楊寅,崔蒙
專題論壇
關于中西醫結合數據處理的思考
楊寅,崔蒙
中國中醫科學院中醫藥信息研究所,北京 100700
中西醫結合醫學作為一種新的醫學模式,近幾十年來在我國快速發展,并積累了大量中西醫結合數據。探討中西醫結合數據處理問題對中西醫結合醫學發展的意義重大。本文從對中西醫結合的認識、中西醫結合數據的關聯特點、中西醫結合數據處理的研究探索三方面進行論述,分析中西醫結合以中醫為主的緣由、中醫與西醫數據間呈弱關聯相關關系,以及中西醫結合臨床術語系統分類框架、中西醫結合本體、中西醫結合臨床決策支持系統、中西醫結合國際標準化組織標準等具體領域的中西醫結合數據處理。
中西醫結合醫學;數據處理;臨床術語;本體;臨床決策支持系統
中西醫結合醫學作為一種新的醫學模式,近幾十年來在我國獲得了快速發展,并積累了大量中西醫結合臨床數據。由中醫、西醫這兩個本質上不同的醫學體系所支撐的中西醫結合數據必然是一組特殊的數據。其數據處理既有別于中醫藥數據處理,又有別于西醫數據處理。而推動中西醫結合醫學發展,當務之急就是推進中西醫結合數據處理研究。我們推測中西醫結合醫學大致需經歷4個發展階段:第一階段,積累中西醫并用臨床病歷數據并開展中西醫結合數據處理研究;第二階段,基于數據處理總結中西醫并用經驗在臨床上推廣應用;第三階段,建立中西醫結合的方法;第四階段,建立中西醫結合醫學的理論體系。目前處于第一階段向第二階段的過渡期,積累了大量中西醫并用數據,并嘗試總結中西醫并用經驗[1-3]。
然而,已有的中西醫結合數據處理理念存在一定問題,即急于建立中醫、西醫之間的對應關系,中醫與西醫數據間的關聯被賦予過多人為標記,如一種西醫疾病對應若干中醫證候,中醫證候對應西醫檢查指標的高/低表達,中藥治療對應靶點蛋白、信號通路等[4-8]。此類研究尚未積累起中西醫并用的大數據,也不是單純的、無預設的臨床觀察新發現,而是基于小數據的實驗研究或流行病學研究[9-11],或是人為建立中西醫關聯的理論研究[12-13]。雖然獲得較為滿意的研究結果,但難以在臨床推廣應用,也難以形成中西醫結合的方法。綜上,探討中西醫結合數據處理問題對中西醫結合醫學的發展意義重大。本文從對中西醫結合的認識、中西醫結合數據的關聯特點、中西醫結合數據處理的研究探索三方面進行論述。
中醫學是經驗醫學,歷史悠久,重視人與自然的和諧,以中國古代唯物主義哲學為指導。西醫學是實驗醫學,起源于近代西方,不排斥對抗,以西方機械唯物主義哲學為指導。假設二者的結合以西醫為主,那么中醫四診將不存在,取而代之為舌診儀、脈診儀、面診儀、問診儀等儀器設備,舌象、脈象等不同醫生所得不同的差異性數據被海量的、精確的、無差別的儀器測量數據取代;治療方面,不再討論針對具體患者的組方用藥,而是研究單味中藥的活性成分及藥理作用、經方和時方的藥理作用及西醫適應證等,中醫個體化診療將不存在,醫生按臨床指南完成中西醫結合診療。由此,中醫學處理復雜臨床問題的優勢被拋棄,格式化的“西醫檢查數據+中醫四診儀測量數據”→“西醫診斷+中醫證型診斷”→“西藥+中成藥或基于中藥開發的生物制劑”的診療模式成為臨床主流,中醫理論也會被拋棄,僅留存文獻作為可靠性較低的循證證據和開發新藥的資料。也就是說結合醫學的優勢無法充分發揮。
如果以中醫為主,中醫既不會取代西醫,也不會摒棄西醫學理論,而是兩種醫學并行不悖;我們不會對中醫數據和西醫數據之間的關系實行強邏輯推理,而是建立基于病歷數據的相關關系,形成中西醫并用的臨床經驗。由此,兩種醫學的優勢都得以發揮,醫生能最大限度地解決臨床問題。國內各大中醫醫院的中西醫并用臨床實際已證實了這一點。因此,我們認為中西醫結合應以中醫為主。
從真實世界臨床來看,中西醫并用是客觀現實。一方面,西醫醫院使用大量中成藥,中醫醫院設立病理科、影像科、麻醉科等科室,配置心肺復蘇儀、中央監護系統、呼吸機等儀器設備,使用西藥、介入治療、放化療等治療;另一方面,西醫醫師在遇到高熱不退等西醫無法解決的臨床問題時,建議患者行中醫治療,中醫醫師診療過程中也參考患者的西醫檢查報告,有時輔以西藥。
