[發明專利]一種基于中藥屬性的中醫方劑功效定量方法及系統

有效

• 申請號: 201610004330.7
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105550526B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 謝永紅;萬義飛;張德政;阿孜古麗;崔曉龍;石川;孫冰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G16H70/40
• 分類號: G16H70/40
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于中藥屬性的中醫方劑功效定量方法，其特征在于，包括：

獲取方劑，確定方劑中各藥物的屬性及實際藥量，所述屬性包括：藥性，藥味、歸經及功效；

根據預設的中醫藥物數據庫，確定方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數；

將方劑中各藥物的實際藥量標準化為相對藥量，并將每種藥物的相對藥量作為對應藥物具有的各種單一功效的藥效強度；

根據方劑中每種藥物單一功效的藥效強度和方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數，確定方劑中各功效的功效值；

其中，所述獲取方劑，確定方劑中各藥物的屬性及實際藥量之前包括：

獲取中醫藥物及各藥物的屬性、實際藥量、最小常用藥量和最大常用藥量，并對所述中醫藥物的屬性進行數值化處理，建立中醫藥物數據庫；

所述根據預設的中醫藥物數據庫，確定方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數包括：

根據所述中醫藥物數據庫中存儲的各藥物的屬性，確定各功效之間的相似度，形成中醫藥物數據庫功效相似度矩陣；

根據方劑中各藥物的功效，對形成的中醫藥物數據庫功效相似度矩陣進行抽取，得到方劑功效相似度矩陣；

根據方劑中各藥物的屬性，確定方劑中各藥物之間的相似度，形成藥物相似度矩陣；

根據形成的方劑功效相似度矩陣及藥物相似度矩陣，確定方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數；

其中，所述根據建立的中醫藥物數據庫中存儲的各藥物的屬性，確定藥物各功效之間的相似度，形成中醫藥物數據庫功效相似度矩陣包括：

通過第一公式確定中醫藥物數據庫中各功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，所述第一公式表示為：

式中，V_e表示第e種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，V_t表示第t種藥物的藥性、藥味和歸經向量，t＝1,2,…T表示中醫藥物數據庫中第t種藥物，T表示中醫藥物數據庫中藥物的種類數，M_te表示第t種藥物的第e種功效，e＝1,2,…,E，E為藥物的功效種類數；

通過第二公式確定兩種功效的相似度，所述第二公式表示為：

式中，w_pq表示第p種功效與第q種功效之間的相似度，V_p表示第p種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，V_q表示第q種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量；

將0到最大相似度值之間的值進行劃分得到多個相似度范圍，每個相似度范圍對應一個功效相互作用值；

根據兩種功效的相似度值所屬的相似度范圍，確定兩種功效對應的功效相互作用值；

根據兩種功效的功效相互作用值，構建中醫藥物數據庫功效相似度矩陣；

其中，所述根據方劑中各藥物的屬性，確定方劑中各藥物之間的相似度，形成藥物相似度矩陣包括：

通過第三公式確定方劑中各藥物之間的相似度，所述第三公式表示為：

式中，S_ij表示第i種藥物和第j種藥物之間的相似度，v_ik和v_jk分別表示第i、j兩種藥物的第k種藥性、藥味或歸經屬性的數值化結果，i,j＝1,2,…,n，n表示方劑中藥物的種類數，k＝1,2,…,K，K表示藥物藥性、藥味和歸經屬性的總個數；

其中，所述將方劑中各藥物的實際藥量標準化為相對藥量包括：

根據中醫藥物數據庫存儲的方劑中各藥物的最小常用藥量和最大常用藥量，并結合方劑中各藥物的實際藥量，通過標準化公式將方劑中各藥物的實際藥量標準化為相對藥量；

其中，標準化公式為：

式中，X為藥物的相對藥量，x為藥物的實際藥量，M為藥物的最大常用藥量，m為藥物的最小常用藥量；

其中，所述根據方劑中每種藥物單一功效的藥效強度和方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數，確定方劑中各功效的功效值包括：

通過第四公式確定方劑中各功效的功效值，所述第四公式表示為：

式中，H_P表示方劑中第p種功效的功效值，i,j＝1,2…,n，n表示方劑中各藥物種類數，X_ip表示第i種藥物的第p種功效的藥效強度，p＝1,2,…,E，q＝1,2,…,E，E表示功效種類數，X_jq表示第j種藥物的第q種功效的藥效強度，表示第i種藥物的第p種功效與第j種藥物的第q種功效之間的相互作用系數；

