李宛蓉，李博，郭義，趙天易，潘興芳，陳波

(天津中醫(yī)藥大學(xué)針灸臨床評價與轉(zhuǎn)化中心，天津 301617)

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代的背景下，信息技術(shù)高速發(fā)展，人類積累的數(shù)據(jù)量也急劇增長。如何去粗取精、去偽存真，及時發(fā)現(xiàn)有用的知識，提高數(shù)據(jù)利用率，是一個亟待解決的問題,也是腧穴配伍效應(yīng)規(guī)律課題組文獻(xiàn)研究的重要內(nèi)容之一。

《大趨勢》中提到：“人類正在被信息淹沒卻又渴望知識。”[1]數(shù)據(jù)豐富但知識缺乏的現(xiàn)狀導(dǎo)致了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的興起[2]。數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining)，又稱數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)(Knowledge Diseovery in Databases )，是從海量結(jié)構(gòu)化信息中抽取或挖掘隱含信息和知識的重要方法和途徑，融合了人工智能、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)可視化等多個領(lǐng)域的理論和技術(shù)[3]。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的成功范例是Swanson 和Smalheiser通過半自動分析MEDLINE生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)的題名, 獲得了一個完全創(chuàng)新且有價值的醫(yī)學(xué)猜測：即偏頭痛與人體鎂元素的缺乏有關(guān)[4]。Swanson教授的開創(chuàng)性工作使大批相關(guān)領(lǐng)域的研究者得到啟發(fā)，現(xiàn)今已有多項(xiàng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[2]。

針灸作為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分，從古至今已積累了數(shù)以千計的古代文獻(xiàn)，數(shù)以萬計的名家經(jīng)驗(yàn)以及海量現(xiàn)代文獻(xiàn)，而缺乏“數(shù)據(jù)”仍然是世界范圍內(nèi)制約針灸發(fā)展的關(guān)鍵問題[5]。如何從針灸文獻(xiàn)大數(shù)據(jù)中獲取有用信息，探索隱含信息和知識，數(shù)據(jù)挖掘?yàn)槲覀兲峁┝艘豁?xiàng)可能的技術(shù)支持。

從美國NIH針灸聽證會、針灸研究行動計劃、針灸大科學(xué)研究計劃等可見腧穴配伍、經(jīng)絡(luò)腧穴、針刺手法、針刺效應(yīng)、針灸臨床及針灸標(biāo)準(zhǔn)化等一直是針灸研究中基本、重大、關(guān)鍵的科學(xué)問題[5-7]。筆者通過檢索中國知網(wǎng)、萬方、維普數(shù)據(jù)庫和Pubmed數(shù)據(jù)庫(1998年1月1日—2018年5月1日)，獲得數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于針灸研究中的相關(guān)文獻(xiàn)409篇，中文342篇，英文67篇。從圖1可見數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在針灸研究中的應(yīng)用呈逐年遞增趨勢，且在近3年得到快速發(fā)展。從圖2可見，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要被用于研究腧穴配穴規(guī)律、針灸臨床應(yīng)用及經(jīng)絡(luò)腧穴等，其具體應(yīng)用情況如下。

