基于文本挖掘技術(shù)的貧血證治方藥規(guī)律研究

基于文本挖掘技術(shù)的貧血證治方藥規(guī)律研究

紅細胞壓積是指人體骨髓中的紅細胞容量降低，通常小于正常范圍。中國血液病學(xué)家認(rèn)為在中國海平面地區(qū),成年男性Hb<120g·L-1,成年女性(非妊娠)Hb<110g·L-1,孕婦Hb<100g·L-1即為貧血,根據(jù)不同病因可把貧血分為缺鐵性貧血、巨幼紅細胞性貧血、再生障礙性貧血等類型。貧血是一個由多種原因引起的全球性面臨的公共衛(wèi)生問題,可見于各個年齡段的人群,尤多見于懷孕女性與兒童。近年調(diào)查顯示我國貧血患病率呈下降趨勢:遼寧省貧血標(biāo)化患病率為11.6%,低于全國水平(20.1%)。盡管局部研究顯示有降低,但貧血依然是一個危害人們健康的普遍存在的疾病,應(yīng)予積極防治。貧血在祖國醫(yī)學(xué)屬“虛證”范疇。中醫(yī)藥防治貧血有著良好的效果,研究顯示:天升元口服液通過促進造血正調(diào)控因子(GM-CSF)的產(chǎn)生,同時降低γ干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子(TNF-α)的水平,從而保護造血細胞及其功能;龍?zhí)偕柚委熉栽偕系K性貧血療效好,無明顯毒副作用。本文借助課題組不斷成熟的文本挖掘技術(shù),結(jié)合原文獻回溯,人工閱讀分析等方法,對現(xiàn)有中文文獻進行挖掘,探索貧血中醫(yī)證治方藥規(guī)律。1材料和方法1.1文獻檢索的獲取方法概述如下:在中國生物醫(yī)學(xué)文獻數(shù)據(jù)(ChineseBioMedicalLiteratureDatabase,CBM,/index.jsp)中以“精確匹配”狀態(tài)下檢索“貧血”,共得到文獻35310篇(檢索日期:2012-07-16),依次下載所有文獻并保存。1.2構(gòu)建算法及數(shù)據(jù)清洗將收集來的數(shù)據(jù),按照下載的先后順序,整合到一個平面文件(后綴txt)里面,以ANSI編碼格式保存。然后,利用專有的文本提取工具(軟件著作權(quán),軟著登字第0261882號,登記號2010SR073409),對下載的非結(jié)構(gòu)化的txt文本數(shù)據(jù)進行信息提取,保存成格式化的、便于大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(MicrosoftSQLServer,以下簡稱SQL)處理的格式,然后導(dǎo)入SQL中進行下一步的挖掘分析。假設(shè)每一篇文獻的貢獻度是相同的,一篇文獻中重復(fù)出現(xiàn)的關(guān)鍵詞,只需要計算1次,據(jù)此構(gòu)建算法進行數(shù)據(jù)清洗工作。清洗完畢后的數(shù)據(jù),既可以提取挖掘?qū)ο蟮囊痪S頻次,也可以得到挖掘?qū)ο蟮亩S關(guān)系,進行可視化呈現(xiàn)。抽出不同頻次的關(guān)鍵詞對,用Cytoscape2.8軟件進行可視化處理,形成可視化的網(wǎng)絡(luò)圖,然后結(jié)合專業(yè)知識進行解析,一旦發(fā)現(xiàn)不合理的結(jié)果,即回溯原文獻數(shù)據(jù)集,如果是噪音,仍按算法進行噪音清洗,直至噪音降到滿意為止。最后的結(jié)果可視化成圖,結(jié)合專業(yè)知識進行解析。2對貧困文本研究結(jié)果的評價和分析2.1血虛證候網(wǎng)絡(luò)圖文本挖掘共提取到中醫(yī)證候116項,按文獻頻次高低選取前6個列出(括號內(nèi)為文獻篇數(shù),以下同):腎陽虛(101)、腎陰虛(86)、氣血兩虛(38)、脾腎陽虛(38)、血虛證(30)、陰陽兩虛(30)。提取到的證候以虛證為主。共提取到355組證候組合,把提取到的證候組合構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖(圖1)。圖1為文獻頻次≥14的證候網(wǎng)絡(luò)圖,網(wǎng)絡(luò)中證候的顯示度和結(jié)點的大小正相關(guān);連線表示相關(guān)性。