肖麗，王世宇，錢前，張貴紅

云計算在預(yù)防中藥不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用探討

肖麗1，王世宇2，錢前1，張貴紅3

中藥不良反應(yīng)已成為困擾廣大醫(yī)藥工作者的一個難題。計算機云計算技術(shù)的飛速發(fā)展為預(yù)防中藥不良反應(yīng)的發(fā)生提供了一條新途徑。云計算可以憑借虛擬化技術(shù)和資源整合，降低預(yù)防中藥不良反應(yīng)所需的時間和資金成本。

中藥不良反應(yīng)；云計算；成本

中醫(yī)藥以其獨特的理論體系和顯著的療效被廣泛接受。中藥具有療效好、副作用小、毒性低、使用安全等優(yōu)點，在預(yù)防治療疾病及養(yǎng)生保健領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。由于中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和中藥使用不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊?，對中藥不良反?yīng)的報道日趨增多。因此，如何有效地減少中藥不良反應(yīng)，使其更好地為人類健康事業(yè)服務(wù)已成為廣大中醫(yī)藥工作者的一個重要研究課題[1,2]。

1 中藥不良反應(yīng)概況

1.1 中藥不良反應(yīng)的現(xiàn)狀

人們過去傾向于認(rèn)為中藥相對西藥來說安全而無副作用。但隨著研究的深入，對中藥不良反應(yīng)的報道也日趨增多。通過文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)從2000年～2005年、2005年～2010年、2010年～2012年，發(fā)表中藥不良反應(yīng)的報道分別為478篇、752篇和339篇，文獻(xiàn)增長的速度和數(shù)量無疑都說明了中藥不良反應(yīng)正越來越受到廣泛的關(guān)注[3]。中藥不良反應(yīng)成為僅次于抗生素而位居第二的藥物所引起的不良反應(yīng)。近年來，隨著中藥注射劑的廣泛使用，其不良反應(yīng)呈現(xiàn)快速增長的趨勢，其中以魚腥草注射液、莪術(shù)油注射液、刺五加注射液、茵梔黃注射液、雙黃連注射液、葛根素注射液、清開靈注射液等中藥注射劑引發(fā)的不良反應(yīng)居多，最常見的是皮疹、過敏性休克等過敏反應(yīng)。

1.2 減少中藥不良反應(yīng)的措施

中藥不良反應(yīng)的發(fā)生多是由于人們對中藥認(rèn)識的不足及缺乏科學(xué)嚴(yán)格的規(guī)范所致[4]。因此，筆者認(rèn)為可以通過以下措施的綜合使用，達(dá)到有效減少中藥不良反應(yīng)發(fā)生的目的。

1.2.1 加強中藥材的規(guī)范化種植和制定科學(xué)的中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) “藥材好，藥才好”。因此，應(yīng)根據(jù)中藥材生長的特性，選擇適當(dāng)?shù)牡乩憝h(huán)境，實現(xiàn)中藥材的規(guī)范化和科學(xué)化種植，以保證中藥材的質(zhì)量。

目前，中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)存在的問題相當(dāng)多（如含量測定方法的科學(xué)性不強、可控指標(biāo)少、標(biāo)準(zhǔn)不完善、缺乏原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等），嚴(yán)重地影響了中藥的臨床安全性和有效性。因此，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，制定科學(xué)可行的中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)就勢在必行了。

1.2.2 加強中藥基礎(chǔ)性研究 首先，應(yīng)重視中藥毒理學(xué)的研究。在中藥現(xiàn)代藥理毒理的研究、中藥有效成分與毒性成分的研究、中藥毒代動力學(xué)的研究、應(yīng)用血清藥理學(xué)方法對中藥毒理學(xué)的研究、用分子生物學(xué)方法對中藥毒理學(xué)的研究等領(lǐng)域加大研究的力度，特別應(yīng)重視傳統(tǒng)有毒中藥的研究。

其次，應(yīng)加強中藥劑型改革及研制，提高制劑水平。新劑型不僅能提高療效也能降低毒性，如四逆湯煎劑與緩釋片劑的毒性比較，緩釋片劑毒副作用明顯小于四逆湯煎劑。中藥制劑不僅包括劑型的選擇，還包括成型前的處理工藝（如藥物的炮制、提取、凈化、分離過程）都會影響藥物的療效與不良反應(yīng)。因此，中藥劑型改革的思路應(yīng)是在遵循中醫(yī)藥理論體系的前提下，還必須重視傳統(tǒng)中藥劑型的科學(xué)內(nèi)含。

