大數據背景下中藥信息化的機遇與挑戰

中藥的曆史淵遠(yuǎn)流長(cháng),從古至今,中藥産業一直是我國(guó)經濟的重要組成部分(fēn)。但傳統中藥産業從栽培、采收、加工、運輸到最後的臨床應用(yòng)過程中,存在流通周期長(cháng)、質(zhì)量監控困難、量化标準不統一、藥方推廣困難等一系列問題, 極大地限制了中藥産業的發展。随着大數據技(jì )術等信息化技(jì )術的蓬勃發展,中藥信息化産業應運而生。

 

在大數據技(jì )術不斷發展的背景下,中藥信息化産業的産生與發展雖然在一定程度上緩解了傳統中藥産業的傳播發展問題,為(wèi)中藥信息化産業增添了新(xīn)的創新(xīn)點,但由于中藥知識體(tǐ)系複雜多(duō)樣,中藥信息化發展依舊面臨諸多(duō)挑戰。本文(wén)拟對中藥信息化建設及其面臨的機遇與挑戰,以及大數據技(jì )術如何有效助力中藥信息化發展進行分(fēn)析。

1
中藥信息化及大數據技(jì )術

1.1 中藥信息化

中醫(yī)中藥是中國(guó)傳統文(wén)化的重要部分(fēn),是中華民(mín)族的瑰寶。在各類信息化技(jì )術蓬勃發展的環境下,中藥信息化産業的發展也迎來了新(xīn)的高潮。中藥信息化建設主要包括中藥組方規律研究、中藥質(zhì)量控制、中藥作(zuò)用(yòng)機制研究、中藥藥效評價與藥性研究以及中藥不良反應評價等方面。

 

1.2 大數據技(jì )術在中藥信息化建設中的作(zuò)用(yòng)

大數據是指無法在一定時間範圍内使用(yòng)常規軟件工具進行捕捉、管理(lǐ)和處理(lǐ)的數據的集合,大數據技(jì )術包括數據挖掘、數據分(fēn)析和數據導向等。大數據技(jì )術有效解決了中藥信息數據龐大、存儲困難以及分(fēn)析算法複雜等問題,保證了中藥信息化建設下數據的安(ān)全性、可(kě)靠性、準确性及共享性,确保最大限度地對中藥信息化各方面建設中相關數據的規律性、邏輯性進行探究,并對可(kě)能(néng)産生的結果或問題進行預測。大數據技(jì )術可(kě)為(wèi)中藥産業發展注入新(xīn)的血液, 增添活力,提升健康醫(yī)療服務(wù)效率和質(zhì)量,擴大資源供給, 不斷滿足群衆多(duō)層次、多(duō)樣化的健康需求,尋求中藥信息化  産業與其他(tā)現代化産業的結合與創新(xīn),保障中藥信息化産業的多(duō)樣性,為(wèi)中藥信息化發展提供新(xīn)的思路。

2
中藥信息化發展的機遇

2.1 中藥優良品種創新(xīn)及藥方創新(xīn)

現有的中藥典籍,如《本草(cǎo)綱目》《證類本草(cǎo)》等包含大量中藥種植、培育方法以及藥方配制等信息。在大量的中藥及藥方信息數據中,探求具有相似外形、相似療效等中藥基因組的内在聯系,運用(yòng)對照等科(kē)學(xué)方法尋找對中藥産生影響的因素,控制變量記錄大量數據,從而獲得不同基因組合、種植培育方法對中藥産生的規律性與差異性影響,改革創新(xīn)中藥種植培育方法,培育中藥新(xīn)品種。藥方炮制過程中,細化時間;臨床應用(yòng)過程中,細化用(yòng)量。通過大量數據記錄,運用(yòng)大數據技(jì )術分(fēn)析中藥制作(zuò)、臨床應用(yòng)過程中的規律性、邏輯性信息,改良 創新(xīn)藥方,尋找新(xīn)的中藥方運用(yòng)方法。

 

2.2 中藥生産流通過程的質(zhì)量控制

随着中國(guó)傳統文(wén)化的不斷弘揚,中醫(yī)中藥受重視程度日漸提升,人們對于中醫(yī)治療效果的要求也不斷提升。中藥作(zuò)為(wèi)中醫(yī)臨床應用(yòng)的主要藥物(wù),其質(zhì)量極大地影響了中醫(yī)的治療效果。運用(yòng)大數據技(jì )術,對中藥從種植到臨床用(yòng)藥等一系列過程進行質(zhì)量監控,使中藥整個流通過程模塊化、細節化,最大限度地保證中藥質(zhì)量信息的透明性、安(ān)全性,增強中醫(yī)中藥治療的可(kě)靠性,避免由于人為(wèi)因素造成的中藥質(zhì)量問題。同時,通過大量的數據分(fēn)析,對中藥生産到臨床應用(yòng)過程中易産生質(zhì)量問題的環節進行評估,分(fēn)析産生質(zhì)量問題的可(kě)能(néng)原因,探尋解決方法,減少中藥質(zhì)量問題。