圖1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在針灸研究中的發(fā)展趨勢

圖2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)用于各針灸研究問題占比

1 腧穴配伍規(guī)律

腧穴配伍是針灸學(xué)的重要內(nèi)容之一，《黃帝內(nèi)經(jīng)》時期就特別重視腧穴配伍規(guī)律的臨床應(yīng)用，記載了俞募配穴、遠(yuǎn)近配穴等多種配穴方法，如《靈樞·官針》：“偶刺者，以手直心若背，直痛所，一刺前，一刺后，以治心痹”。目前，研究腧穴配伍規(guī)律的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要有頻次分析、聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等。Yu S等[8]通過頻次分析和關(guān)聯(lián)規(guī)則分析發(fā)現(xiàn)三陰交、氣海、關(guān)元是針灸治療原發(fā)性痛經(jīng)的主要配穴處方，其中67.24%的腧穴為特定穴，下肢部位腧穴最常用。Zhe Li等[9]通過關(guān)聯(lián)規(guī)則分析發(fā)現(xiàn)針灸治療帕金森病時主要選取頭部腧穴，以上下配穴為主。Soon-Ho Lee等[10]通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)針灸治療下背痛時有局部取穴、循經(jīng)取穴和辨證取穴3種取穴方法，進(jìn)一步通過拓?fù)浞治霭l(fā)現(xiàn)局部腧穴腎俞、大腸俞是治療下背痛的主穴，遠(yuǎn)端腧穴陰陵泉、太溪是提高腧穴配伍作用的重要配穴。

2 針灸臨床應(yīng)用

針灸臨床應(yīng)用主要包括針灸適宜病種、臨床決策輔助平臺建設(shè)、名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)挖掘及刺灸法應(yīng)用特點(diǎn)分析。

2.1 針灸適宜病種

針灸以其“簡、便、廉、效”著稱，現(xiàn)已在180多個國家和地區(qū)得到應(yīng)用。

針灸適宜病種也已從世界衛(wèi)生組織推薦的43種擴(kuò)展到《現(xiàn)代針灸病譜》總結(jié)的461種[11]。研究針灸適宜病種對有效指導(dǎo)臨床實(shí)踐，推動針灸的國際化和現(xiàn)代化具有重要意義。然而，大多數(shù)針灸臨床療效顯著的疾病還沒有取得公認(rèn)的臨床證據(jù)，利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從文獻(xiàn)中尋找證據(jù)亦或是一種可行的方案[5]。如吳糧葶等[12]通過頻次分析及關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)針灸治療中風(fēng)后遺癥的病癥譜分布具有偏向性，主要集中在循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等。

2.2 臨床決策輔助平臺建設(shè)

利用現(xiàn)代信息技術(shù)建設(shè)臨床決策輔助平臺，有利于推動針灸臨床決策的規(guī)范化、客觀化和智能化發(fā)展，促進(jìn)針灸處方的優(yōu)化，提高針灸臨床療效。如任玉蘭等[13]將貝葉斯法、Apriori降維的Logistic算法、TF-IDF算法、條件隨機(jī)場技術(shù)用于針灸診斷決策，通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘腧穴應(yīng)用規(guī)律，通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)尋找核心腧穴并用遺傳算法進(jìn)行針灸治療最優(yōu)方案設(shè)計，以此在國內(nèi)外首先研制了針灸臨床循證決策支持系統(tǒng)。陳楚云等[14]構(gòu)建的針灸古籍經(jīng)驗(yàn)推薦平臺綜合了多種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，包括分詞、詞性標(biāo)注、依存分析、規(guī)則抽取、相似度計算、歧義分析、監(jiān)督分類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動化抽取針灸古籍文本，并通過關(guān)聯(lián)規(guī)則、決策分析實(shí)現(xiàn)全面智能化分析針灸古籍中病癥、經(jīng)絡(luò)、腧穴及刺灸法規(guī)律，為針灸臨床決策提供了參考。

2.3 名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)挖掘

中醫(yī)藥傳承發(fā)展至今，積累了大量的臨床經(jīng)驗(yàn)，如何總結(jié)、繼承和發(fā)揚(yáng)這些名老中醫(yī)的學(xué)術(shù)思想及臨證經(jīng)驗(yàn)也是中醫(yī)學(xué)在傳承、創(chuàng)新和發(fā)展中所面臨的重大問題。張華等[15]通過頻次分析及關(guān)聯(lián)規(guī)則對田從豁教授的臨床配穴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整理，并總結(jié)出田教授有關(guān)臨床配穴的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，驗(yàn)證了利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行名老中醫(yī)臨床配穴經(jīng)驗(yàn)整理的可行性。

