.6艾滋病常用药物性、味、归经分析  治疗艾滋病所用中药药性分布温性药物最多，其次为寒性，平性药居第3位，见表6;中药五味中甘味最多，苦味次之，辛味居第3位，见表7;中药归经以肺经最多，脾经次之，胃经居第3位，見表8。

2.7治疗艾滋病常见方剂的单药剂量的平均值、最大值、最小值和标准差  治疗艾滋病常见方剂单药剂量的平均值以艾滋病股骨头坏死方剂最大（13.33 g），艾滋病腹泻最小（8.5 g）;方剂单药剂量最大值以艾滋病消瘦及消化不良方剂最高（19 g），艾滋病腹泻和艾滋病咳嗽方剂最小（11 g）;方剂单药剂量最小值以艾滋病股骨头坏死方剂最高（11 g），艾滋病泄泻方剂最低（2 g）;方剂剂量标准差以艾滋病泄泻方剂最高（5.11 g），艾滋病感冒方剂最低（1.38 g），见表9。

2.8常见艾滋病方剂的味数分布  常见艾滋病方剂的味数分布以治疗艾滋病瘙痒性丘疹性皮疹的的方剂味数最多（38味），治疗艾滋病泄泻的方剂香连丸药味数最少（2味），具体方剂及药味数见表10。

3讨论

中医认为疾病的发生发展是由于致病因素作用于人体，引起机体阴阳气血偏盛偏衰，脏腑经络机能失常的结果。药物治病防病的机制是根据药物的偏性，纠正机体的阴阳气血偏盛偏衰。药物的性味归经及功效等中药性能是中药理论的核心，是对中药作用的基本性质和特征的高度概括。基于中药向量空间的运算结果表明：艾滋病用药以补气药为最，可推断其病机的最大在于气虚，其后依次为发散风寒药、补血药等。根据国内学者对于中医证素分布特点的研究，HIV感染者及艾滋病患者的中医病性证素为气虚、水湿、阴虚、痰饮、阳虚等[1]。本次研究从功效使用排序及药物出现的频次分析，与病因病机证素的研究结果基本吻合。

从用药的中药性能分析，药物归经以归肺经的药物为最，依次为脾、胃等经。根据文献研究，艾滋病的病位集中在脾、肺、肾、胃、心等，用药与病性规律研究基本吻合。在本文的中药性能研究中，艾滋病用药主要是温性，其次是寒性药物;用药以甘味为最，其次是苦、辛味藥，其他药味则使用较少。而甘可益脾补土，苦能泄能燥能坚，辛能散能行，三者相合可益脾助运。针对病机用药，可收到桴鼓之效。

与以往不同，本研究基于中药向量空间理论取得以上统计结果。中药向量的概念由来已久，但一直未系统化和理论化，表现为虽然长期以来均有学者运用向量等概念对中药或方剂进行研究，但或未取得实际应用，或只零星地应用而未系统化。如李德华等[2]虽然初步提出了中药向量的概念后，并未能加以实际应用解决临床或中药方剂学中的问题，后续也未有相关的文章发表;颜素容[3]虽然简单地加以对中药向量进行了简单的运算，但并未系统化、理论化形成向量空间的整体概念;雍小嘉等[4]采用了空间矢量（即向量）阐述了方剂的组方原理并取得了初步的成功，可惜作者对中药向量的运用并未深入，解决的问题也较局限和单一。王瑞祥[5]提出的概念很接近中药向量空间的概念，但未获得实际运用，致使此概念只停留在空间楼阁阶段。值得一提的是，在以上的研究中，其实都是对中药向量空间相关概念的探索和运用，除了最后一篇王瑞祥的文章外，其他三个或者是国家自然科学基金项目或者国家973计划资助项目，反映了此领域研究的高度和关注度。本研究提出了中药向量空间的概念，并且应用于艾滋病方药研究中。中药和方剂中所有的研究对象均可抽象成向量和向量空间，有了线性代数等工具，再结合一定的软件就可以实现智能化、机器学习和数据挖掘等多种功能。值得一提的是，基于中药向量空间理论，笔者也取得了一些前期研究结果[6，7]，此外，还初步实现了中药和方剂的智能化分类及计量方剂学的数字模型，并通过此模型，实现了对各流派所使用方药的比较;通过计算方剂库中每首方剂中各味中药的距离和夹角等关键数值，根据这些数据可智能地判定每首方剂的君臣佐使组成及研究方剂中药物的协同或制约作用等。

总而言之，通过中药向量空间理论的应用，发现艾滋病患者中医证型以气虚最为多见，病位在脾，以脾肺肝功能失调为本，元气亏虚为其关键致病因素的病因病机。中医药治疗艾滋病临证用药使用剂量多样且灵活，方剂味数灵活多变，在临床上应加以掌据和灵活运用。

参考文献：

[1]姜枫，符林春，马建萍，等.H1V感染者和艾滋病患者的中医证素分布特点[J].中西医结合学报，2011，9（9）：955-964.

[2]李德华，胡东红，王祖喜，等.中药单味药性状特征空间及其基[J].模式识别与人工智能，2002，15（2）：188-191.

[3]颜素容，王耘，郑虎占，等.基于方剂药性特征的中药配伍方法初探[J].北京中医药大学学报，2011，34（9）：585-587.

[4]雍小嘉，彭京，韩佩玉.采用空间矢量方法判断方剂功效倾向新论[J].辽宁中医杂志，2005，32（7）：660-662.

[5]王瑞祥.基于欧几里得空间的中医语义形式化表达初探[J].江西中医药大学学报，2019，31（1）：17，28.

[6]覃艺，杨昭坚，赖昌生.方剂计量学在中医药治疗艾滋病方剂中的初步研究[J].医学信息，2018，31（20）：54-57.

[7]杨昭坚，覃艺，赖昌生.基于方剂计量学的中医药治疗艾滋病方剂研究[J].医学信息，2019，32（4）：75-77.

收稿日期：2020-03-24;修回日期：2020-04-27

编辑/成森