 

2.3 中藥臨床量效标準化與個體(tǐ)化

患者由于病情輕重、體(tǐ)質(zhì)等因素,導緻所需治療方式不同,需根據患者的實際病情,制定不同的藥方,可(kě)使藥效最大程度發揮,加快治愈速度。中藥量效标準化、個體(tǐ)化需要大量臨床數據的記錄與分(fēn)析。控制變量,總結出一定範圍内的用(yòng)量标準,尋找内在邏輯、規律,對不良反應發生的用(yòng)量範圍進行劃定,避免其發生。同時還可(kě)根據大量臨床數據分(fēn)析出病人體(tǐ)質(zhì)量、身高、體(tǐ)質(zhì)等因素,細化中藥用(yòng)量,使中藥個體(tǐ)化給藥有更為(wèi)明顯的體(tǐ)現。

3
中藥信息化發展存在的問題

3.1 中藥流通周期長(cháng),質(zhì)量控制困難

影響中藥質(zhì)量的因素多(duō)樣,中藥材從栽培、采收、加工、運輸,再到中成藥的研發、生産、經營等環節,都不同程度地存在着一定的安(ān)全問題,對中藥流通過程進行監控,從而有效保證中藥質(zhì)量顯得尤為(wèi)重要。但中藥流通運轉周期長(cháng)、信息透明度不足、經手人員複雜等因素,導緻質(zhì)量監控難度增加,難以對影響中藥質(zhì)量的人為(wèi)因素進行監控。除人為(wèi)因素外,還存在一些未知的客觀因素需要大量的數據記錄、分(fēn)析,尋找中藥生産過程中影響質(zhì)量的客觀因素,從而進行不斷改良修正。臨床所使用(yòng)的中藥質(zhì)量沒有明确保 障,一旦出現質(zhì)量問題,難以追溯問題源頭。

 

3.2 中藥量效标準化困難

在臨床過程中,中藥劑量是影響藥效的重要因素,而中藥成分(fēn)複雜多(duō)樣,往往存在多(duō)個靶點、多(duō)個環節起作(zuò)用(yòng)的現象,還有一部分(fēn)中藥具有雙向調節作(zuò)用(yòng)。如艾葉可(kě)用(yòng)于溫經止血,但大量使用(yòng)則可(kě)能(néng)産生不良反應。同時,中醫(yī)理(lǐ)論體(tǐ)系具有複雜而繁多(duō)的層級結構并且注重相互絡屬與聯系。根據病症不同、病人體(tǐ)質(zhì)不同及所希望達到的治療效果不同,中藥的用(yòng)量皆有不同。這些原因導緻中藥量效标準化存在一定困難。

 

3.3 中藥信息種類繁多(duō),整合存儲困難

中藥從産地、炮制方法到适應證、用(yòng)量等信息數據量龐大,存在種植、炮制、流通、應用(yòng)等多(duō)種信息,同時由于環境的改變,部分(fēn)可(kě)供藥用(yòng)且蘊藏量較大的資源正瀕臨滅絕,中藥材也包含在其中。對這部分(fēn)中藥資源種子、基因、種植環境、培育方法等信息的存儲面臨極大困難。除此之外,中藥信息還包括各類中藥典籍,其數量龐大,且部分(fēn)典籍内容不完整,對現有的文(wén)化典籍的填充完善、整合存儲顯得更加困難且重要。

 

3.4 中藥信息化創新(xīn)人才缺乏

随着科(kē)技(jì )的發展與社會的進步,越來越多(duō)的傳統産業與信息化産業相結合,一大批新(xīn)興産業正在湧現,而國(guó)内信息化相關産業的發展大部分(fēn)仍處于前期。中醫(yī)中藥作(zuò)為(wèi)我國(guó)傳統醫(yī)療産業的重要組成部分(fēn),對其信息化建設顯得尤為(wèi)重要。但現今我國(guó)中藥信息化産業發展程度明顯不足, 醫(yī)療機構嚴重缺乏專業醫(yī)療IT人才,這在很(hěn)大程度上與醫(yī)療信息化教育觀念缺失相關。國(guó)内與中藥信息化相關的學(xué)科(kē)數量少,建設不足,發展不夠。對中藥信息化人才培養的重視程度不夠、培養流程不成體(tǐ)系以及缺乏實踐機會造成經驗不足等問題導緻中藥信息化人才呈現短缺的局面。

