【案例回顾】基于临床病历数据化的名老中医经验传承方法学研究
2015/12/17 经纬传奇
名老中医一生从事临床实践，临床疗效显著，是当代中医临床医生的优秀代表，积累的丰富经验是中医宝贵的财富，继承他们的学术思想和经验具有十分重要的历史和现实意义。人事部、原卫生部、国家中医药管理局于 1990 年共同做出决定，先后分 4 批，为 2 000 多位名老中医专家选拔继承人，开展师承教育[1]。“十五”、“十一五”、“十二五”国家科技支撑计划对名老中医传承研究工作都给予了支持，中国中医科学院及全国各地也相继启动了相关项目。本研究主要依托“十一五”国家科技支撑计划及北京市科技计划项目，形成了一套基于现代化技术开展名老中医经验传承的方法。
数据采集
1.1 结构化名老中医临床诊疗信息采集系统本研究对同期国内结构化电子病历系统进行了广泛地调研，从结构化的内容、程度及基本术语字典的情况来看，均不能满足名老中医临床诊疗信息结构化采集的需要。所以，课题组与相关公司在标准化、规范化基础上开发了可与医院信息系统(HIS)融合的结构化名老中医临床诊疗信息采集系统[2]，制定了信息采集方案、采集标准、操作规程，提出应根据症、证、治、效要素进行结构化录入的原则[3]，将病历症-证-治-效信息数据化，转化为可分析的数据；其中部分临床协作单位由于信息化水平的局限性等原因，未实现与医院 HIS 对接融合。我们通过对结构化名老中医临床诊疗信息采集系统功能及模块的优化，实现临床病历数据实时结构化录入，也可以采取从HIS 导出病历，再二次结构化录入到名老中医临床诊疗信息采集系统的后加工模式，而与病历关联的医嘱、理化检查数据直接由 HIS 导入到名老中医临床诊疗信息采集系统，形成统一的、可直接用于分析的结构化关系数据库。这样多种方式结合，并采取质控措施，保证了临床数据的完整性、真实性、准确性。
1.2 中医医疗与临床科研信息共享系统 课题组采用中国中医科学院和相关公司联合研制的 中医医疗与临床科研信息共享系统 ，该系统整合、包含了结构化名老中医临床诊疗信息采集系统，是以患者为中心，全面、规范、快捷、完整收集临床诊疗信息并使其数字化的工具，整合医院现有 HIS、LIS(医院检验系统)、PACS(医学影像信息系统)等数字信息资源以及临床科研有关的效果评价、跟踪随访等功能[4]，有效地解决了结构化采集系统(结构化电子病历)与医院信息系统的接口、融合、数据转换等问题，建立了完整的病历结构化、数据融合、整理、转换直至形成数据仓库的一整套方法。该方式可以实时将临床数据转化为科研数据，减少了人工二次录入，保证了数据的质量，同时也节约了成本。
1.3 临床数据采集结果本研究在全国 19 家医院、高等院校及研究院所，结构化采集了 51 位名老中医、42 209 例患者的临床诊疗数据，包括内、外、妇、儿、五官科的各种病种，主要有慢性胃炎、抽动障碍、风湿痹病、盆腔炎、咳嗽变异性哮喘、肝硬化、肺炎、肺癌、高血压、失眠、视网膜黄斑变性、视神经萎缩等疾病。19 家单位中北京市单位 15 家(市属单位 9 家，中央直属单位 6家)，京外单位 4 家。
数据挖掘分析
数据挖掘(Data Mining)是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道但又是潜在有用的信息和知识的过程。本研究通过分析确定名老中医临床要素，主要包括临床所见(症状、体征、检查结果等)、病(中医疾病、西医疾病)、证、治法、方剂、药物(或穴位、其他)等。名老中医的经验就蕴含在这些因素间的多维关系中[5]。将以上要素用计算机技术的方法加以表达及实现，并进一步细化，形成细节数据物理模型，用数据仓库的形式表达出来。目前共有 7 种挖掘分析模型。
