[發明專利]一種用于中藥核心藥物識別的社區發現方法

有效

• 申請號: 202110354293.3
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113053540B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 張云;劉勇國;李巧勤;楊尚明;朱嘉靜
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G16H70/40
• 分類號: G16H70/40
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開一種用于中藥核心藥物識別的社區發現方法，應用于中藥方劑核心藥物研究領域，針對現有技術識別中藥核心藥物準確率不高的問題；本發明通過設計藥物節點傳播能力、吸引能力、發射能力和接收能力，細粒度地衡量藥物節點重要性；并首次提出標簽融合思想，融合不同ID但相似的功效標簽，減少冗余標簽和迭代時間，快速地獲得高質量的藥物社區結果，以識別準確的核心藥物。

技術領域

本發明屬于中藥方劑核心藥物研究領域，特別涉及一種中藥方劑核心藥物識別技術。

背景技術

中藥方劑講究“君臣佐使”配伍原則，即中藥方劑一般由君藥、臣藥、佐藥、使藥四個部分組成：1)君藥是對主證或主病起主要治療作用的藥物，它體現了方劑的主攻方向，其藥力居方中之首，是組方中不可缺少的藥物；2)臣藥是輔助君藥加強治療主證或主病的藥物；3)佐藥一為佐助藥，用于治療次要兼證，二為佐制藥，用以消除或減緩君藥、臣藥的毒性；4)使藥：一是引經藥，引方中諸藥直達病所的藥物，二是調和藥，即調和諸藥的作用，使其共同發揮治病的效果。綜上，一個方劑的君藥和臣藥是核心藥物，即在方劑中經常一起搭配的治療某種疾病的重要藥物組合。但是目前大量的方劑并沒有記錄方劑的君臣佐使信息，因此，設計有效的核心藥物發現方法，有利于中醫“君臣佐使”的配伍理論的研究。

目前關于中藥方劑核心藥物發現的研究主要有以下三個方向：

1)基于關聯規則的方法：通過關聯規則挖掘藥物在方劑中共同出現的規律，將共現概率高的藥物組合識別為方劑的核心藥物。

2)基于社區發現的方法：通過建立藥物網絡，采用社區發現的手段，研究網絡的內在結構，發現藥物社區，針對每個藥物社區，識別藥物節點重要性，將重要性高的藥物識別為核心藥物。

3)實驗方法：通過分析方劑藥物的主要化學成分，選擇具有主要化學成分的藥物為該方劑的核心藥物。

上述方法為中藥核心藥物的研究奠定了基礎，但存在如下缺點：

1)基于關聯規則的方法依賴于藥物出現的頻次，較難發現出現次數少但療效好的核心藥物；

2)基于社區發現的方法受限于構建藥物網絡的方劑數據較少，不能在較小的藥物網絡中發現針對特定疾病的全部核心藥物。目前流行的社區發現算法主要是基于標簽傳播的算法，其主要問題是，第一，考慮節點重要性因素單一，不能準確地體現節點的重要程度；第二，只關注節點，沒有關注標簽，特別是標簽的相似性沒有關注；

3)實驗方法成本高，操作過程復雜。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于中藥核心藥物識別的社區發現方法，通過考慮節點本身和鄰居節點，設計了節點傳播能力、吸引能力、發射能力和接收能力的多能力模型，更細粒度地衡量節點的重要性；同時算法考慮標簽的相似性，對相似度高的標簽進行融合，減少冗余標簽，減少算法迭代次數，提高發現藥物社區和重要藥物節點的準確度和穩定性，提高核心藥物識別的準確度。

本發明采用的技術方案為：一種用于中藥核心藥物識別的社區發現方法，包括：

首先，將藥物作為節點，兩個藥物共同出現在同一方劑中作為邊，將藥物功效作為標簽；

然后，計算節點之間的最短距離；計算節點相似性；計算標簽的相似性；計算每個節點的傳播能力、吸引能力、發射能力、接收能力；并將藥物節點按傳播能力的大小從小到大進行排序；

其次，進行標簽發射、標簽融合與標簽接收的處理；

最后，根據標簽分布，將具有相同標簽的節點劃分為同一藥物社區，識別為可以對同類證候有效的藥物；在每個藥物社區中，將傳播能力Top-3的節點識別為該類證候的核心藥物。