中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶,具有數(shù)千年的悠久歷史,蘊(yùn)藏我國(guó)人民幾千年來(lái)與疾病作斗爭(zhēng)的豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),為中華民族的健康事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn),其療效已被醫(yī)療實(shí)踐反復(fù)證明[1]。中醫(yī)藥理論體系復(fù)雜,是聚集了古代中國(guó)勞動(dòng)人民的智慧的醫(yī)學(xué)科學(xué)。利用現(xiàn)代自然科學(xué)方法與技術(shù)進(jìn)行中醫(yī)藥內(nèi)在規(guī)律的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,是中醫(yī)藥的科學(xué)性與現(xiàn)代化的問(wèn)題,也是中醫(yī)藥未來(lái)發(fā)展的重要問(wèn)題。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)已滲透到中醫(yī)藥研究的各個(gè)領(lǐng)域,運(yùn)用現(xiàn)代的科學(xué)理論和工程技術(shù)的方法探討其奧秘,已經(jīng)取得了豐碩的成果[2]。本文主要綜述了中醫(yī)藥研究領(lǐng)域中主要應(yīng)用的計(jì)算機(jī)技術(shù),為中醫(yī)藥研究及其它交叉學(xué)科的研究做出鋪墊和借鑒。
1常用方法與技術(shù)
1.1數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)挖掘(Data Minning,DM)是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識(shí)的過(guò)程。數(shù)據(jù)挖掘的主要支柱為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和人工智能技術(shù)[3]。數(shù)據(jù)挖掘的重點(diǎn)是知識(shí)發(fā)現(xiàn),場(chǎng)景的挖掘方法有決策樹(shù)(Decision Tree)、關(guān)聯(lián)規(guī)則(Association Rule)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network,ANN)、粗糙集理論(Rough Set Theory,RS)和遺傳算法等。中醫(yī)藥沉淀了幾千年的寶貴經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化變成了一個(gè)巨大無(wú)比的原始寶藏,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘可以將中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)變成中醫(yī)藥科學(xué)知識(shí),是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要組成部分。目前,許多學(xué)者運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘的方法在中醫(yī)藥不同領(lǐng)域的研究中取得了一定的成果。主要包括臨床用藥規(guī)律、中醫(yī)癥候生物學(xué)基礎(chǔ)研究、中醫(yī)癥候診斷、中藥新藥臨床前期研發(fā)、中醫(yī)醫(yī)案研究和中醫(yī)臨床數(shù)據(jù)研究等方面[4-6]。越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始重視將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運(yùn)用到中醫(yī)藥的研究中,隨著技術(shù)的成熟和方法的改進(jìn),該方面的研究一定會(huì)取得更大的成就。
1.2模式識(shí)別 模式識(shí)別(Pattern Recognition, PR)是指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模式信息處理,對(duì)文字、圖像、聲音、物體等進(jìn)行分類、描述與分析理解,也用于設(shè)計(jì)以利用圖像信息為基礎(chǔ)的自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)、序列圖像分析、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音理解和圖像理解系統(tǒng)的研究[7]。常見(jiàn)的模式識(shí)別方法主要有決策理論方法、句法方法和統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別等。中醫(yī)藥學(xué)的精髓在于\"辨證論治\",而辨證是以望、聞、問(wèn)、切四診為依據(jù),按照四診合參原則,將各類臨床信息加以分析綜合,達(dá)到審證求因,確定治則,評(píng)價(jià)療效,推測(cè)預(yù)后等目的。將傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學(xué)的思維與現(xiàn)代模式識(shí)別技術(shù)相結(jié)合來(lái)研究中醫(yī)藥,將會(huì)成為中醫(yī)藥方法學(xué)的重要組成部分。隨著識(shí)別技術(shù)研究的深入,越來(lái)越多的學(xué)者將該技術(shù)應(yīng)用到中醫(yī)脈診客觀化與數(shù)字化研究、中醫(yī)體質(zhì)的研究、診斷識(shí)別研究、中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)、經(jīng)穴特異性和中醫(yī)癥候研究,運(yùn)用模式識(shí)別等方面的研究[8,9],并取得了豐碩的成果。
