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关于中西医结合数据处理的思考

作者:admin 来源:未知 日期:2021-05-28 10:40人气:
  摘    要: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ISO标准等具体领域的中西医结合数据处理。
  
  关键词: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;
  
  Thinking on Data Processing of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine
  
  YANG Yin CUI Meng
  
  Institute of Information on Traditional Chinese Medicine,CACMS
  
  Abstract: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.
  
  Keyword:integrated traditional Chinese and Western medicine; data processing; clinical terminology; ontology; clinical decision support system;
  
  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,即: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并在临床上推广应用;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。现在处于第一阶段向第二阶段的过渡期,积累了大量的中西医并用数据,并尝试着总结中西医并用经验[1,2,3]。
  
  然而,已有的中西医结合数据处理理念存在一定的问题,即我们急于建立中医、西医之间的对应关系,中医与西医数据间的关联被赋予了太多的人为标记。如一个西医疾病对应若干中医证候,中医证候对应西医检查指标、基因的高/低表达,汤药治疗对应靶点蛋白、信号通路等等[4,5,6,7,8]。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[9,10,11],或是人为建立中西医关联的理论研究[12,13]。虽然多数获得了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医学的结合方法。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。本文拟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。
  
  1 关于中西医结合
  
  1.1 结合应以中医为主
  
  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症等,中医个体化诊疗将不存在,医生无不按临床指南完成中西医结合诊疗。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,西医的发展模式不会改变,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;我们不会建立中医数据和西医数据之间的因果关系、实现强逻辑推理,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。两种医学的优势都得以发挥,医生得以最大限度的解决临床问题。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需以中医为主。
  
  1.2 结合的必然性
  
  从真实世界临床来看,中西医并用是客观现实。一方面,西医院大量使用中成药,中医院设立病理科、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,应建议患者行中医治疗,中医医师诊疗过程中也应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开展很多,比如以西医的解剖学等知识印证中医医理或以中医论述印证西医知识的中西汇通派,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的中西药复方制剂等等。既取得了临床疗效,又存在着一些临床问题。前者如中西医结合诊疗在抗击新冠肺炎疫情中取得的重大疗效;后者如中西药复方制剂[14,15,16]和中药注射液的不良反应[17,18,19]。虽然这些探索有成果也有问题,但从科学的发展趋势来看,大科学研究的开展给了不同学科专家交流、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向人们提供了尝试的工具,这些进展变化不仅推动了具体学科的发展,也将促使未来的中西医结合发展出更多、更好的可能性。
  
  1.3 过渡时期的产物
  
  归根结底,中西医结合也仅仅是医学发展过渡时期的产物。未来在科技的辅助下,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,而后进一步发展,中医和西医终将不再壁垒分明,届时中西医结合医学会进化为一种更先进的医学体系。
  
  2 中西医结合数据的关联特点
  
  ①自内部呈强关联,二者之间呈弱关联。一份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,但此两者间的关联为弱关联。以医案为例[20],王某,男,47岁。主诉:血糖升高8年。患者8年前体检检查空腹血糖(FBG)为8 mmol/L,诊断为2型糖尿病,口服二甲双胍1片Bid至今。刻下症见:多饮,体重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。现查FBG为 8 mmol/L。苔厚腐腻,有齿痕,脉弦(后略)。其中,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。如上例,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,所有关联尚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和脾虚存在相关关系,但不能建立抗生素输液和脾虚间的因果关系。
  
  3 关于中西医结合数据处理的研究探索
  
  3.1 中西医结合临床术语系统分类框架
  
  国际标准化组织(International Organization for Standardization,简称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(Systematized Nomenclature of Medicine - Clinical Terms,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,正在探索将其体系内加入传统医学部分,首先从中医临床术语的加入做起。我国国家卫健委统计中心研制了“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。
  
  3.2 中西医结合本体构建
  
  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BFO(basic formal ontology,基本形式化本体)和GFO(general formal ontology,通用形式化本体)。总结已开展的中西医结合本体研究,我们得出以下三方面认识:⑴中西医结合本体构建的基础是:①中西医并用在中医院、西医院均是客观现实;②随着医院信息化建设,中西医并用的临床电子病历大量被积累;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可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作为中西医结合知识库的前端,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所有电子病历,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何两个概念的具体概率,并以此表示此二概念间的关系,由此可以完成中西医结合诊疗湿疹的弱推理,产生的经验至少可以在该医院皮肤科推广应用。
  
  3.3 中西医结合临床决策支持系统
  
  关于中西医结合临床决策支持系统(以下简称“中西医结合CDSS”),现有以下4点思考:①“诊断”节点。临床病例中西医疾病及亚型诊断的复杂,加之中西医疾病对应的复杂,使得诊断的精确很难实现。将非精确的“诊断”纳入CDSS节点中,将增大系统误差,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,数据仍属于小数据,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、为人们所相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。因此我们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。即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、分析中西医结合数据、获取知识。
  
  3.4 中西医结合ISO标准
  
  近年来我们不断开展中西医结合ISO标准的研制,不仅包括狭义的中西医结合,如已发布的“ISO/TS 22990中西医结合临床术语系统分类框架”[21],而且包括广义的中西医结合,如我们正在研制且已通过NP投票(new work item proposal,新项目立项投票)的“NP/TS 5568人类生物样本中医临床信息标注元数据”、“NP/TS 5118中医临床指南评价语义分类框架”、“NP/TS 5346中医临床决策支持系统语义分类框架”等等[24,25,26]。随着中医药在维护全人类生命健康中发挥作用的加重,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的理论和技术进展,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,中医院、西医院临床电子病历支撑;国际上,SNOMED等国际组织对中西医结合已经重视起来,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”等研究理念的转变。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。
  
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