杨寅,崔蒙
专题论坛
关于中西医结合数据处理的思考
杨寅,崔蒙
中国中医科学院中医药信息研究所,北京 100700
中西医结合医学作为一种新的医学模式,近几十年来在我国快速发展,并积累了大量中西医结合数据。探讨中西医结合数据处理问题对中西医结合医学发展的意义重大。本文从对中西医结合的认识、中西医结合数据的关联特点、中西医结合数据处理的研究探索三方面进行论述,分析中西医结合以中医为主的缘由、中医与西医数据间呈弱关联相关关系,以及中西医结合临床术语系统分类框架、中西医结合本体、中西医结合临床决策支持系统、中西医结合国际标准化组织标准等具体领域的中西医结合数据处理。
中西医结合医学;数据处理;临床术语;本体;临床决策支持系统
中西医结合医学作为一种新的医学模式,近几十年来在我国获得了快速发展,并积累了大量中西医结合临床数据。由中医、西医这两个本质上不同的医学体系所支撑的中西医结合数据必然是一组特殊的数据。其数据处理既有别于中医药数据处理,又有别于西医数据处理。而推动中西医结合医学发展,当务之急就是推进中西医结合数据处理研究。我们推测中西医结合医学大致需经历4个发展阶段:第一阶段,积累中西医并用临床病历数据并开展中西医结合数据处理研究;第二阶段,基于数据处理总结中西医并用经验在临床上推广应用;第三阶段,建立中西医结合的方法;第四阶段,建立中西医结合医学的理论体系。目前处于第一阶段向第二阶段的过渡期,积累了大量中西医并用数据,并尝试总结中西医并用经验[1-3]。
然而,已有的中西医结合数据处理理念存在一定问题,即急于建立中医、西医之间的对应关系,中医与西医数据间的关联被赋予过多人为标记,如一种西医疾病对应若干中医证候,中医证候对应西医检查指标的高/低表达,中药治疗对应靶点蛋白、信号通路等[4-8]。此类研究尚未积累起中西医并用的大数据,也不是单纯的、无预设的临床观察新发现,而是基于小数据的实验研究或流行病学研究[9-11],或是人为建立中西医关联的理论研究[12-13]。虽然获得较为满意的研究结果,但难以在临床推广应用,也难以形成中西医结合的方法。综上,探讨中西医结合数据处理问题对中西医结合医学的发展意义重大。本文从对中西医结合的认识、中西医结合数据的关联特点、中西医结合数据处理的研究探索三方面进行论述。
中医学是经验医学,历史悠久,重视人与自然的和谐,以中国古代唯物主义哲学为指导。西医学是实验医学,起源于近代西方,不排斥对抗,以西方机械唯物主义哲学为指导。假设二者的结合以西医为主,那么中医四诊将不存在,取而代之为舌诊仪、脉诊仪、面诊仪、问诊仪等仪器设备,舌象、脉象等不同医生所得不同的差异性数据被海量的、精确的、无差别的仪器测量数据取代;治疗方面,不再讨论针对具体患者的组方用药,而是研究单味中药的活性成分及药理作用、经方和时方的药理作用及西医适应证等,中医个体化诊疗将不存在,医生按临床指南完成中西医结合诊疗。由此,中医学处理复杂临床问题的优势被抛弃,格式化的“西医检查数据+中医四诊仪测量数据”→“西医诊断+中医证型诊断”→“西药+中成药或基于中药开发的生物制剂”的诊疗模式成为临床主流,中医理论也会被抛弃,仅留存文献作为可靠性较低的循证证据和开发新药的资料。也就是说结合医学的优势无法充分发挥。
如果以中医为主,中医既不会取代西医,也不会摒弃西医学理论,而是两种医学并行不悖;我们不会对中医数据和西医数据之间的关系实行强逻辑推理,而是建立基于病历数据的相关关系,形成中西医并用的临床经验。由此,两种医学的优势都得以发挥,医生能最大限度地解决临床问题。国内各大中医医院的中西医并用临床实际已证实了这一点。因此,我们认为中西医结合应以中医为主。
从真实世界临床来看,中西医并用是客观现实。一方面,西医医院使用大量中成药,中医医院设立病理科、影像科、麻醉科等科室,配置心肺复苏仪、中央监护系统、呼吸机等仪器设备,使用西药、介入治疗、放化疗等治疗;另一方面,西医医师在遇到高热不退等西医无法解决的临床问题时,建议患者行中医治疗,中医医师诊疗过程中也参考患者的西医检查报告,有时辅以西药。
