基于功效语义网络的中医方剂表达方法与流程

本发明涉及中医药信息可视化领域领域，特别涉及一种基于功效语义网络的中医方剂表达方法。

背景技术：

近年来，方剂分析挖掘的研究越来越受到重视。一部分研究期望通过频繁模式挖掘方法来获取配伍规律；还有研究则基于名称、组成药、功效和主治的相似性来探讨方剂相似度。另外，申请号为201110098487.8的题为“一种中药方剂功效自动分析方法”的中国发明专利说明书公开了一种利用计算机技术实现自动分析并推算中医方剂功效的方法，该方法需要事先建立标准方剂库，然后整合不同药物或药物组合对方剂功效影响的权重差异因素，来计算方剂中单味药物和不同药物组合对整个方剂功效的影响程度；优点是考虑了药物组合对方剂功效的影响，但其实质还是基于标准方剂库的药物-功效出现的频繁模式的挖掘，没有考虑不同功效之间的相互作用机制，无法很好的体现方剂配伍基础理论，而且，在实际操作过程中，要建立完备和高质量的标准方剂库的工作量是非常大的。

方剂功效的可视化展示方面，仅见尚尔鑫基于药物的性味归经属性叠加来进行图形化展示。然而现有可视化方法不能体现方剂配伍理论指导下的各组成药物功效如何相互作用、如何影响方剂整体功效发挥方向、如何增强药力和协同作用的机制；不能直观可视、有效地表达方剂主要功效和次要功效的作用靶点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于功效语义网络的中医方剂表达方法，以图形化的形式直观、量化地表达方剂主要功效和次要功效的作用靶点，通过方剂各组成药物功效的相互作用，最终形成方剂整体功效。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种基于功效语义网络的中医方剂表达方法，其特征在于：所述基于功效语义网络的中医方剂表达方法的步骤如下：

(1)数据准备：药-效数据库，主要包含以下三方面信息：常见中药名称、中药所具有的功效和某种中药的某种功效的单位药效强度值UP；

(2)功效语义网络的构建：将功效概念作为语义网络的节点，不同功效间的语义关系作为语义网络的弧，依据作用对象，将功效概念分成了5大类，引入6种语义关系，将其作为后续的功效自动推理计算和可视化表达的基础；

(3)获取和输入方剂信息：方剂信息包括方剂名称、组成方剂的单味药物名、剂量及相对剂量；

(4)基于语义网络的功效简单叠加：首先，对每一种药物的的每一种功效，计算其基础药效强度值BP_jk；然后，将方剂中所有药物的基础药效强度值按照功效进行累加；最后，将计算好的基础药效强度值BP_j，放置到功效语义网络中；

(5)基于语义网络的功效推理：功效推理即模拟功效的互相作用过程，具体表现为基础药效强度值BP在语义网络中节点之间的“辐射作用”，即功效F_j对功效F_i的作用过程，就是功效F_j的基础药效强度值BP_j辐射到功效F_i，并在F_j上产生一定数量的推理药效强度值RP(F_j，F_i)；

(6)计算总药效值：将每种功效的基础药效强度值BP_j和推理药效强度值相加即得到总药效强度值；

(7)结果的图形化展示：将总药效强度值AP进行分类，按大小进行不同颜色的渲染，能直观的看到方剂的功效的总左右点，尤其适合对方剂加减后，新的方剂功效的变化趋势的分析和展示。

优选的，所述步骤(1)中某种中药的某种功效的单位药效强度值UP为使用专家打分法或其他算法获得单位药效强度值UP，取值范围为：(0，1]。

优选的，所述步骤(2)中功效概念5大类为脏腑类、基本物质类、病因类、部位类、症状类。

优选的，所述步骤(2)中6种语义关系为促进关系：功效F1对功效F2有单向的促进作用；双向促进关系：功效F1和功效F2有双向的促进作用；抑制关系：功效F1对功效F2有单向的抑制作用；双向抑制关系：功效F1和功效F2有双向的抑制作用；近似关系：功效F1和功效F2内涵十分近似，但不完全一致；上下位关系：功效F1是功效F2的一种类型。