網(wǎng)絡(luò)中可見,貧血常見證候有腎陰虛、腎陽虛、肝血虛等證候。綜合可見:貧血證候以虛為主,有氣、血、陰、陽虛之不同及肝、脾、腎等臟腑虧虛之相異,臨床中應(yīng)根據(jù)病情加以辨別。2.2營養(yǎng)治療以養(yǎng)血性血共提取到中醫(yī)治法25項,按文獻頻次高低選取前8個列出:活血化瘀(65)、溫補腎陽(24)、補氣養(yǎng)血(14)、清熱涼血(14)、健脾和胃(11)、補腎益氣(9)、溫補脾腎(9)、滋補肝腎(8)。其中活血化瘀法文獻頻次遠遠高于其他治法,回溯原文獻數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)活血化瘀法常與溫補脾腎、補氣養(yǎng)血、滋補肝腎等補法聯(lián)合應(yīng)用于貧血的治療。中醫(yī)認(rèn)為,“虛證”與“血瘀”間有著“因虛致瘀、因瘀致虛”的矛盾變化,在治療上若單純補虛,會致“瘀血不去,新血不生”。張仲景在《金匱要略·血痹虛勞病脈證治》篇中指出:“五勞虛極贏瘦,腹?jié)M不能飲食,食傷,憂傷,飲傷,房勞傷,饑傷,勞傷,經(jīng)絡(luò)營衛(wèi)氣傷,內(nèi)有干血,肌膚甲錯,兩目黯黑,緩中補虛,大黃庶蟲蟲丸主之”,高度概括了“虛勞致瘀”觀點,也為活血化瘀法治療貧血提供了依據(jù)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)也就“血虛”與“血瘀”間關(guān)系展開了研究,發(fā)現(xiàn)貧血與中醫(yī)瘀血證關(guān)系密切,活血化瘀是治療貧血癥的有效方法;對辨證屬肝血虛證的缺鐵性貧血與慢性再生障礙性貧血患者,作血液流變學(xué)和紅細胞變形性檢測,結(jié)果說明肝血虛證患者不僅有“血虛”,同時因微循環(huán)阻力增大而存在“血瘀”現(xiàn)象;根據(jù)治病求本理論,以補益脾腎兼活血化瘀法治療包括自身免疫性溶血性貧血在內(nèi)的多種血液系統(tǒng)自身免疫性疾病,療效良好?？梢姟疤撟C”與“血瘀”互為因果,相互影響,在補益時與活血化瘀配合使用,能達到“補益以生血、活血化瘀以生新”之效。共提取到中醫(yī)治法組合25組,把提取到的治法組合構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖(圖2)。圖2為所有相關(guān)中醫(yī)治法頻次網(wǎng)絡(luò)分布圖,網(wǎng)絡(luò)中治法的顯示度和結(jié)點的大小正相關(guān);連線表示相關(guān)性。網(wǎng)絡(luò)中以活血化瘀法為核心,涉及到溫補脾腎、補氣養(yǎng)血、滋補肝腎等補益治法。也可見清熱涼血、平肝熄風(fēng)等瀉實治法。回溯原文獻數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn):清熱涼血法多用于再生障礙性貧血證型中溫?zé)岫拘拜^盛者;平肝熄風(fēng)、疏肝理氣、清熱瀉火等治法用于治療貧血見癥中伴見的相應(yīng)證候?？梢娯氀畏ㄒ匝a益法居多,與證候以虛為主的挖掘結(jié)果相符合。因虛證的發(fā)病中存在著“因虛致瘀、因瘀致虛”的矛盾變化,補法配合活血化瘀法在貧血的治療中占有重要地位,兩者配合使用體現(xiàn)了中醫(yī)“治本求本”的思想。實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)病情之標(biāo)本緩急,氣血陰陽之偏勝偏衰,臟腑虧損之不同,權(quán)衡補虛瀉實之輕重,靈活施治。2.3網(wǎng)絡(luò)圖和檢出限共提取到112項湯藥,按文獻頻次高低選取前10個(表1):由表1可見治療貧血的湯藥有歸脾湯、四物湯、當(dāng)歸補血湯等。這些湯藥以補益功效為主,有補氣、養(yǎng)血、活血、滋陰、溫陽之不同。共提取到湯藥組合83組,把提取到的湯藥組合構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)。