中西医结合的探索尝试已广泛开展,如以西医的解剖学等知识印证中医医理、以中医论述印证西医知识、中药注射剂等新剂型中成药、由中药提取物和西药成分共同构成中西药复方制剂等。既取得了临床疗效,又存在一些临床问题,前者如中西医结合诊疗在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中取得的重大疗效;后者如中西药复方制剂[14-16]和中药注射液[17-19]的不良反应。从科学发展的趋势看,这些探索为不同学科专家提供了交流、合作的机会,系统科学、量子力学等理论的发展打破了人们的固有认知,虚拟网络、人工智能等科技的进步给人们提供了尝试的工具,这些发展变化不仅推动了具体学科的发展,也促使中西医结合医学的发展出现更多、更好的可能性。
中西医结合是医学发展过渡时期的产物。在科技的辅助下,大科学环境的影响下,中西医并用的经验将不断积累,继而由经验转化为理论知识,并进一步发展,中医和西医终将不再壁垒分明,中西医结合医学将进化为一种更先进的医学体系。
①各自内部呈强关联,二者之间呈弱关联。中西医结合临床病历中,中医数据间存在强关联,西医数据间存在强关联,但两者之间的关联为弱关联。以医案为例[20]。王某,男,47岁。主诉:血糖升高8年。患者8年前体检查空腹血糖(FBG)8 mmol/L,诊断为2型糖尿病,口服二甲双胍1片,2次/d,至今。刻下:多饮,体质量3年内下降6 kg,头晕不痛,视物模糊,平卧时偶有心悸,纳眠可,大便调。尿频、量多、有泡沫,夜尿2~3次/d。血压:130/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。现FBG 8 mmol/L。苔厚腐腻,有齿痕,脉弦。该病案中,血压、FBG、2型糖尿病等西医数据间存在强关联,多饮、头晕不痛、苔厚腐腻、有齿痕、脉弦等中医数据间存在强关联,但二者之间无法建立强关联。②可同时分别处理中医数据和西医数据,但不能过度关联两组数据。可同时给予患者对应的中医治疗和西医治疗,数据处理时应保持其中医数据和西医数据的相对独立性,不能也没有必要建立该病案的中药治疗与FBG、血压之间的过度关联。③中医数据与西医数据间存在关联,但非因果关联。也就是说,我们目前尚未能发现中医数据与西医数据间的因果关系,所有关联呈现复杂的相关关系。如:外感经抗生素滴注后,患者舌苔增厚、食欲下降,这种关联仅可表述为抗生素滴注治疗与脾虚存在相关关系,但不能建立抗生素输液和脾虚间的因果关系。
国际标准化组织(ISO)于2019年5月17日正式发布“中西医结合临床术语系统分类框架”国际标准[21]。该标准依据中医临床术语集和医学系统命名法-临床术语(SNOMED-CT)的结构框架,设定了27轴,具体包括:标本、测量单位和限定值、短语、环境与定位、疾病、检测指标、健康管理、理论与经验、连接词、临床事件、设备、社会背景、身体物质、生理结构和功能系统、实验室操作、四个检查对象、特殊概念、外部物质、文档、物理因素、药物、药物加工、有机体、诊断、证候、症状和体征、治疗。
此外,SNOMED应其成员国马来西亚的请求,正在探索将传统医学部分加入其体系内,首先从中医临床术语的加入做起。我国国家卫生健康委统计信息中心研制了“医学临床术语系统分类框架”团体标准,将西医术语和中医术语均收入其中。
已开展的中西医结合本体研究有领域本体研究[22],也有顶层本体研究[23],而后者使用较多的是基本形式化本体和通用形式化本体。总结已开展的中西医结合本体研究,我们得出三方面认识。⑴中西医结合本体构建的基础是:①中西医并用在中医医院、西医医院均是客观现实;②随着医院信息化建设,积累大量中西医并用的临床电子病历;③技术方面的支持,即有开源的本体开发工具。⑵中西医结合本体存在的问题大致为:①标准术语难以建立,存在大量一词多义的情况,近义词、同义词难以处理;②关系的建立存在困难,尤其是中西医本体间的关系难以建立;③两个医学体系间的推理难以实现。⑶研究中西医结合本体的意义在于:①发现现有知识体系无法解释的中西医本体之间的关系,供中西医结合医学开展科研探索,促进中西医结合医学的发展;②为其后端即旨在发现新知识的中西医结合知识图谱提供语言系统的支撑;③促进中西医结合知识的发现和利用。