优选的，所述步骤(4)中基础药效强度值BP_jk＝UP_jk×RD_k，UP_jk表示第k种药物的第j种功效的单位药效强度值，RD_k表示第k种药物的相对剂量。

优选的，所述步骤(5)中基础药效强度值BP_j＝BP_j1+BP_j2+···+BP_jk，BP_jk表示第k种药物的第j种功效的基础药效强度值。

优选的，所述步骤(7)中总药效强度值AP＝BP+RP，BP表示基础药效强度值，RP表示推理药效强度值。

采用以上技术方案的有益效果是：该基于功效语义网络的中医方剂表达方法利用计算机技术实现中医基础理论的思维模式，模拟中医方剂中各组成药的功效相互作用的推导过程，自动抽取中医方剂中隐含的、有意义的药物、功效组配模式，并进行直观的可视化展示，尤其适合加减方相对基本放的总体功效变化趋势的分析和展示。可为方剂配伍理论研究与教学、海量方剂的检索和存储、新药研发提供新方法和现代化技术手段，有助于临床医师更快地设计出效果好的新方剂。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是本发明基于功效语义网络的中医方剂表达方法的流程图；

图2是本发明6种语义关系的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种基于功效语义网络的中医方剂表达方法的优选实施方式。

结合图1和图2出示本发明一种基于功效语义网络的中医方剂表达方法的具体实施方式：该基于功效语义网络的中医方剂表达方法，其特征在于：所述基于功效语义网络的中医方剂表达方法的步骤如下：

(1)数据准备：药-效数据库，主要包含以下三方面信息：常见中药名称、中药所具有的功效和某种中药的某种功效的单位药效强度值UP；

(2)功效语义网络的构建：将功效概念作为语义网络的节点，不同功效间的语义关系作为语义网络的弧，依据作用对象，将功效概念分成了5大类，引入6种语义关系，将其作为后续的功效自动推理计算和可视化表达的基础；

(3)获取和输入方剂信息：方剂信息包括方剂名称、组成方剂的单味药物名、剂量及相对剂量；

(4)基于语义网络的功效简单叠加：首先，对每一种药物的的每一种功效，计算其基础药效强度值BP_jk；然后，将方剂中所有药物的基础药效强度值按照功效进行累加；最后，将计算好的基础药效强度值BP_j，放置到功效语义网络中；

(5)基于语义网络的功效推理：功效推理即模拟功效的互相作用过程，具体表现为基础药效强度值BP在语义网络中节点之间的“辐射作用”，即功效F_j对功效F_i的作用过程，就是功效F_j的基础药效强度值BP_j辐射到功效F_i，并在F_j上产生一定数量的推理药效强度值RP(F_j，F_i)；

(6)计算总药效值：将每种功效的基础药效强度值BP_j和推理药效强度值相加即得到总药效强度值；

(7)结果的图形化展示：将总药效强度值AP进行分类，按大小进行不同颜色的渲染，能直观的看到方剂的功效的总左右点，尤其适合对方剂加减后，新的方剂功效的变化趋势的分析和展示。

步骤(1)中某种中药的某种功效的单位药效强度值UP为使用专家打分法或其他算法获得单位药效强度值UP，取值范围为：(0，1]。步骤(2)中功效概念5大类为脏腑类、基本物质类、病因类、部位类、症状类。步骤(2)中6种语义关系为促进关系：功效F1对功效F2有单向的促进作用；双向促进关系：功效F1和功效F2有双向的促进作用；抑制关系：功效F1对功效F2有单向的抑制作用；双向抑制关系：功效F1和功效F2有双向的抑制作用；近似关系：功效F1和功效F2内涵十分近似，但不完全一致；上下位关系：功效F1是功效F2的一种类型。步骤(4)中基础药效强度值BP_jk＝UP_jk×RD_k，UP_jk表示第k种药物的第j种功效的单位药效强度值，RD_k表示第k种药物的相对剂量。步骤(5)中基础药效强度值BP_j＝BP_j1+BP_j2+···+BP_jk，BP_jk表示第k种药物的第j种功效的基础药效强度值。步骤(7)中总药效强度值AP＝BP+RP，BP表示基础药效强度值，RP表示推理药效强度值。

该方法利用计算机技术实现中医基础理论的思维模式，模拟中医方剂中各组成药的功效相互作用的推导过程，自动抽取中医方剂中隐含的、有意义的药物、功效组配模式，并进行直观的可视化展示，尤其适合加减方相对基本放的总体功效变化趋势的分析和展示。可为方剂配伍理论研究与教学、海量方剂的检索和存储、新药研发提供新方法和现代化技术手段，有助于临床医师更快地设计出效果好的新方剂。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。