2.1 中药有效处方与配伍规律发现的复杂网络方法复杂网络分析方法主要用于总结名老中医临床核心处方及常用药物配伍特点，点式互信息法用于分析临床随症、随证、随病加减变化规律，两法结合，可较完整地总结名老中医处方用药规律[6]。
2.1.1 核心药物配伍规律分析方法 适用于核心药物分析、主症/证分析、主病分析。利用该方法对多位名老中医经验进行分析，涉及治疗胃癌、慢性胃炎、抽动障碍、风湿痹病、黄斑变性、高血压等多种疾病核心处方的分析。
2.1.2 多层核心子网分析方法 适用于核心处方及其主要加减配伍分析、主证/兼证分析。利用该方法对多位名老中医经验进行分析，涉及治疗肝硬化、肺炎、肺癌等多种疾病的常用药物。
2.1.3 有效药物配伍分析方法 适用于有效药物配伍分析、有效临床处方分析。利用该方法进行失眠症有效方药发现研究。
2.1.4 处方药物配伍差异网络比较方法 适用于有效处方分析、不同名老中医处方配伍差异比较、不同病种处方配伍差异分析。利用该方法对方和谦教授和薛伯寿教授治疗慢性胃炎的处方进行比较分析。用复杂网络分析方法，对方和谦教授治疗慢性胃炎核心处方进行总结。从表 1 及图 1 中可以看出，方和谦教授治疗慢性胃炎常用药物为党参、陈皮、法半夏、炒白术、茯苓、砂仁、木香、焦神曲、炒谷芽、当归、佩兰、蜜甘草、大枣等。以健脾和胃、理气疏肝柔肝为主，重视化湿消食健胃。通过复杂网络分析方法，对钱英教授治疗肝硬化核心处方及随证加减规律进行总结。可知钱教授治疗肝硬化最常用的药物为丹参、郁金、生黄芪、莪术、牡丹皮、苦参、水红花子、鳖甲。通过逐渐增加核心方的药味数，可推断钱教授临床治疗肝硬化时的用药特点，在一定程度上说明了钱教授的临证思辨。通过点式互信息法 对药-证关系、药-症关系、药-病关系分析，总结钱教授治疗肝硬化临证加减变化规律。见表 2、图 2。
通过复杂网络分析方法，对王宝恩教授治疗肺炎核心处方及常用药物配伍进行总结。可知王教授治疗肺炎最常用的药物为丹参、苦杏仁、蒲公英、败酱草及虎杖等。通过逐渐增加核心方的药味数，可推断王教授临床治疗肺炎的用药特点，在一定程度上说明了王教授的临证思辨。同时利用多层核心网络分析方法，可得出王教授治疗肺炎的常用药物配伍。见图 3、图 4。在图 1 至图 3 中，A 图是药味数比较少的核心方或常用药物，B 图是药味数相对比较多的核心方或常用药物，意在通过增加核心方或常用药物的药味数，来体现、获取每位教授临床治疗疾病的用药特点。2.2 证治规律分析的主题模型该主题模型是在机器学习和自然语言处理领域面向文档 主题 结构分析的基于隐狄利克雷分布的模型，是建立多关系的分析方法。主要适用于症-证(病)-药的多元概率关系，为特定疾病患者群进行划分，并得到相应的概率型中药处方知识。本研究利用该方法进行了糖尿病症状-合并病-中药分布规律研究、冠心病证候-中药-症状分布规律研究。
2.3 辨证论治动态方案优选的马尔可夫决策过程模型
该模型包括两种求解算法，即基于信念状态不确定性的信念状态选择算法及基于最短哈密顿通路的值迭代算法。主要适用于基于数据的中药处方治疗方案优化及具备多诊次四诊信息、治疗处方和疗效评价结局的中医临床数据。本研究利用该方法进行了 2 型糖尿病优化治疗方案、中医肿瘤治疗方案优化研究。
临床验证
