真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘分析探索和實(shí)踐

1、關(guān)于真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘分析的探索與實(shí)踐第一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、數(shù)據(jù)挖掘概述數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，DM）是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)集中識(shí)別有效的、新穎的、潛在有用的，以及最終可理解的模式的非平凡過(guò)程。 分類或預(yù)測(cè)聚類關(guān)聯(lián)規(guī)則序列模式等根據(jù)任務(wù)數(shù)據(jù)挖掘作為知識(shí)發(fā)現(xiàn)（KDD）的一個(gè)步驟10 第二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀幾千年來(lái)，中醫(yī)臨床實(shí)踐積累了海量的真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)；東漢末年，醫(yī)圣張仲景鉆研和分析已有文獻(xiàn)典籍（素問(wèn)、九卷、八十一難、陰陽(yáng)大論、胎臚藥錄等），并結(jié)合臨床診療

2、經(jīng)驗(yàn)，利用古代數(shù)學(xué)等相關(guān)知識(shí)，得出了六經(jīng)辨證模式，撰寫出被后人稱為辨證論治典范的著作傷寒雜病論，體現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的樸素思想19；當(dāng)今，利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在海量的真實(shí)世界中醫(yī)數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)啟發(fā)性或可驗(yàn)證性的中醫(yī)診療規(guī)律，將會(huì)對(duì)疾病的防御和治療，對(duì)人們更好地了解中醫(yī)的內(nèi)涵以及促進(jìn)中醫(yī)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 第三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月從上世紀(jì)90 年代以來(lái)，隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)挖掘等先進(jìn)的信息技術(shù)手段，總結(jié)名老中醫(yī)診療經(jīng)驗(yàn)、探索中醫(yī)辨證論治規(guī)律已逐漸成為國(guó)內(nèi)中醫(yī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。利用聚類46-55、關(guān)聯(lián)規(guī)則56-65、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與貝葉斯分類66-

3、70、SVM71-73、回歸分析和判別分析74-77、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)78-81、Rough集82-85、文本挖掘86-89、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)90-91、因子分析和主成份分析92-94、隱結(jié)構(gòu)模型95-102 、隱馬爾科夫模型106-108、主體模型109-114等多種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，廣泛探索中醫(yī)“辨證論治”的診療規(guī)律。二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月聚類分析189 個(gè)案例中半夏瀉心湯7 味中藥聚成四類, 各類藥物的平均用量( g) 53 聚類結(jié)果示例10二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月聚類分析35 個(gè)腎

4、虛辨證因子聚類分析樹(shù)狀圖49 二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第六張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月聚類分析3238例糖尿病數(shù)據(jù)中50個(gè)癥狀的部分分層聚類結(jié)果二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀3238例糖尿病數(shù)據(jù)中50個(gè)癥狀 第七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月聚類分析利用SPSS,對(duì)Breast cancer數(shù)據(jù)中的1207例數(shù)據(jù)進(jìn)行K-means聚5類的結(jié)果 二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用聚類分析存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀參數(shù)選擇問(wèn)題聚類都涉參數(shù)選擇問(wèn)題。如，聚類數(shù)與距離函數(shù)

5、（或密度函數(shù)）都需要人為設(shè)定，不同的參數(shù)設(shè)置通常會(huì)得到不同的聚類結(jié)果，尤其是面對(duì)高維稀疏數(shù)據(jù)時(shí)，聚類結(jié)果受距離函數(shù)（或密度函數(shù)）的影響更為突出。中醫(yī)在癥狀、證候和復(fù)方藥物的描述中具有高維性和稀疏性特征。據(jù)我們對(duì)3000多例糖尿病數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，常用的癥狀或中藥名稱約500種，證候描述約1000多種。而每個(gè)患者描述的癥狀、中藥與證候診斷約20種左右。第九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用聚類分析存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀v1v2v3p11010 0 p21100 0 中醫(yī)臨床數(shù)據(jù)特點(diǎn)v1v2v3t15001000 0t21101120451120文本數(shù)據(jù)特點(diǎn)參數(shù)

6、選擇問(wèn)題特點(diǎn)：變量值稀疏且單一第十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用聚類分析存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀聚類的單分配性聚類結(jié)果示例10在“辨證”時(shí)，一種癥狀可表現(xiàn)在不同的證候中，一個(gè)患者可以表現(xiàn)出不同的證候；在利用復(fù)方“論治”時(shí)，一種中藥可以出現(xiàn)在不同的復(fù)方里。所以在分析這些中醫(yī)問(wèn)題時(shí)，都不適合單純使用聚類方法。 第十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用聚類分析存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀中醫(yī)藥術(shù)語(yǔ)的語(yǔ)義復(fù)雜性隨著幾千年語(yǔ)言文化的演變，中醫(yī)術(shù)語(yǔ)普遍存在一詞多義 (Polysemy)和多詞一義 (Synonymy)的現(xiàn)象。如：“