 

3.5 中藥文(wén)化傳播困難

西醫(yī)西藥進入中國(guó)後占據優勢,在此局面下,中藥文(wén)化的傳播程度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。着眼國(guó)内,國(guó)人由于不了解中醫(yī)中藥知識,對于中醫(yī)中藥産生不信任感,更有甚者抹黑中醫(yī)中藥,對于中藥文(wén)化的傳播表現出消極态度,這對于中藥文(wén)化及中藥信息化在國(guó)内的發展造成一定困難。放眼國(guó)外,相比于西醫(yī)西藥在國(guó)内的傳播與發展程度,中醫(yī)中藥在國(guó)外的傳播及應用(yòng)程度明顯不足,中醫(yī)中藥文(wén)化有着源遠(yuǎn)流長(cháng)的曆史,許多(duō)典籍由文(wén)言文(wén)撰寫而成,不易于理(lǐ)解,這對于中藥文(wén)化在國(guó)外的傳播造成了一定困難。

 

4
大數據技(jì )術助力中藥信息化發展

4.1 中藥新(xīn)藥方的創新(xīn)

運用(yòng)大數據平台對現有中藥、藥方以及各類中醫(yī)中藥典籍進行數據分(fēn)析,通過大數據與大規模雲計算技(jì )術相結合,尋找不同中藥、中藥方之間的内在聯系,通過邏輯分(fēn)析, 極大地增加了創新(xīn)藥方的可(kě)能(néng)性。劉超男等對“方書之祖”《傷寒論》的内容進行分(fēn)析,基于形式概念分(fēn)析的複雜概念網絡方法,對《傷寒論》的方藥知識進行梳理(lǐ),進一步說明  了此方法在方藥發掘上的可(kě)能(néng)性。相比于人工思維的方法,運用(yòng)大數據技(jì )術助力于新(xīn)藥的創新(xīn)與研發,為(wèi)藥方創新(xīn)提供可(kě)靠導向,極大地節省了研發時間,對于内在關系分(fēn)析更為(wèi)透徹清晰,提高了經濟效益與開發效率。

 

4.2 中藥量效标準化與個體(tǐ)化

中藥用(yòng)量及療效由于患者體(tǐ)質(zhì)等諸多(duō)因素而有所不同。運用(yòng)大數據技(jì )術,按照适應證、特征等标準對于中藥進行分(fēn)類,并對不同患者症狀及體(tǐ)質(zhì)特征進行分(fēn)類,分(fēn)析挖掘臨床量效的用(yòng)藥信息,通過大數據技(jì )術建立量效标準化用(yòng)量表。在不良反應方面,通過對大量臨床醫(yī)療數據的爬取、分(fēn)析、綜合,根據不同患者身高、體(tǐ)質(zhì)量等信息,精(jīng)确藥物(wù)用(yòng)量,嚴防不良反應的發生。同時可(kě)設計臨床用(yòng)藥監測系統,與數據庫進行連接,記錄臨床病例用(yòng)藥量效結果,不斷更新(xīn)數據,使标準更加精(jīng)确化。在範圍标準化的基礎上,可(kě)以進一步分(fēn)析不同患者的獨特性,從多(duō)個方面進行詳細考慮,通過數據分(fēn)析,微調藥量,精(jīng)準遣藥組方,即做到“一人一藥一  方”。通過對電(diàn)子處方及醫(yī)藥文(wén)獻等數據的挖掘分(fēn)析,完成臨證時方藥的劑量和組成的最佳組合,使方藥的使用(yòng)精(jīng)準化。

 

