1、方劑缺量藥物的劑量補缺方法研究(一)    作者：王燕 陳云慧 張昱 楊旭 蔣永光 周訓倫【摘要】 劑量是決定方劑功效和主治的關鍵因素，但缺劑量的現象卻廣泛存在，不利于研究和臨床應用。文章通過比較方劑之間的相似性，運用數據挖掘技術探尋缺劑量補缺的解決方法。 【關鍵詞】 方劑 缺劑量 數據挖掘中藥劑量是中醫臨床組方用藥的一個重要環節。方劑要產生療效，組成的藥物就須發揮出自身功效，而這與藥物的劑量直接相關。劑量是決定方劑功效和主治的關鍵因素，故有人提出：“中醫不傳之秘在于量也”。然而，在眾多方劑中，不少方劑缺量，有的是部分藥物缺量，有的則全方無量，這就為現在

2、的臨床用藥和研究帶來了困難。1 問題的提出及解決思路中藥劑量是處方的重要組成部分，是影響臨床治療效果的重要因素，劑量大小的改變直接影響著處方的功用和主治。雖然中國藥典規定了藥物的處方劑量，但在臨床的實際應用上卻常常有與其規定不相符的情況出現，特別是極量的使用。我們可以通過方劑的劑量用法，總結出適合臨床應用的劑量范圍以及不同功效時劑量的使用情況，指導臨床醫生的用藥，提高療效。不同的醫家有各自的藥物用量特點，不同的流派用藥劑量有時也會差上好幾倍，研究方劑劑量可以總結出這些用藥特點，但方劑缺量卻造成部分信息的缺失。在筆者收集的500首四君子類方中，缺劑量的方劑數達到24%，這對這些方劑的臨床應用和研

3、究顯然是不利的。目前缺量方劑大致分為3種情況：真正意義上的劑量缺失，包括全方缺量和部分藥物缺量，還有的為煎服中加入的無劑量藥物；劑量描述為等分的，如四君子湯，雖四味藥物用量之間的比例確定，但卻無法確定每味藥物的具體用量，故也將其視為缺量；有一部分藥物劑量以個、枚、節、片等進行描述，無確切的重量單位。據查，目前尚無方劑缺量問題的相關研究，筆者試圖通過數據處理技術來探索解決的方法，其基本思路是：方劑是由一定劑量比例的中藥構成的，根據方藥的這一結構，方劑之間可以進行比較，以確定其相似性。兩個方劑的相似性越高，其配伍關系及由此而產生的功效也就越相似。相似的方劑，藥物組成及其劑量也是相似的。因此，通過比

4、較方劑之間的相似性，選取結構最相似的一些方劑，若其中一方缺劑量，那么有完整劑量的方劑就是其劑量補缺的依據。類方是針對某一病證而形成的方劑群，其藥物組成具有一定相似性，更有利于缺劑量的補缺。但因為劑量同時受到劑型等因素的影響，所以本文選取的是四君子類方中的湯劑共500首，采用計算機數據挖掘技術進行缺劑量補缺的方法探索。2 實驗過程2.1 方劑相似性的度量為了度量方劑之間的相似性，首先需把方劑表達成向量的形式，那么方劑之間的相似性就可以歸結為向量之間的相似性。假設方劑中所有單藥組成的有序集合為D(d1，d2，dn)，i為單藥序號，n為單藥總的個數。這樣，方劑f就可以表示成一個n維向量F的形式，其每

5、個分量的值為：如果單藥i出現在f中，則F的第i個分量的值為1，否則為0。i = 1，2，n。我們把F叫做f的方劑向量。例如，對于方劑“二陳湯（半夏，橘紅，茯苓，炙甘草，生姜，烏梅）”，按各單藥在集合D中的序號表示為 二陳湯（d100，d200，d300，d400，d500，d600）表示為方劑向量則是：F二陳湯(0，1，1，1，1，1，1，0)i= 100 200 300 400 500 600在各種空間中，只要定義一種距離度量，就可以用這種距離度量的非增函數作為相似性度量。通過把方劑表示為方劑向量，就可以用向量間的距離來度量方劑間的相似性。本實驗采用余弦法來計算向量間的相似度：對于實值空間中