2.4 刺灸法應(yīng)用特點(diǎn)

針灸治療方法不僅有毫針針刺，還包括艾灸、刺絡(luò)放血、火針、頭皮針、耳穴療法、穴位敷貼、穴位埋線、穴位注射等。對不同刺灸法臨床應(yīng)用特點(diǎn)的把握將有助于針灸臨床決策時選擇合適的治療方法來保障臨床療效。賈春生教授團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用頻次分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則、遺傳算法、分類算法等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對不同刺灸法的臨床應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析[16-23]。

3 經(jīng)絡(luò)腧穴功能

經(jīng)絡(luò)與腧穴是針灸學(xué)的基礎(chǔ)，針灸療法以腧穴為作用點(diǎn)，通過全身經(jīng)絡(luò)傳導(dǎo)來調(diào)節(jié)機(jī)體的氣血陰陽平衡。而構(gòu)成人體的腧穴(點(diǎn))與經(jīng)絡(luò)(線)本身具有小世界性、無標(biāo)度性和魯棒性等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性[24]，故目前常用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)浞治龅葦?shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究經(jīng)穴特異性、病證腧穴網(wǎng)、經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)等。如梁繁榮等[25]通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)經(jīng)穴效應(yīng)具有相對特異性并存在一定規(guī)律，即“經(jīng)絡(luò)循行是基礎(chǔ)，經(jīng)氣匯聚是關(guān)鍵”。Taehyung Lee等[26]構(gòu)建病證腧穴網(wǎng)并應(yīng)用TF-IDF算法分析腧穴與病證的關(guān)聯(lián)特征。Xu T等[27]以腧穴為節(jié)點(diǎn)，以癥狀為邊，定量分析腧穴癥狀網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)，首次給出腧穴癥狀網(wǎng)絡(luò)在不同時刻的高效信息傳遞特性的拓?fù)渥C明。Jung WM 等[28]通過詞頻—逆文本頻率指數(shù)算法證實(shí)了八脈交會八穴與十二臟腑之間的密切聯(lián)系。

4 針刺手法

針刺手法是針灸臨床操作的基礎(chǔ)，在臨床治療過程中，通過一定的針刺手法促進(jìn)人體的陰陽平衡以達(dá)到防治疾病的目的。然而在臨床使用針刺手法時常“心中易了，指下難明”。如何定量化、客觀化和規(guī)范化針刺手法，傳承并發(fā)揚(yáng)針刺手法的精髓，數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)知識為我們提供了技術(shù)支持。目前常用于針刺手法研究的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則、分類規(guī)則及頻次分析等。楊華元教授團(tuán)隊(duì)[29-30]研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在針刺手法參數(shù)的挖掘上具有可行性。賈春生教授團(tuán)隊(duì)[31-33]對毫針行氣手法及補(bǔ)瀉手法分析發(fā)現(xiàn)：毫針行氣手法是針刺取得療效的關(guān)鍵；單式補(bǔ)瀉手法常用捻轉(zhuǎn)和提插補(bǔ)瀉，以中風(fēng)及其后遺癥最多見；腰腿痛是復(fù)式補(bǔ)瀉手法的優(yōu)勢病種，足三里多用燒山火和透天涼，環(huán)跳多用龍虎交戰(zhàn)手法。

5 針刺效應(yīng)