7、喘”與“氣喘”，“納呆”與“厭食”以及“食欲不振”，“不寐”與“失眠”等在癥狀中的不同描述，在中草藥中如“瓜蔞”與“瓜殼”，“姜”與“生姜”等的描述，在證候中如“傷寒”一詞，可以是外感病的統(tǒng)稱，也可以指外感風(fēng)寒的感冒。在聚類挖掘中距離（或密度）的計(jì)算時(shí)，難以顧及特證詞的語(yǔ)義問(wèn)題。 第十二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月解決辦法二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀參數(shù)選擇問(wèn)題聚類的單分配性中醫(yī)藥術(shù)語(yǔ)的語(yǔ)義復(fù)雜性專家指導(dǎo)、算法反復(fù)嘗試采用模糊聚類算法或其它算法建立、完善中醫(yī)臨床術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)，構(gòu)建中醫(yī)本體（Ontology ）125？第十三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月關(guān)聯(lián)規(guī)則

8、舌苔薄(白)=中虛氣滯(50%)；舌質(zhì)紅=中虛氣滯(66%)；胃脘痞脹舌苔薄(白)吞酸或泛酸舌質(zhì)紅=中虛氣滯(100%) 基于辨證“中虛氣滯”關(guān)聯(lián)規(guī)則57 四診信息與證候的關(guān)聯(lián)59 四診信息與用藥的關(guān)聯(lián)59 二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第十四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀參數(shù)設(shè)置最小支持度（support）和置信度(confidence)這兩個(gè)主要參數(shù)的設(shè)置。當(dāng)參數(shù)設(shè)置較大時(shí)，學(xué)習(xí)出的規(guī)則會(huì)很少，不具有代表性，而當(dāng)參數(shù)設(shè)置較小時(shí)，由于規(guī)則是考察變量之間的組合而產(chǎn)生，將會(huì)得出比變量多得多的規(guī)則，導(dǎo)致研究人員或領(lǐng)

9、域?qū)＜矣直谎蜎](méi)在大量的規(guī)則里。臨床專家對(duì)規(guī)則的解釋第十五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月隱結(jié)構(gòu)模型 利用隱結(jié)構(gòu)模型分析2600例腎虛患者的35個(gè)癥狀的部分圖解96二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第十六張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用隱結(jié)構(gòu)模型存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀與聚類算法具有相同的問(wèn)題運(yùn)行速度較慢由于學(xué)習(xí)的目的是建立一個(gè)分層樹(shù)狀的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)算法是使用在一次迭代中只能在分層樹(shù)上進(jìn)行一個(gè)局部變動(dòng)的貪心方法（例如，引入一個(gè)隱變量或者刪除一條邊），有較高的計(jì)算復(fù)雜度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率比較低。例如，文獻(xiàn)96對(duì)2600個(gè)腎虛病例中67個(gè)癥狀的

10、35個(gè)癥狀建立了HLC模型，使用2.4GHz的奔騰IV計(jì)算機(jī)，花費(fèi)了98.5小時(shí)，而對(duì)于分析全部的67個(gè)癥狀就較難處理。 第十七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月主題模型3238例糖尿病中藥數(shù)據(jù)中提取的8個(gè)主題中的3個(gè)主題 3238例糖尿病癥狀數(shù)據(jù)中提取的20個(gè)主題中的若干個(gè)主題（矩形框左上角之間的距離代表主題間的距離） 二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第十八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月主題模型TOPIC 13（0.01463）癥狀分布概率中藥分布概率 平均劑量(g)診斷分布概率下肢浮腫0.37800車前子0.26460 18.98701糖尿病腎病0.23539浮

11、腫0.20962豬苓0.13746 16.18750低蛋白血癥0.06185顏面浮腫0.06014白術(shù)0.13058 12.50000冠心病0.06014尿量少0.05670澤蘭0.07216 13.00000慢性腎功能不全0.05670大便不調(diào)0.03436大腹皮0.07216 14.78571高血壓0.03952肢體浮腫0.03265山茱萸0.06357 12.54054糖尿病腎病iv期0.03608面部浮腫0.02577法半夏0.04295 10.08000慢性心功能不全0.03265皮膚蒼白0.02234浙貝0.04295 12.48000心功能級(jí)0.02405面色晦暗0.02062阿

12、膠0.03265 13.68421血脂代謝紊亂0.02234視物模糊0.01718芡實(shí)0.02749 12.00000白內(nèi)障0.022343238例糖尿病數(shù)據(jù)的的癥狀-中藥-診斷主題模型的其中一個(gè)主題的概率分布115二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第十九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用主題模型存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀參數(shù)選擇問(wèn)題沒(méi)有考慮癥狀的輕重程度、中藥的劑量、以及診斷的輕重程度沒(méi)有考慮變量間的父子關(guān)系，如肢體麻木下肢麻木解決辦法無(wú)參算法設(shè)計(jì)對(duì)變量合理量化 癥狀：輕（1）、中（2）、重（3）；對(duì)中藥劑量進(jìn)行合理歸一化結(jié)合中醫(yī)本體研究有效的主題模