1.2.3 加強中藥的流行病學(xué)和藥源性疾病研究 中藥流行病學(xué)是指應(yīng)用流行病學(xué)的原理及方法，研究人群中中藥的療效和不良反應(yīng)的一門應(yīng)用學(xué)科。中藥流行病學(xué)的重點是收集實際用藥人群的安全性資料，分析用藥過程中發(fā)生的不良反應(yīng)事件與中藥本身的內(nèi)在聯(lián)系，尋求中藥對疾病預(yù)后的影響。我們應(yīng)該注重對中藥不良反應(yīng)資料的全面收集，并運用流行病學(xué)的原理與方法進(jìn)行分析研究，為臨床安全、有效、合理用藥提供科學(xué)依據(jù)。

中藥藥源性疾病是指應(yīng)用中藥后致使某個或幾個器官或組織產(chǎn)生功能性或器質(zhì)性損害而引起的疾病。它是中藥不良反應(yīng)在一定條件下產(chǎn)生的后果，包括正常用法用量下所產(chǎn)生的不良反應(yīng)，也包括超量、超時、濫用、誤服等不正確使用中藥所引起的疾病。

1.2.4 堅持辨證論治與合理配伍用藥 在中醫(yī)的治療中，堅持辨證論治與合理配伍用藥的思想。通過科學(xué)的配伍可以有效地降低或消除毒性，如用于治療肝硬化腹水的十棗丸，方中用大棗來緩和大戟、甘遂、芫花的峻下作用，就是利用甘草緩解各藥毒性。藥理實驗證明甘草的甘草甜素有解毒作用，揭示了“甘草解百毒”理論的實驗依據(jù)。

2 云計算發(fā)展概況

2.1 云計算簡介

云計算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，是處理海量數(shù)據(jù)最有效的方法。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。通過將計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)單位數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。便于用戶能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

云計算按服務(wù)類型大致可分：將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)（Infrastructure as a Service, IaaS）、將平臺作為服務(wù)（Platform as a service, PaaS）、將軟件作為服務(wù)（Software as a service, SaaS）3種類型。

至今為止，亞馬遜、Google、微軟、SUN和IBM等IT商業(yè)巨頭都推出了自己的云計算平臺，運用不同的技術(shù)和系統(tǒng)框架來實現(xiàn)上述云計算的應(yīng)用目標(biāo)（見表1）。

表1 有代表性的云計算平臺之間的主要特性對比

2.2 云計算的優(yōu)勢特色

憑借虛擬化技術(shù)和資源整合，云計算可以實現(xiàn)資源的按需分配，從而提高資源利用效率，同時降低用戶的設(shè)備投入和使用成本。云計算具有下述的優(yōu)勢特色。

2.2.1 動態(tài)的高可擴(kuò)展性 “云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，根據(jù)用戶需求動態(tài)的增減IT資源。滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。

2.2.2 虛擬化的超大規(guī)模 “云計算管理系統(tǒng)”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計算[5,6]已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。

2.2.3 高可靠性 “云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機更可靠。

2.2.4 通用性 云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以滿足不同應(yīng)用的需求，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行。

2.2.5 按需服務(wù) “云”是一個龐大的資源池，用戶可以按需購買，實現(xiàn)類似自來水、電和煤氣的計費。

2.2.6 資源復(fù)用，成本廉價 由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，節(jié)約大量的時間和資金。

2.3 云計算在減少中藥不良反應(yīng)的應(yīng)用

將云計算技術(shù)引入對中藥不良反應(yīng)的風(fēng)險控制中，以中藥不良反應(yīng)臨床實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個中藥不良反應(yīng)信息集成原型，該原型用以實現(xiàn)離散的中藥信息系統(tǒng)中各類異構(gòu)數(shù)據(jù)信息的采集、共享、有效整合及應(yīng)用。采用服務(wù)數(shù)據(jù)對象的形式將各類異構(gòu)中藥不良反應(yīng)數(shù)據(jù)信息封裝為與平臺無關(guān)的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)，利用云計算強大的分布式存儲與運算能力，實現(xiàn)中藥不良反應(yīng)數(shù)據(jù)服務(wù)資源的有效整合及應(yīng)用。

