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(yī)臨床組方用藥的一個重要環(huán)節(jié)。方劑要產生療效，組成的藥物就須發(fā)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(yī)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(guī)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(guī)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(yī)生的用藥，提高療效。不同的醫(yī)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究顯然是不利的。

目前缺量方劑大致分為3種情況：①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；②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；③有一部分藥物劑量以個、枚、節(jié)、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·→y︳→x︳︳→y＝∑n i＝1xiyi∑n i＝1x2i∑n i＝1y2i

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(tǒng)計學方法。根據傳統(tǒng)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個最相似方中的劑量進行缺劑量的補缺。具體流程是：①確定方劑F中需要補缺劑量的藥物D；②計算方劑F的向量；③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；④計算集合P中各方相對于方F的余弦值；⑤將集合P中的各方按照余弦值進行降序排序；⑥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。 15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2～6 g之間。此配伍方法為李東垣所創(chuàng)，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(guī)用量的。原方為傷寒方，“傷寒八九日，下之，胸滿煩驚，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(yī)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(fā)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(yī)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(yī)傳統(tǒng)認識一致，符合臨床用藥劑量。

本文基于比較方劑之間的相似度用KNN方法對方劑缺劑量的補缺只是初步的探尋，其結果也存在著部分的不合理性，還有進一步探尋的必要。KNN算法中關于K值的確定對于劑量的補缺影響較大，對于K值的確定還需進一步的調試，同時還需再繼續(xù)挖掘方劑配伍環(huán)境對于藥物及其劑量的影響，完善方劑缺劑量的補缺。