针对中西医结合本体存在的问题,我们认为采用领域本体研究方法,收集具体领域的临床病历数据,建立基于概率的概念间关联关系,可以在一定程度上弱化这些问题。举例来说,首先,收集一家医院皮肤科中西医结合治疗湿疹的电子病历,描述其中涉及的具体概念;其次,通过算法获取病历中同时出现的任意2个概念的具体概率,并以此表示2个概念间的关系,由此可以完成中西医结合诊疗湿疹的弱推理,产生的经验可以在该医院皮肤科推广应用。
关于中西医结合临床决策支持系统(CDSS),有以下4点思考:①“诊断”节点。临床病例中西医疾病及亚型诊断复杂,加之中西医疾病对应复杂,使精确诊断很难实现。将非精确“诊断”纳入CDSS节点中,将增加系统误差,降低临床可应用性。②数据类型为小数据。尽管我们积累了大量电子病历,但具体到特定的“中医病证+具体西医疾病的具体亚型”组合上,仍属于小数据,而非海量数据。③突破现有知识,发现新知识。我们尚未建立经过验证的、正确的、为人们所信的中西医结合临床知识,同时,一些现有认知会随时间而改变,因此不能用现有的医学知识构建基于知识库的中西医结合CDSS,但可基于非知识库构建,即运用机器学习算法使计算机从中西医结合临床病历数据中获得知识。④中西医结合术语系统与中西医结合CDSS二者缺一不可,前者是后者的术语支撑,完成中西医结合数据的后处理;后者是前者的应用工具,通过分析中西医结合数据,获取知识。
近年来,我们不断开展中西医结合ISO标准的研制,其中包括狭义的中西医结合,如已发布的“中西医结合临床术语系统分类框架”[21],还包括广义的中西医结合,如正在研制且已通过新项目立项投票的ISO/DTS 5568“人类生物样本中医临床信息标注元数据”[24]、ISO/DTS 5118“中医临床指南评价语义分类框架”[25]。随着中医药在维护人类生命健康中的作用得到广泛认可,其不可避免地与自然科学、社会科学、行为科学等科学门类下的具体学科产生交叉,影响着医疗、科研、产业的发展。只有建立国际标准方可实现具体领域的无歧化国际交流,扩大知识、技术和经济方面的国际合作,继而进一步促进中西医结合临床实践的开展,推进中西医结合数据处理理论和技术的进展,实现中西医结合医学的发展。
综上,中西医结合数据处理是可行性的。在国内,我们有“中西医并重”的国家政策支持,中医医院、西医医院临床电子病历支撑;国际上,SNOMED等国际组织开始重视中西医结合,国际合作未来可期;此外,还有人工神经网络、深度学习等技术支持,“不过度关联”等研究理念。未来,中西医结合数据处理的作用必将得到更好地发挥,支撑中西医人工智能研究,推动中西医智慧医疗建设;促进中西医并用经验的发掘,提高中西医并用的临床疗效;发现真实存在的中西医数据间关系,使中西医结合学科不再是简单的拼接,而成为真正独立的学科。
[1] 李军祥,陈誩,吕宾,等.慢性萎缩性胃炎中西医结合诊疗共识意见(2017年)[J].中国中西医结合消化杂志,2018,26(2):121-131.
[2] 高长玉,吴成翰,赵建国,等.中国脑梗死中西医结合诊治指南(2017)[J].中国中西医结合杂志,2018,38(2):136-144.
[3] 张万岱,李军祥,陈治水,等.慢性胃炎中西医结合诊疗共识意见(2011年 天津)[J].中国中西医结合杂志,2012,32(6):738-743.
[4] 毕颖斐,王贤良,赵志强,等.冠心病现代中医证候特征的临床流行病学调查[J].中医杂志,2017,58(23):2013-2019.
[5] 杨仁义,龚翠兰,车雄宇,等.基于生物信息学整合分析醒脾舒肝汤调节自噬治疗中医郁病的分子机制[J].中医学报,2021,36(2):382-393.
[6] 孙占东,刘嘉,曾庆琪.中药治疗不孕症方剂核心药组挖掘及其分子作用机制研究[J].中国中医基础医学杂志,2021,27(1):140-145.
[7] 范华,韩金祥,仉元斌,等.肺气虚证本质研究的回顾与分析[J].中医学报,2017,32(4):557-560.
[8] 孙帅玲,谢雁鸣,张寅,等.缺血性中风病患者体质、证候与MMP-9, IL-6,MTHFR基因多态性的相关性研究[J].中国中药杂志,2017,42(18):3602-3612.