針對中藥臨床反應(yīng)的特點，收集大量的臨床數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)中藥大黃的毒性成分蒽醌類化合物可引起全身過敏反應(yīng)及消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等不良反應(yīng)。體外實驗和動物實驗證實，蒽醌類瀉藥有潛在的致病變致癌現(xiàn)象。數(shù)據(jù)以中藥大黃在復(fù)方中配伍劑量、功效和毒性為例，進(jìn)行臨床治療方案決策研究。在急性毒性試驗中：大黃煎劑給小鼠灌胃8 g/kg．d，連續(xù)5 d，小鼠谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)明顯升高，且隨劑量增大而加劇，對肝臟的毒害作用主要表現(xiàn)為肝細(xì)胞脂肪變性。而在長期毒性試驗中：大鼠以大黃總蒽醌4.5 g/kg．d，連續(xù)26 w灌胃后，紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量、紅細(xì)胞壓積指數(shù)、Na+含量降低，尿素氮、總膽固醇、尿酸、尿β-微球蛋白的含量顯著升高。大黃主要毒性反應(yīng)在腎臟，表現(xiàn)為近曲小管上皮細(xì)胞不同程度腫脹壞死。將搜集到的大量的中藥不良反應(yīng)數(shù)據(jù)信息,整理成云計算平臺能處理的數(shù)據(jù)格式。

分析云計算的應(yīng)用原理與可行性，采用云計算分布式文件系統(tǒng)構(gòu)建分布式存儲和計算平臺，以Hadoop[7]/Mapreduce[8～10]作為平行計算的框架，并行計算大規(guī)模海量數(shù)據(jù)，將把工作流分劃到大量的機器上去。MapReduce是將一個大作業(yè)拆分為多個小作業(yè)的框架（大作業(yè)和小作業(yè)應(yīng)該本質(zhì)是一樣的，只是規(guī)模不同），用戶需要做的就是決定拆成多少份，以及定義作業(yè)本身。

云計算環(huán)境研究需要運用關(guān)聯(lián)分析、聚類、回歸等方法進(jìn)行分析比較，找到適合中藥不良反應(yīng)風(fēng)險控制的有效處理方法，獲取有益臨床治療方案決策的結(jié)果信息。

建立基于云計算技術(shù)的中藥不良反應(yīng)信息集成中心原型，并對云計算配置環(huán)境作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，以滿足中醫(yī)學(xué)的應(yīng)用需求，更加有效地集成、管理和分析大規(guī)模的中醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)，從而推動計算機科學(xué)、中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展。

3 展望

云計算技術(shù)將改變醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)信息化方式，為中藥學(xué)數(shù)據(jù)信息和資源整合提供新途徑?；谠朴嬎愕馁Y源庫整合方案，將所有中藥不良反應(yīng)的數(shù)據(jù)資源作為“云服務(wù)”提供給醫(yī)院、醫(yī)生和教學(xué)資源用戶，而各級各類用戶可以很快捷地找到需要的資源和相應(yīng)功能，并能在云端很容易地控制和處理。用戶可以使用“云服務(wù)”在任何時間、地點學(xué)習(xí)某方面的知識，查到云端的各種多媒體資源，隨時進(jìn)行模擬實驗環(huán)境進(jìn)行中藥不良反應(yīng)的模擬實驗等。

總之，隨著云計算的飛速發(fā)展及在中藥不良反應(yīng)控制方面研究的逐步深入，必將提高中藥的利用水平，有效減少中藥的不良反應(yīng)，極大地促進(jìn)中醫(yī)藥事業(yè)的健康快速發(fā)展。

[1] 李崢嶸,董靖.淺談中藥不良反應(yīng)產(chǎn)生的原因及其對策[J].中醫(yī)臨床研究,2011,3(10):113.

[2] 鄔占慧.淺談中藥不良反應(yīng)的表現(xiàn)、原因及預(yù)防[J].中國醫(yī)藥指南,2011,9(6):283．

[3] 張春燕.中藥不良反應(yīng)監(jiān)測的現(xiàn)狀及改進(jìn) [J].黑龍江醫(yī)藥,2013,26(6):1045．

[4] 李會銀.中藥不良反應(yīng)的現(xiàn)代研究進(jìn)展[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2013,33(10):109．

[5] Barroso LA,Dean J,H?lzle U.Web search for a planet:The Google cluster architecture[J].IEEE Micro, 2003,23(2):22.

[6] Brin S,Page L.The anatomy of a large-scale hypertextual Web search engine[J].Computer Networks, 1998,30(1-7):107.