網(wǎng)絡(luò)中湯藥的顯示度和結(jié)點的大小正相關(guān);連線表示相關(guān)性。圖中左下方可見一單味藥藏波羅花,回溯文獻集發(fā)現(xiàn)95%的藏波羅花乙醇提取物能明顯提高外周血象指標(biāo),其在一定程度上刺激分泌造血生長因子,輔助生成造血干細胞和祖細胞。綜合圖表可知:治療的貧血常用湯劑有四物湯、當(dāng)歸補血湯、歸脾湯等補益劑,還有理氣舒肝、活血、涼血止血等湯藥,其中以補氣養(yǎng)血活血之劑為主,實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)病情靈活選用。2.4期以和藥類為主,同時注意不同中藥配方的網(wǎng)絡(luò)分布圖以貧血湯藥挖掘結(jié)果為基礎(chǔ),把每個湯劑的組成提取出來,以挖掘單味中藥在湯藥中的配伍應(yīng)用規(guī)律。共提取到293個,按文獻頻次高低選取前20個(表2):回溯原文獻數(shù)據(jù)集,發(fā)現(xiàn)琥珀均為琥珀酸亞鐵;由表2可見當(dāng)歸、人參、黃芪、白術(shù)、甘草等為治療貧血的高頻次中藥,這些中藥有補氣、養(yǎng)血、活血、滋陰、溫陽等不同,以補氣養(yǎng)血活血功效為主,其中當(dāng)歸文獻頻次最高。共提取到中藥組合3539組,把提取到的中藥組合構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖(圖4)。圖4為相關(guān)中藥頻次≥20的網(wǎng)絡(luò)分布圖,網(wǎng)絡(luò)中中藥的顯示度和結(jié)點的大小正相關(guān);連線表示相關(guān)性。圖中可見以當(dāng)歸、白術(shù)、人參、甘草等補氣養(yǎng)血活血藥為核心,與其他補益藥及具有活血化瘀、清熱涼血等功效的中藥配伍使用。其中當(dāng)歸圓圈最大,連線最多,與貧血的關(guān)聯(lián)程度很高,可見其在諸多補益湯劑中均有配伍使用,如四物湯、當(dāng)歸補血湯(見橢圓內(nèi))。當(dāng)歸有補氣活血之功效,主治血虛諸證,其在補益湯藥中的廣泛配伍應(yīng)用體現(xiàn)了中醫(yī)“補益以生血、活血化瘀以生新”觀點。綜合圖表可知:治療貧血的中藥以補氣養(yǎng)血活血藥為主,其用藥挖掘結(jié)果與證候文本相應(yīng),這些補益藥根據(jù)病情配伍使用舒肝理氣、活血涼血等藥,諸藥的應(yīng)用中,集補血活血于一身的當(dāng)歸在貧血的治療中占據(jù)著重要地位。3文本挖掘與結(jié)果評價文本挖掘技術(shù)是以計算語言學(xué)、統(tǒng)計數(shù)理分析為理論基礎(chǔ),服務(wù)于生物、醫(yī)藥、文獻研究等學(xué)科的新興的交叉學(xué)科。應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域,文本挖掘能從海量的中醫(yī)藥文獻中發(fā)現(xiàn)知識以促進中醫(yī)臨床研究和中藥復(fù)方研發(fā)等多個方面。根據(jù)中醫(yī)理論和專業(yè)知識,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對中醫(yī)藥文獻庫與生物醫(yī)學(xué)信息進行處理,為中西醫(yī)結(jié)合研究提供新的思路和途徑,并且結(jié)果更加客觀,可重復(fù)性強。本研究對35310篇“貧血”文獻進行文本挖掘,得到貧血中醫(yī)證候、治法、湯藥、中藥等挖掘結(jié)果,是對中醫(yī)藥治療貧血規(guī)律的較全面總結(jié)。其中治法方面,發(fā)現(xiàn)活血化瘀法文獻頻次明顯高于其他治法,回溯原文獻數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)其經(jīng)常與各種補法配合使用,中醫(yī)認(rèn)為虛證的發(fā)病中存在著“因虛致瘀、因瘀致虛”的矛盾變化,補法與活血化瘀法配合應(yīng)用體現(xiàn)了中醫(yī)“治本求本”的思想。而具有補血活血之功效的當(dāng)歸在貧