1.3信息科學(xué) 信息科學(xué)(Information Science)是以信息為主要研究對(duì)象,以信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究?jī)?nèi)容,以計(jì)算機(jī)等技術(shù)為主要研究工具,以擴(kuò)展人類的信息功能為主要目標(biāo)的一門新興的綜合性學(xué)科。信息科學(xué)由信息論、控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、仿生學(xué)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科相互滲透、互相結(jié)合而形成的[10]。信息科學(xué)在中醫(yī)藥信息化研究中扮演著重要角色,目前的研究領(lǐng)域主要包括:中醫(yī)方劑功效及適應(yīng)癥候信息研究、中醫(yī)藥古文獻(xiàn)語(yǔ)料庫(kù)研究、中醫(yī)藥領(lǐng)域本體研、疾病與養(yǎng)生等領(lǐng)域研究。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)看,中醫(yī)藥信息化在術(shù)語(yǔ)規(guī)范化、本體工程方法、知識(shí)建模、知識(shí)推理等方面還需要深入研究[10]。
1.4多媒體技術(shù) 多媒體是多種媒體的綜合,包括文字、圖片、照片、聲音、動(dòng)畫和影片等。它是一種人機(jī)交互式信息交流和傳播媒體,以文字、聲音、圖形、圖像等形式傳遞、表達(dá)信息。多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,在中醫(yī)藥研究領(lǐng)域,多媒體技術(shù)更多的應(yīng)用在中醫(yī)藥教育教學(xué)中[10]。中醫(yī)藥學(xué)時(shí)古代哲學(xué)思想的影響和指導(dǎo)下,通過(guò)長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐,逐漸形成并發(fā)展的醫(yī)學(xué)學(xué)科,具有獨(dú)特的理論體系及思維方式。傳統(tǒng)的中醫(yī)藥教學(xué)主要以板書為主,利用掛圖、幻燈片、醫(yī)學(xué)模型輔助教學(xué),教學(xué)內(nèi)容大多古板難懂,而教師在教授時(shí)往往較難解釋枯燥、語(yǔ)言晦澀難以描述中醫(yī)藥學(xué)中的復(fù)雜而又抽象的概念,利用多媒體技術(shù),將原本抽象的、復(fù)雜的、不宜理解的問(wèn)題直觀生動(dòng)的展示在學(xué)生眼前,讓學(xué)生豁然開(kāi)朗,學(xué)習(xí)熱情會(huì)隨著多媒體形式的變化而互動(dòng)。在不同的中醫(yī)藥院校,教師利用多媒體技術(shù)開(kāi)發(fā)了名老中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)多媒體教育資源系統(tǒng)、中醫(yī)內(nèi)科學(xué)多媒體教學(xué)、中醫(yī)護(hù)理學(xué)多媒體案例教學(xué)、中醫(yī)藥膳學(xué)、中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)等課程的教學(xué),獲得學(xué)生的認(rèn)可,取得了良好的教學(xué)效果。
1.5虛擬現(xiàn)實(shí) 虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Realtiy, VR)是一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境,利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù),在計(jì)算機(jī)中對(duì)真實(shí)的客觀世界進(jìn)行逼真的模擬再現(xiàn),利用傳感器等輔助技術(shù)手段,讓用戶在虛擬空間中有身臨其境之感。虛擬現(xiàn)實(shí)具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性三個(gè)典型的特征,自提出以來(lái),其多學(xué)科融合的特點(diǎn)受到學(xué)者的關(guān)注和重視。不同機(jī)構(gòu)的研究人員利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì),對(duì)客觀系統(tǒng)的本質(zhì)屬性進(jìn)行抽象和重演,開(kāi)發(fā)完成了中醫(yī)遠(yuǎn)程脈診、中藥制藥、針灸訓(xùn)練、養(yǎng)生康復(fù)、數(shù)字化虛擬人、中醫(yī)臨床思維能力鍛煉等系統(tǒng),在中醫(yī)藥研究方面取得了豐富的研究成果,并將其運(yùn)用到實(shí)際環(huán)境中。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步完善,它將會(huì)給在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬實(shí)驗(yàn)室等中醫(yī)藥研究領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展方向,為促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化水平更上一個(gè)層次。
2展望
中醫(yī)藥一直作為我國(guó)傳統(tǒng)的醫(yī)療保健體系,為中華民族的繁衍生息做出了巨大的貢獻(xiàn),即使在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高度發(fā)展的今天,中醫(yī)藥仍然如同璀璨的明珠大放異彩。實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化,就要在繼承傳統(tǒng)中醫(yī)理論特色的前提下,充分吸收現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理論和方法,對(duì)中醫(yī)理論進(jìn)行系統(tǒng)的整理,全面的研究和更新。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速的發(fā)展,在中醫(yī)藥研究領(lǐng)域中的不斷開(kāi)拓,運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)手段,對(duì)中醫(yī)藥理論研究,將大大推動(dòng)了中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國(guó)際化的進(jìn)程,讓更多的人認(rèn)識(shí)中醫(yī),認(rèn)可中醫(yī),讓古老的祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué),在新老交匯中煥發(fā)出新的生命力。
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編輯/丁一