[9] 马海骏,刘世平.急性心肌梗死中医证候与基因多态性的研究探讨[J].四川中医,2021,39(1):45-48.
[10] 李志更,李玉波,王俊文,等.慢性萎缩性胃炎中医证候分布频率的Meta分析[J].中国中西医结合杂志,2020,40(1):52-58.
[11] 苏婉,王中奇,赵晓珍,等.益气养精法联合化疗治疗非小细胞肺癌疗效与代谢酶基因CYP1A1多态性关系的研究[J].中华中医药学刊,2018, 36(6):1383-1387.
[12] 刘德果,陈其华,赵姣.基于微观分子中介机制刍议体质与前列腺癌发病关系[J].中医药信息,2021,38(3):73-76.
[13] 刘倩,毛心勇,张涛,等.从“滞”“郁”“虚”“瘀”论肠易激综合征病机特点[J/OL].中国中西医结合杂志[2021-04-07].http://kns.cnki. net/kcms/detail/11.2787.R.20210304.1053.010.html.
[14] 国家食品药品监督管理总局提醒关注新复方大青叶片的用药风险[J].中国医药导刊,2016,18(10):996.
[15] 国家药品不良反应监测中心.药品不良反应信息通报——关注中西药复方制剂的用药风险[J].中国药物警戒,2016,13(3):188-189.
[16] 孙小霞,张冰,林志健,等.医保目录中西药复方制剂3350例安全问题分析与思考[J].实用药物与临床,2015,18(10):1263-1268.
[17] 邹凤丹,李永林,纪亚明,等.中药注射剂不良反应/事件回顾性分析[J].中成药,2021,43(1):285-288.
[18] 国家药品不良反应监测中心.国家药品不良反应监测年度报告(2018年)[J].中国药物评价,2019,36(6):476-480.
[19] 张惠霞,陈建玉,宋成.3414例中药注射剂不良反应分析[J].中国药物警戒,2006,3(4):232-235.
[20] 赵林华,连凤梅,姬航宇,等.仝小林教授运用不同剂量葛根芩连汤治疗2型糖尿病验案[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(4):249-251.
[21] International Organization for Standardization. ISO/TS 22990:2019 Traditional Chinese medicine - Categories of clinical terminological system to support the integration of clinical terms from traditional Chinese medicine and Western medicine[EB/OL].(2019-05-17)[2021-04-01].https://www.iso.org/standard/74298.html.
[22] 钟伶,林晓华,林丹红.中西医认知功能障碍康复术语框架构建探讨[J].中医杂志,2016,57(14):1181-1184.
[23] 董燕,朱玲,贾李蓉,等.基于本体的中西医知识体系对比研究[J].中国中医药图书情报杂志,2016,40(3):11-15.
[24] International Organization for Standardization. ISO/DTS 5568:Health informatics - TCM labeling metadata of human biological sample information[EB/OL].(2020-08-31)[2021-04-01].https://www. iso.org/standard/81367.html.
[25] International Organization for Standardization. ISO/DTS 5118:Health informatics - categorial structure of representation for evaluation of clinical guidelines of traditional Chinese medicine[EB/OL].(2020-09-12)[2021-04-01].https://www.iso.org/standard/81366.html.
Thinking on Data Processing of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine
YANG Yin, CUI Meng
As a new medical model, integrated traditional Chinese and Western medicine has developed rapidly in China in recent decades and accumulated a large amount of integrated traditional Chinese and Western medicine data. Discussion on the data processing is of great significance to the development of integrated traditional Chinese and Western medicine. This article discussed from three aspects: the understanding of integrated traditional Chinese and Western medicine, the correlation characteristics of integrated traditional Chinese and Western medicine data, and the research and exploration of integrated traditional Chinese and Western medicine data processing. It also analyzed the reasons why the integration of traditional Chinese and Western medicine is mainly based on TCM, weak correlation between TCM and Western medicine data, and specific fields of integrated traditional Chinese and Western medicine data processing, including integrated traditional Chinese and Western medicine clinical terminology system classification framework, integrated traditional Chinese and Western medicine ontology, integrated traditional Chinese and Western medicine clinical decision support system, and ISO standards.
integrated traditional Chinese and Western medicine; data processing; clinical terminology; ontology; clinical decision support system
R2-031
A
1005-5304(2021)12-0011-04
10.19879/j.cnki.1005-5304.202104135
国家重点研发计划(2019YFC1712001-1)
崔蒙,E-mail:cm@mail.cintcm.ac.cn
(2021-04-08)
(修回日期:2021-04-15;编辑:华强)