13、型算法第二十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月部分可觀察馬爾可夫決策過(guò)程模型給出患者的處方治療方案112二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第二十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用部分可觀察馬爾可夫決策過(guò)程存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀對(duì)同一病例跟蹤記錄的診次數(shù)據(jù)較少對(duì)癥狀的變化值記錄不全第二十二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)藥物配伍網(wǎng)絡(luò)示意圖124二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第二十三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀目前還沒(méi)有考慮中藥的劑量第二十

14、四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月OLPA 數(shù)據(jù)立方體、上卷、下鉆的例子10 二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第二十五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月OLPA信息所snomed數(shù)據(jù)的臨床所見(jiàn)分層部分結(jié)構(gòu) 四診所見(jiàn)及中醫(yī)診察儀器所見(jiàn)望診所見(jiàn)聞診所見(jiàn)問(wèn)診所見(jiàn)切（按）診所見(jiàn)切（按）診所見(jiàn)望神所見(jiàn)望形體、姿態(tài)所見(jiàn)望形體所見(jiàn)浮腫脫形半身不遂二、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘 的研究現(xiàn)狀第二十六張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)的術(shù)語(yǔ)是否準(zhǔn)確、術(shù)語(yǔ)變量對(duì)應(yīng)的值是否準(zhǔn)確、采集數(shù)據(jù)是否便于結(jié)構(gòu)化、都會(huì)影響數(shù)據(jù)挖掘的最終結(jié)果。數(shù)據(jù)的完整性、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)性等，也影響數(shù)

15、據(jù)挖掘的最終結(jié)果。三、數(shù)據(jù)挖掘?qū)φ鎸?shí)世界 中醫(yī)診療數(shù)據(jù)的要求第二十七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、數(shù)據(jù)挖掘?qū)φ鎸?shí)世界 中醫(yī)診療數(shù)據(jù)的要求臨床術(shù)語(yǔ)變量間應(yīng)有同義關(guān)系、父子關(guān)系等標(biāo)志主要癥狀變量描述112 頭部耳眼部對(duì)光的反射對(duì)光的反射?.術(shù)語(yǔ)分層 第二十八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、數(shù)據(jù)挖掘?qū)εR床術(shù)語(yǔ)的要求臨床術(shù)語(yǔ)變量有對(duì)應(yīng)的值，且能夠轉(zhuǎn)化為適合分析的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類風(fēng)濕病診斷信息表82 第二十九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、數(shù)據(jù)挖掘常用工具軟件（一）WekaWeka包括分類、聚類和關(guān)聯(lián)規(guī)則、屬性選擇等功能。它是開(kāi)源軟件。（二）SPSS著名的統(tǒng)計(jì)分析

16、軟件之一，包含假設(shè)檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)推斷、預(yù)測(cè)、制圖等多種數(shù)據(jù)分析方法。（三）SASSAS是一種功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析工具。包括數(shù)據(jù)獲取工具、數(shù)據(jù)取樣工具、數(shù)據(jù)篩選工具、數(shù)據(jù)變量轉(zhuǎn)換工具、數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程、多種形式的回歸工具、為建立決策樹(shù)的數(shù)據(jù)剖分工具、決策樹(shù)瀏覽工具、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)挖掘的評(píng)價(jià)工具。第三十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、真實(shí)世界中醫(yī)診療數(shù)據(jù)挖掘的思考1、術(shù)語(yǔ)、臨床數(shù)據(jù)的規(guī)范性 仔細(xì)研究臨床術(shù)語(yǔ)的特征與分類規(guī)則，開(kāi)發(fā)臨床術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)與中醫(yī)本體，對(duì)其進(jìn)行有效維護(hù)，便于在電子病歷中與數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用； 電子病歷設(shè)計(jì)人員與數(shù)據(jù)挖掘人員間有效溝通，設(shè)計(jì)合理、有效的臨床數(shù)據(jù)

17、存儲(chǔ)格式，采集便于分析的完整的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。2、各醫(yī)療病種提出可行的數(shù)據(jù)挖掘目標(biāo) 中醫(yī)臨床人員與數(shù)據(jù)挖掘人員的有效溝通，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)挖掘目標(biāo)，并且對(duì)分析挖掘獲得的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)分析研究。3、挖掘方法的可行性、可解釋性、便捷性。 開(kāi)發(fā)有效的、適合中醫(yī)臨床數(shù)據(jù)的集成多種數(shù)據(jù)挖掘方法的分析挖掘系統(tǒng)，便于被醫(yī)療人員和管理人員便捷使用。第三十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月參考文獻(xiàn)1劉保延, 張志斌. 古代辨證方法的研究思路探討. 中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志. 2004, 10(5): 325-331.2鄧鐵濤. 辨證論治是中醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)的靈魂. 中醫(yī)藥學(xué)刊. 2002, 20(4): 394-395.3

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