[7] Apache.Apache hadoop.[EB/OL].[2009-9-18].http://hadoop. apache.org/core.

[8] Dean J, Ghemawat S. MapReduce: Simplifed data processing on large clusters. In: Proc. of the 6th Symp. on Operating System Design and Implementation[J]. Berkeley: USENIX Association, 2004: 137.

[9] Dean J,Ghemawat S.MapReduce: Simplifed data processing on large clusters[J].Communications of the ACM, 2005,51(1): 107.

[10] 陳海勇,伏漢莢.基于Jetspeed的網(wǎng)格門戶系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機信息,2005,21(30):61.

（責(zé)任編輯：蔣淼）

圖1 中藥復(fù)方作用機制

4 結(jié)論

通過對中藥復(fù)方對機體發(fā)揮作用的機制分析，可以看出若保證中藥復(fù)方能更好的發(fā)揮出治療疾病目的性，需注意以下幾點:首先要保證藥物基本功效的穩(wěn)定，包括藥物的產(chǎn)地、采收、炮制等都需要嚴(yán)格把關(guān)，醫(yī)者當(dāng)閱讀大量本草文獻(xiàn)，掌握歷代醫(yī)家對單味藥物的認(rèn)識與經(jīng)驗，只有充分把握了單味中藥的特點，才能靈活運用，加減變化；其次是要充分認(rèn)識機體本身的復(fù)雜系統(tǒng)，不拘泥于經(jīng)方、時方，也不排斥現(xiàn)代研究與古章古法，博采眾家之所長，通過對不同的辯證體系的把握和充分理解，進(jìn)行調(diào)整影響中藥復(fù)方作用的目的，從而制定效如浮鼓的中藥復(fù)方，由此可見，所謂的“一招鮮吃遍天”的模式是不足為取的，從中藥到復(fù)方再到機體，如此復(fù)雜的系統(tǒng)，對初始值的設(shè)定極其敏感，在一個中醫(yī)復(fù)方中，也許幾克的藥物劑量的變化都會對整個疾病產(chǎn)生不小的影響。第三，不能忽略復(fù)方作用于機制后的反饋效應(yīng)，要發(fā)揮復(fù)方作用機制中的協(xié)調(diào)反饋功能，藥物服用后，一般會給病人帶來一定反應(yīng)，無論有效、無效都具有一定意義，根據(jù)患者機體的變化可以調(diào)節(jié)復(fù)方系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系，以達(dá)最佳目的。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 鄧中甲,李冀,連建偉,等.方劑學(xué)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2008.

[2] 陽光明,郭衛(wèi),王青.遨游系統(tǒng)的海洋——系統(tǒng)方法談[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2001．

[3] 張廷模,鄧家剛,周禎祥,等.臨床中藥學(xué)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2006.

[4] 李川,閆潔.大黃的主要功效探析[J].國際中醫(yī)中藥雜志,2013,35(2):181.

（責(zé)任編輯：蔣淼）

Discussion on application of adverse reaction of traditional Chinese medicine prevention by cloud computing

XIAO Li1, WANG Shi-yu2, QIAN Qian1, ZHANG Gui-hong3/(Medicinal Information Engineering College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine Chengdu 611137, Sichuan; 2. Offce of Teaching Affairs, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, Sichuan; 3. School of Computer Science, Leshan Normal University, Leshan 614000, Sichuan)

Adverse drug reaction of traditional Chinese medicines has become a problem troubling medicine professionals. The rapid development of the computer technology of cloud computing provides a new way for the prevention of adverse drug reaction of traditional Chinese medicines. Relying on virtualization technology and integration of resources, cloud computing can reduce costs of time and funds required for the prevention of adverse drug reaction of traditional Chinese medicines.

Adverse drug reaction of traditional Chinese medicines; cloud computing; costs

R 285.1

A

1674-926X(2015)04-009-04

四川省教育廳科研基金項目（13SB0299）

1.成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院，四川 成都 611137；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)教務(wù)處，四川 成都611137；3.樂山師范學(xué)院計算機科學(xué)學(xué)院，四川樂山 614000

肖麗(1976-)，女，碩士，主要從事中醫(yī)藥數(shù)字化方面的研究Tel:18011563500 Email:xiaolichengdu@163.com

張貴紅(1973-)，女，碩士，主要從事數(shù)據(jù)挖掘方面的研究Tel:18781443880 Email:zhangcjw@163.com

2014-11-05