其中，w_pq表示第p種功效與第q種功效之間的相似度。

2.一種基于中藥屬性的中醫方劑功效定量系統，其特征在于，包括：

輸入單元，用于輸入方劑信息，所述方劑信息包括：方劑的組成藥物及各藥物的實際藥量；

藥物屬性確定單元，用于確定方劑中各藥物的屬性，所述屬性包括：藥性、藥味、歸經及功效；

功效相互作用系數確定單元，用于根據預設的中醫藥物數據庫，確定方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數；

標準化單元，用于將方劑中各藥物的實際藥量標準化為相對藥量，并將每種藥物的相對藥量作為對應藥物具有的各種單一功效的藥效強度；

方劑功效值確定單元，用于根據方劑中每種藥物單一功效的藥效強度和方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數，確定方劑中各功效的功效值；

輸出單元，用于若輸入的方劑為單個時，輸出方劑各功效的功效值；若輸入的方劑為多個時，輸出方劑功效走勢圖；

其中，所述系統還包括：中醫藥物數據庫確定單元；

所述中醫藥物數據庫確定單元，用于獲取中醫藥物及各藥物的屬性、實際藥量、最小常用藥量和最大常用藥量，并對所述中醫藥物的屬性進行數值化處理，建立中醫藥物數據庫；

所述功效相互作用系數確定單元包括：

中醫藥物數據庫功效相似度矩陣確定模塊，用于根據所述中醫藥物數據庫中存儲的各藥物的屬性，確定各功效之間的相似度，形成中醫藥物數據庫功效相似度矩陣；

方劑功效相似度矩陣確定模塊，用于根據方劑中各藥物的功效，對形成的中醫藥物數據庫功效相似度矩陣進行抽取，得到方劑功效相似度矩陣；

藥物相似度矩陣確定模塊，用于根據方劑中各藥物的屬性，確定方劑中各藥物之間的相似度，形成藥物相似度矩陣；

功效相互作用系數確定模塊，用于根據形成的方劑功效相似度矩陣及藥物相似度矩陣，確定方劑中各藥物各功效之間的相互作用系數；

其中，所述中醫藥物數據庫功效相似度矩陣確定模塊，具體用于通過第一公式確定中醫藥物數據庫中各功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，所述第一公式表示為：

式中，V_e表示第e種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，V_t表示第t種藥物的藥性、藥味和歸經向量，t＝1,2,…T表示中醫藥物數據庫中第t種藥物，T表示中醫藥物數據庫中藥物的種類數，M_te表示第t種藥物的第e種功效，e＝1,2,…,E，E為藥物的功效種類數；

通過第二公式確定兩種功效的相似度，所述第二公式表示為：

式中，w_pq表示第p種功效與第q種功效之間的相似度，V_p表示第p種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量，V_q表示第q種功效對應的平均藥性值、平均藥味值和平均歸經值向量；

將0到最大相似度值之間的值進行劃分得到多個相似度范圍，每個相似度范圍對應一個功效相互作用值；

根據兩種功效的相似度值所屬的相似度范圍，確定兩種功效對應的功效相互作用值；

根據兩種功效的功效相互作用值，構建中醫藥物數據庫功效相似度矩陣；

所述藥物相似度矩陣確定模塊，具體用于根據方劑中各藥物的屬性，確定方劑中各藥物之間的相似度，形成藥物相似度矩陣包括：

通過第三公式確定方劑中各藥物之間的相似度，所述第三公式表示為：

式中，S_ij表示第i種藥物和第j種藥物之間的相似度，v_ik和v_jk分別表示第i、j兩種藥物的第k種藥性、藥味或歸經屬性的數值化結果，i,j＝1,2,…,n，n表示方劑中藥物的種類數，k＝1,2,…,K，K表示藥物藥性、藥味和歸經屬性的總個數；

其中，所述方劑功效值確定單元，具體用于通過第四公式確定方劑中各功效的功效值，所述第四公式表示為：

式中，H_P表示方劑中第p種功效的功效值，i,j＝1,2…,n，n表示方劑中各藥物種類數，X_ip表示第i種藥物的第p種功效的藥效強度，p＝1,2,…,E，q＝1,2,…,E，E表示功效種類數，X_jq表示第j種藥物的第q種功效的藥效強度，表示第i種藥物的第p種功效與第j種藥物的第q種功效之間的相互作用系數；

其中，w_pq表示第p種功效與第q種功效之間的相似度。