4.3 中藥質(zhì)量監控、中藥質(zhì)量溯源體(tǐ)系建立

影響中藥質(zhì)量及安(ān)全性的因素是複雜且多(duō)樣的,中藥資源在生長(cháng)種植研究中産生了大量數據,整合挖掘數據,合理(lǐ)應用(yòng)數據,對于科(kē)學(xué)管理(lǐ)中藥資源有着極其重要的作(zuò)用(yòng), 對中藥産業的發展和臨床用(yòng)藥安(ān)全有深遠(yuǎn)的影響。在大數據環境下,建立中藥質(zhì)量溯源體(tǐ)系,可(kě)以對中藥從種植、采收、加工炮制到市場流通銷售的各類數據進行收集并  監控,使中藥材實現“來源可(kě)知,去向可(kě)追,質(zhì)量可(kě)查,責任可(kě)究”,大大提高了對中藥材市場的監管力度。通過對中藥産地、種植、采收、加工炮制、流通銷售等信息的數據挖掘分(fēn)析,可(kě)以對于不同藥材最佳種植環境、采收時間、炮制方法以及貯存環境等數據信息進行監測,如産地、土壤中重金屬的含量、灌溉用(yòng)水是否被污染等,都是生産高質(zhì)量藥材的決定因素。獲得對中藥質(zhì)量産生影響的環境信息是保障不同中藥質(zhì)量最有效的方法。且一旦出現中藥質(zhì)量問題,可(kě)以對其生産過程信息進行逐步分(fēn)析與排查,追溯問題出現源頭,保障整個中藥流通過程的透明性。運用(yòng)大數據技(jì )術,将中藥溯源信息及分(fēn)析成果信息上傳至大數據平台, 可(kě)以更好地對信息資源進行共享,同時通過廣泛數據驗證, 提高分(fēn)析結果的正确性及全面性。中藥質(zhì)量追溯體(tǐ)系已逐步實現有關部門、地區(qū)和企業的追溯信息互通共享。

 

4.4 平台化中藥信息化人才培養

将各類中藥、信息化及中藥信息化相關課程、知識、實踐經驗等上傳至平台,實現知識資源共享,擴大中藥信息化學(xué)習範圍,促進學(xué)習者之間的交流讨論。同時對學(xué)習者進行定期測試考核,通過考核成績,利用(yòng)現代化信息處理(lǐ)技(jì )術,對海量散亂分(fēn)布的各種類型的教學(xué)資源進行文(wén)本整合和數據挖掘,運用(yòng)科(kē)學(xué)化分(fēn)類、聚類方法提取有效知識點, 尋找更多(duō)中藥信息知識資源與現代化信息技(jì )術的有機結合點與創新(xīn)點,助力中藥信息化知識體(tǐ)系建立與發展。同時通過平台分(fēn)析學(xué)習薄弱點,尋找問題出現原因,調整課程安(ān)排等,分(fēn)析出較為(wèi)合理(lǐ)的中藥信息化人才培養機制,從而以更有效的培養方式、教育模式進行中藥信息化人才培養。

 

4.5 中藥資源保存與傳播

通過大數據平台,分(fēn)析交流各類中藥資源信息,促進中藥資源的不斷傳播。中藥文(wén)獻古籍數量極為(wèi)龐大,将相關文(wén)獻古籍錄入大數據平台進行保存,運用(yòng)數據分(fēn)析等技(jì )術對中藥資源信息進行整理(lǐ)、分(fēn)類、保存。許多(duō)已經消失或瀕臨滅絕的中藥,可(kě)以運用(yòng)大數據信息化手段,建立中藥基因庫,将中藥基因保存下來,從而有效保存中藥資源。現今許多(duō)珍貴的中藥方已經瀕臨消失,在大數據環境下,可(kě)利用(yòng)信息化手段、大數據技(jì )術進行保存,極大地保證了中藥方的準确性。在中藥傳播方面,通過大數據平台,将中醫(yī)中藥經典文(wén)獻古籍中的文(wén)言文(wén)轉換為(wèi)更加通俗易懂的語言,從而助力中藥文(wén)化的傳播與發展。

 

5
結語

傳統中藥産業在現代大數據環境以及“互聯網+”的産業模式下面對許多(duō)困難,需要在現代信息技(jì )術的加持下,謀求更有利的發展方向與生存空間。政府對中醫(yī)藥信息化發展重視程度不斷提升,在《關于促進大數據發展的行動綱要》等文(wén)件基礎上制定了适合中醫(yī)藥全産業鏈發展的政策法規。各大高校也對于醫(yī)療信息化人才培養更加重視。

 

同時,諸如中藥管理(lǐ)系統等運用(yòng)大數據技(jì )術的中藥信息化産業系統也逐漸投入到從中藥種植到臨床應用(yòng)的各個環節中。在全社會的關注下,在大數據技(jì )術不斷發展的環境下, 中藥信息化産業将迎來更多(duō)的機遇與挑戰。

作(zuò)者:孫赫濃,劉崇玉,施明毅(通訊作(zuò)者) ,鄭瑩,馮怡帆

(成都中醫(yī)藥大學(xué),四川  成都611137)

本文(wén)來源:《亞太傳統醫(yī)藥》,2021,17(1),如若侵權請聯系删除。