6、的兩個n維向量x和 y，它們之間夾角的余弦值計算為：Cos(x， y）x·yxyn i1xiyin i1x2in i1y2i顯然，如果方劑f1和f2的單藥成分越相似，它們的向量余弦值越趨近于1；反之，如果f1和f2的成分中完全沒有相同的單藥，那么它們的向量余弦值必然為0。表1 柴胡補缺劑量（略）2.2 缺劑量的補缺KNN法即是K最近鄰法，最初由Cover和Hart于1986年提出1，是模式識別中的一種被廣為學習和研究的統計學方法。根據傳統的空間向量模型，方劑的內容被形式化為特征空間中的特征向量。如果缺劑量的方劑所在的特征空間中有K個最相似（即特征空間中最鄰近）的樣本，那么我們根據K個

7、最相似方中的劑量進行缺劑量的補缺。具體流程是：確定方劑F中需要補缺劑量的藥物D；計算方劑F的向量；在類方中篩選所有包含藥物D且有劑量描述的方劑，記為集合P；計算集合P中各方相對于方F的余弦值；將集合P中的各方按照余弦值進行降序排序；選取集合P中的前K個方，對方F中的缺劑量藥物D進行劑量的補缺。根據理論的分析，更大相似性的方劑對劑量補缺應該具有更多的貢獻，使劑量補缺值更有可能靠近準確值，經過測試，余弦值加權平均法確實具有更高的準確率。3 結果及分析根據上述的實驗方法對500首四君子湯劑類方中缺劑量的藥物劑量進行填補，選取柴胡為實驗對象,共計補缺了15首方劑中的柴胡劑量,選取部分實驗結果見表1。1

8、5首方劑中有13首方為補脾胃藥與升陽的風藥相配伍，補充的柴胡用量多集中在26 g之間。此配伍方法為李東垣所創，其常用的風藥多為柴胡和升麻，但提到用量都不宜太大，他在其論著中說：“脾胃不足證，須少用升麻， ，更少加柴胡 。”2可見柴胡用于小劑量之時多為升舉陽氣，適用于清陽不升、濁陰不降或中氣下陷之病證。其中有四個方都名為補中益氣湯，其藥物組成也完全一致，從理論上來講柴胡的補缺劑量應該一致，而實驗結果分別為2.4，2.3，2.0，1.8 g，雖有差異但差異微小，應該認為也是符合臨床用藥的。柴胡加龍骨牡蠣湯中的柴胡補充劑量為26.5 g，是超出柴胡的常規用量的。原方為傷寒方，“傷寒八九日，下之，胸滿

9、煩驚，小便不利，譫語，一身盡重，不可轉側者，柴胡加龍骨牡蠣湯主之”3。其病機為邪熱彌漫三陽，以濕熱內蘊少陽為重點。柴胡為主藥，在方中常與大黃相配，達到扭轉樞機，引邪熱外出，和解退熱之功，因此用量宜大。八仙湯為道家醫方，主治肝郁血虛，氣血不足的四肢麻木不仁之癥。方中柴胡與補血活血藥相配伍，柴胡的補充用量為中等劑量10.5 g，以達到疏肝解郁行氣的功效，氣行順暢則血流和暢，氣血化生更易。柴胡的功效發揮方向受到劑量的影響是被廣泛認識的。藥品化義云：“柴胡性輕清，主升散，味微苦，主疏肝。若多用二三錢，能驅散解表；若少用三四分，能升提下陷”。臨床對于不同功效時具體用量的差別根據不同醫家的經驗會有所不同，但總的說來，升舉陽氣時用小劑量，疏肝解郁時用中劑量，退熱時用大劑量的看法是比較一致的。因此本文用數據挖掘方法對缺劑量進行補缺的結果與中醫傳統認識一致，符合臨床用