中西醫結合的探索嘗試已廣泛開展,如以西醫的解剖學等知識印證中醫醫理、以中醫論述印證西醫知識、中藥注射劑等新劑型中成藥、由中藥提取物和西藥成分共同構成中西藥復方制劑等。既取得了臨床療效,又存在一些臨床問題,前者如中西醫結合診療在抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情中取得的重大療效;后者如中西藥復方制劑[14-16]和中藥注射液[17-19]的不良反應。從科學發展的趨勢看,這些探索為不同學科專家提供了交流、合作的機會,系統科學、量子力學等理論的發展打破了人們的固有認知,虛擬網絡、人工智能等科技的進步給人們提供了嘗試的工具,這些發展變化不僅推動了具體學科的發展,也促使中西醫結合醫學的發展出現更多、更好的可能性。
中西醫結合是醫學發展過渡時期的產物。在科技的輔助下,大科學環境的影響下,中西醫并用的經驗將不斷積累,繼而由經驗轉化為理論知識,并進一步發展,中醫和西醫終將不再壁壘分明,中西醫結合醫學將進化為一種更先進的醫學體系。
①各自內部呈強關聯,二者之間呈弱關聯。中西醫結合臨床病歷中,中醫數據間存在強關聯,西醫數據間存在強關聯,但兩者之間的關聯為弱關聯。以醫案為例[20]。王某,男,47歲。主訴:血糖升高8年。患者8年前體檢查空腹血糖(FBG)8 mmol/L,診斷為2型糖尿病,口服二甲雙胍1片,2次/d,至今。刻下:多飲,體質量3年內下降6 kg,頭暈不痛,視物模糊,平臥時偶有心悸,納眠可,大便調。尿頻、量多、有泡沫,夜尿2~3次/d。血壓:130/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。現FBG 8 mmol/L。苔厚腐膩,有齒痕,脈弦。該病案中,血壓、FBG、2型糖尿病等西醫數據間存在強關聯,多飲、頭暈不痛、苔厚腐膩、有齒痕、脈弦等中醫數據間存在強關聯,但二者之間無法建立強關聯。②可同時分別處理中醫數據和西醫數據,但不能過度關聯兩組數據。可同時給予患者對應的中醫治療和西醫治療,數據處理時應保持其中醫數據和西醫數據的相對獨立性,不能也沒有必要建立該病案的中藥治療與FBG、血壓之間的過度關聯。③中醫數據與西醫數據間存在關聯,但非因果關聯。也就是說,我們目前尚未能發現中醫數據與西醫數據間的因果關系,所有關聯呈現復雜的相關關系。如:外感經抗生素滴注后,患者舌苔增厚、食欲下降,這種關聯僅可表述為抗生素滴注治療與脾虛存在相關關系,但不能建立抗生素輸液和脾虛間的因果關系。
國際標準化組織(ISO)于2019年5月17日正式發布“中西醫結合臨床術語系統分類框架”國際標準[21]。該標準依據中醫臨床術語集和醫學系統命名法-臨床術語(SNOMED-CT)的結構框架,設定了27軸,具體包括:標本、測量單位和限定值、短語、環境與定位、疾病、檢測指標、健康管理、理論與經驗、連接詞、臨床事件、設備、社會背景、身體物質、生理結構和功能系統、實驗室操作、四個檢查對象、特殊概念、外部物質、文檔、物理因素、藥物、藥物加工、有機體、診斷、證候、癥狀和體征、治療。
此外,SNOMED應其成員國馬來西亞的請求,正在探索將傳統醫學部分加入其體系內,首先從中醫臨床術語的加入做起。我國國家衛生健康委統計信息中心研制了“醫學臨床術語系統分類框架”團體標準,將西醫術語和中醫術語均收入其中。