名老中医经验方源于长期的临床实践，名老中医学术思想是其在临床实践中的精华，也只有在临床实践中才能大放光彩，印证它的科学性。因此临床科研观察是验证名老中医学术思想及经验的关键一步[7]。目前这一阶段主要采用临床流行病学/临床科研设计衡量与评价(DME)的基本原理和方法对临床经验进行科学验证，多采用随机对照临床试验设计方案(RCT)[8]。有的专家通过动物实验研究进行老中医临床有效方药的验证，认为从临床(名医原始经验)到实验(阐明机理、优化组方和剂量)再到临床(推广应用、完善名医经验)的模式是比较好的[9]。本研究采用回顾性与前瞻性研究相结合的方法，对田从豁教授治疗退行性膝骨关节病针灸处方进行临床验证研究。研究结果表明，其针灸处方治疗退行性膝骨关节病是稳定、有效和可重复的。采用自身验证和拟合性研究，基于整体病例对孙桂芝治疗肿瘤经验进行再度整理及验证性研究，结果显示学生与孙师治疗乳腺癌、肺癌、卵巢癌辨病用药特色相同，具有很好的一致性[10]。不管是 RCT 还是动物实验研究，都存在着一定的局限性，因此需要根据综合情况选用最合适的科研方法进行验证研究，证明名老中医经验的稳定性、有效性、可重复性。当然，也有可能存在一种情况，有一些经验知识是老中医一直在用的，但通过验证评价后，结果可能是无效的，这样的经验就暂不能推广应用，应进一步采集数据，分析原因，深入研究。在科学论据基础上确立的经验知识，才可以推广应用于临床，促进临床疗效的提高。
结果
本研究形成了 26 位名老中医专家经验总结报告，共分 8 个方面。①证候研究：肝脾不调证候诊断标准临床适用性研究，肝脾不调证候诊断判定标准研究。②治法研究：李光荣教授治疗妇科病治法经验，姚乃礼教授调和肝脾法经验，路志正教授用药特色经验等。③有效方药探索研究：失眠症有效方药研究，薛伯寿教授治疗发热经验及有效方药研究。④治疗方案研究：糖尿病优化治疗方案研究。⑤临床评价研究：失眠症的不同医师辨证论治随机对照评价方法研究。⑥用药方案应用验证：路志正教授调理脾胃的异病同治经验，基于整体病例分析的孙桂芝教授治疗肿瘤经验的再度整理及验证性研究，方和谦教授加味和肝汤治疗慢性浅表性胃炎方案等。⑦针灸方案应用验证：田从豁教授治疗膝骨痹针灸治疗方案。⑧综合分析：刘志明教授治疗高血压经验、治疗冠心病经验，薛伯寿教授应用升降散方证规律及临床传承研究，钱英教授治疗慢性肝炎、肝硬化、肝癌经验，王宝恩教授治疗肺炎经验，李光荣教授治疗继发性闭经、无排卵型功能失调性子宫出血、多囊卵巢综合征经验，庄国康教授治疗银屑病经验，蔡莲香教授治疗不孕、闭经、痛经、卵巢早衰、多囊卵巢综合征经验，郁仁存教授治疗消化道恶性肿瘤、肺癌、乳腺癌经验等。
讨论
名老中医经验的内涵十分广泛，本研究通过临床采集的 51 位名老中医、42 209 例临床病历，经过多年的研究，形成一套比较完备的名老中医经验传承研究的方法学。主要分为 3 个阶段，即数据采集阶段、数据挖掘分析阶段、临床验证阶段。通过构建结构化名老中医临床诊疗信息采集系统，全面、动态地采集临床信息，使名老中医信息直接转化为可以分析的结构化数据。利用研发的名老中医经验分析挖掘平台，人机结合，以人为主，根据不同的需求采用不同的分析挖掘方法进行名老中医临床数据的分析挖掘，总结名老中医经验。并将形成的经验总结，在临床上通过对照设计进行验证，将验证后稳定、有效、可重复(可继承性)的名老中医诊治规律或治疗方案形成理论来指导临床，并进一步在临床上进行推广应用。该方法可以持续、高效、动态积累名老中医临床病历数据，为建立共享机制提供有力的数据支撑。但是尚存在一定的缺点，如隐含知识发现不够，疗效评价数据信息不够等。因此需要在该方法学基础上进一步优化采集内容，围绕与研究密切相关的信息深入研究，开展后续验证性研究。
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