針灸作為中國古代科學(xué)的瑰寶，綿延發(fā)展幾千年，臨床療效是其能夠長期存在的基礎(chǔ)。探索針灸的作用機(jī)制及效應(yīng)原理是提高針灸療效的關(guān)鍵。傳統(tǒng)針灸理論認(rèn)為得氣與臨床療效密切相關(guān)，是針刺起效的重要指征及關(guān)鍵因素之一，為歷代醫(yī)家所重視，如《靈樞·九針十二原》 所言：“刺之要，氣至而有效。”故Q Pan等[34]利用關(guān)聯(lián)規(guī)則和頻次分析發(fā)現(xiàn)針刺得氣可提高臨床療效，且不同得氣特點(diǎn)與療效及病種密切相關(guān)。O Sang Kwon等[35]通過IF-IDF算法尋找與得氣產(chǎn)生的相關(guān)因素，發(fā)現(xiàn)得氣與干預(yù)措施關(guān)系密切。郭崢嶸等[36]通過關(guān)聯(lián)規(guī)則分析發(fā)現(xiàn)機(jī)體狀態(tài)也是影響針刺得氣的一個重要因素。C Men 等[37]利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)映射刻畫針刺得氣后所誘發(fā)的神經(jīng)電信號，為研究針刺得氣原理提供了一個新方法。同時，Qin W等[38]也通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析針刺起效時的腦內(nèi)時空編碼發(fā)現(xiàn)針感及神經(jīng)級聯(lián)可通過復(fù)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)重構(gòu)來調(diào)節(jié)針灸的整體效應(yīng)。

6 討論及展望

將傳統(tǒng)針灸理論與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，或?qū)⑹轻樉牡奈磥戆l(fā)展方向。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)給針灸研究帶來了前所未有的發(fā)展契機(jī)。作為一種技術(shù)，其目的在于使用所發(fā)現(xiàn)的模式幫助解釋當(dāng)前的行為或預(yù)測未來的結(jié)果[39]。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在處理海量模糊性和非線性數(shù)據(jù)時，與傳統(tǒng)方法相比，具有發(fā)現(xiàn)有效、新穎及潛在有用知識的優(yōu)勢。雖然數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)被用于針灸研究不足20年，其在腧穴配伍規(guī)律、刺灸法應(yīng)用特點(diǎn)及經(jīng)穴特異性上已取得較好進(jìn)展，但在針灸適宜病癥、臨床決策輔助平臺建設(shè)、經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)、針刺手法、針刺效應(yīng)及針灸標(biāo)準(zhǔn)化等問題的研究上依然處于探索或起步階段，還面臨著數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊等挑戰(zhàn)。為更好地利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，推動針灸與時俱進(jìn)、向前發(fā)展,應(yīng)從以下三方面加強(qiáng)。

首先，我們應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與臨床研究的結(jié)合，建設(shè)真實(shí)世界針灸臨床研究與數(shù)據(jù)管理的臨床及科研信息共享平臺，規(guī)范臨床電子病歷及臨床數(shù)據(jù)報道，為針灸適宜病癥篩選、臨床療效評估及臨床決策提供可靠的數(shù)據(jù)證據(jù)支持，并為針灸驗(yàn)證性研究奠定基礎(chǔ)[5]。

其次，我們應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)合，利用數(shù)據(jù)挖掘及計算機(jī)軟件技術(shù)模擬與重建人體的經(jīng)絡(luò)腧穴網(wǎng)及針刺啟效時的機(jī)體功能變化等，探索經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)及模擬針刺效應(yīng)，再通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說。

最后，我們應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與針灸轉(zhuǎn)化應(yīng)用推廣的結(jié)合，通過數(shù)據(jù)挖掘定量化與客觀化針刺手法，并對患者的針刺感受進(jìn)行實(shí)時、客觀、有效及可視化的反饋，研制規(guī)范化的現(xiàn)代化針刺治療儀器設(shè)備，同時推動針灸標(biāo)準(zhǔn)化體系全面協(xié)調(diào)可持續(xù)地發(fā)展，并將文獻(xiàn)研究、臨床研究、基礎(chǔ)研究的成果整合到針灸臨床決策輔助平臺中去，實(shí)現(xiàn)疾病診斷規(guī)范化、針灸處方最優(yōu)化、臨床操作標(biāo)準(zhǔn)化、臨床決策智能化，臨床服務(wù)人性化，實(shí)現(xiàn)針灸臨床療效的最大化，推動針灸發(fā)展的現(xiàn)代化和國際化。