已開展的中西醫結合本體研究有領域本體研究[22],也有頂層本體研究[23],而后者使用較多的是基本形式化本體和通用形式化本體。總結已開展的中西醫結合本體研究,我們得出三方面認識。⑴中西醫結合本體構建的基礎是:①中西醫并用在中醫醫院、西醫醫院均是客觀現實;②隨著醫院信息化建設,積累大量中西醫并用的臨床電子病歷;③技術方面的支持,即有開源的本體開發工具。⑵中西醫結合本體存在的問題大致為:①標準術語難以建立,存在大量一詞多義的情況,近義詞、同義詞難以處理;②關系的建立存在困難,尤其是中西醫本體間的關系難以建立;③兩個醫學體系間的推理難以實現。⑶研究中西醫結合本體的意義在于:①發現現有知識體系無法解釋的中西醫本體之間的關系,供中西醫結合醫學開展科研探索,促進中西醫結合醫學的發展;②為其后端即旨在發現新知識的中西醫結合知識圖譜提供語言系統的支撐;③促進中西醫結合知識的發現和利用。
針對中西醫結合本體存在的問題,我們認為采用領域本體研究方法,收集具體領域的臨床病歷數據,建立基于概率的概念間關聯關系,可以在一定程度上弱化這些問題。舉例來說,首先,收集一家醫院皮膚科中西醫結合治療濕疹的電子病歷,描述其中涉及的具體概念;其次,通過算法獲取病歷中同時出現的任意2個概念的具體概率,并以此表示2個概念間的關系,由此可以完成中西醫結合診療濕疹的弱推理,產生的經驗可以在該醫院皮膚科推廣應用。
關于中西醫結合臨床決策支持系統(CDSS),有以下4點思考:①“診斷”節點。臨床病例中西醫疾病及亞型診斷復雜,加之中西醫疾病對應復雜,使精確診斷很難實現。將非精確“診斷”納入CDSS節點中,將增加系統誤差,降低臨床可應用性。②數據類型為小數據。盡管我們積累了大量電子病歷,但具體到特定的“中醫病證+具體西醫疾病的具體亞型”組合上,仍屬于小數據,而非海量數據。③突破現有知識,發現新知識。我們尚未建立經過驗證的、正確的、為人們所信的中西醫結合臨床知識,同時,一些現有認知會隨時間而改變,因此不能用現有的醫學知識構建基于知識庫的中西醫結合CDSS,但可基于非知識庫構建,即運用機器學習算法使計算機從中西醫結合臨床病歷數據中獲得知識。④中西醫結合術語系統與中西醫結合CDSS二者缺一不可,前者是后者的術語支撐,完成中西醫結合數據的后處理;后者是前者的應用工具,通過分析中西醫結合數據,獲取知識。
近年來,我們不斷開展中西醫結合ISO標準的研制,其中包括狹義的中西醫結合,如已發布的“中西醫結合臨床術語系統分類框架”[21],還包括廣義的中西醫結合,如正在研制且已通過新項目立項投票的ISO/DTS 5568“人類生物樣本中醫臨床信息標注元數據”[24]、ISO/DTS 5118“中醫臨床指南評價語義分類框架”[25]。隨著中醫藥在維護人類生命健康中的作用得到廣泛認可,其不可避免地與自然科學、社會科學、行為科學等科學門類下的具體學科產生交叉,影響著醫療、科研、產業的發展。只有建立國際標準方可實現具體領域的無歧化國際交流,擴大知識、技術和經濟方面的國際合作,繼而進一步促進中西醫結合臨床實踐的開展,推進中西醫結合數據處理理論和技術的進展,實現中西醫結合醫學的發展。
綜上,中西醫結合數據處理是可行性的。在國內,我們有“中西醫并重”的國家政策支持,中醫醫院、西醫醫院臨床電子病歷支撐;國際上,SNOMED等國際組織開始重視中西醫結合,國際合作未來可期;此外,還有人工神經網絡、深度學習等技術支持,“不過度關聯”等研究理念。未來,中西醫結合數據處理的作用必將得到更好地發揮,支撐中西醫人工智能研究,推動中西醫智慧醫療建設;促進中西醫并用經驗的發掘,提高中西醫并用的臨床療效;發現真實存在的中西醫數據間關系,使中西醫結合學科不再是簡單的拼接,而成為真正獨立的學科。
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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

國家重點研發計劃(2019YFC1712001-1)
崔蒙,E-mail:cm@mail.cintcm.ac.cn
(2021-04-08)
(修回日期:2021-04-15;編輯:華強)