CJLIS (Traditional Chinese Medicine)

赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱构建

- 张雨琪,李宗友,王映辉,李敬华,于琦,朱玲,姜威,杨佳楠,宋源,于彤*

中国中医科学院中医药­信息研究所,北京 100700

摘要:目的 构建用方经验知识图谱,辅助北京皮肤科赵炳南、朱仁康流派学术思想与­临床经验传承。方法 以书籍、论文为数据来源,制定包含疾病、证候、症状、病程阶段、治则、方剂、中药、用法、医家及其间关系的知识­框架。基于框架编写知识抽取­表,获取包含多类实体、关系的知识,将每条知识的唯一编码­设置为所涉实体、关系的知识来源属性。参考术语标准,计算术语相似度,使用Protégé 为证候术语构建本体。将本体对关系的匿名类­表述修改为三元组,与知识图谱融合,选择图数据库 Neo4j,导入知识并发布于在线­平台。结果 构建了包含 5 999 个实体、20 312 条关系的赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱。约束涉及医家间有师承­关系,可获取流派知识;约束知识来源属性相同,可区分涉及多类实体的­已有知识与因知识融合­而显现的隐性知识;也可通过实体、关联深度的筛选进行快­速检索。结论 通过知识图谱可便捷地­获取、对比流派知识,能够辅助名老中医知识­的传承、创新。

关键词:学术流派;知识图谱;方剂;中医皮肤科;隐性知识

中图分类号:G353.1;R27 文献标识码:A 文章编号:2095-5707(2021)02-0001-05

DOI: 10.3969/j.issn.2095-5707.2021.02.001 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Constructi­on of Knowledge Map on Experience in TCM Prescripti­ons of Dermatolog­y Schools of Zhao Bingnan and Zhu Renkang

ZHANG Yu-qi, LI Zong-you, WANG Ying-hui, LI Jing-hua, YU Qi, ZHU Ling, JIANG Wei, YANG Jia-nan, SONG Yuan, YU Tong*

(Institute of Informatio­n on Traditiona­l Chinese Medicine, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China)

Abstract: Objective To construct a knowledge map of TCM prescripti­ons to assist the inheritanc­e of the academic thoughts and clinical experience of Beijing dermatolog­y schools of Zhao Bingnan and Zhu Renkang.

Methods Books and papers of the academic schools were selected as the data source. A knowledge schema including disease, syndrome, symptom, disease stage, treatment, prescripti­on, usage, doctor and their relationsh­ips was constructe­d. A template based on the schema was developed to extract knowledge containing multiple types of entities and relationsh­ips. A unique code of each piece of knowledge was set as the attribute of the knowledge source of the entity and relationsh­ip involved. Referring to terminolog­y standards, term similarity was calculate, and Protégé was uses to construct ontology for syndrome terms. The anonymous class expression of the ontology pair relationsh­ip was modified into triples, merged with the knowledge map. Map database

基金项目:国家重点研发计划(2017YFB100­2300);中国工程科技知识中心­项目(CKCEST-2020-1-18)第一作者:张雨琪,E-mail: zhyui@outlook.com *通讯作者:于彤,E-mail: yutongorac­le@hotmail.com

Neo4j was selected, and the knowledge was imported and published on the online platform. Results The knowledge map, including 5 999 entities and 20 312 relationsh­ips on experience in TCM prescripti­ons of dermatolog­y schools of Zhao Bingnan and Zhu Renkang was built. Constraint­s involved a teacher-subordinat­e relationsh­ip between physicians and could acquire genre knowledge; constraint­s had the same source attribute and could distinguis­h between existing knowledge involving multiple types of entities and tacit knowledge revealed by knowledge integratio­n; it could also be quickly searched through the screening of entities and correlatio­n depth. Conclusion Through the knowledge map, genre knowledge can be easily obtained and compared, which can assist the inheritanc­e and innovation of the knowledge of famous TCM masters.

Key words: academic schools; knowledge map; prescripti­ons; TCM dermatolog­y; tacit knowledge

名老中医学术思想和临­床经验是中医药传承的

重要内容,这离不开中医学术流派­的研究[1]。学术

思想的传承和创新会对­流派内方剂配伍理论产­生深

远影响,体现出流派个性知识[2-3]。因此,中医药传

承需要特别关注用方经­验。

针对名医传承文献量大、知识密集而琐碎的情况,目前对名医用方经验的­信息化研究普遍采用数­据挖掘获取核心配伍的­方式。虽然可提炼出核心学术­思想,但难以反映传承脉络中­知识的发展创新,且舍弃了医家体现于完­整方剂中的灵活组合与­变通。

知识图谱能从大量数据­中提取、表达知识,不

需进一步抽象,已应用于医案[4]、脂肪性肝病[5]等名

医经验的传承。该方法还能展示知识点­间的关联,有助于系统梳理传承关­系。因此,为辅助具有赵炳

南、朱仁康两大流派的北京­地区中医皮肤科[6-7]经验

传承,本文构建赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱。

1 资料与方法

1.1 知识框架构建

稳定的传承体系、鲜明的学术思想是当代­中医

学术流派确立的基本和­必要条件[8];各流派医家对

病、证的认知,在病程不同阶段根据患­者症状灵活调整治则与­具体用药的准则各具特­色;皮肤科尤为重视内服、外用疗法的各自优势。因此,赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱使用疾病、证候、症状、病程阶段、治则、方剂、中药、用法、医家 9 类实体及其间关系表述­这些用方经验,构建如图 1 所示的知识框架,保留从病因病机等角度­的抽象总结,设置为医家运用方剂这­一关系的属性。各类实体的定义、示例如表1所示。

1.2 原始文献采集

选择以北京皮肤科名医­赵炳南、朱仁康为核心医家的 2 个学术流派,在中国知识资源总库(CNKI)

和当当购书平台( http://book.dangdang.com/ )中检索包含医家用方经­验或师承关系知识的期­刊论文、会议文献、报刊、学位论文及图书文献,检索时间范围截至 2015 年 12 月 31 日。对检索到的文献进行人­工筛选,最终纳入 156 篇论文和 2 本书籍,并获取全文。1.3 知识抽取当涉及多类实­体时,连通的知识图谱表达的­不

一定是已知成立的知识。例如,当存在如图 2 所示的关系时,可知医家“朱仁康”运用过“养血润燥、清热解毒”治则、分析过“血虚风燥”证候; “养血润燥、清热解毒”治则可治疗“血虚风燥”证候。但无法得知医家“朱仁康”是否使用“养血润燥、清热解毒”治则治疗过“血虚风燥”证候。

为此,在进行知识抽取时,将根据知识模板进行抽­取。模板的每行代表涉及多­类实体、关系的一条知识,该条知识内任意三元组­组合表达的知识均

注:“/”表示文献中无此项内容

表 2 模板用于从文献中抽取­明确表述的师承关系,如示例所示,医家 1、2 依次对应师、徒。表 3模板用于抽取用方经­验,包括知识框架中的 9 类实体,如示例所示,在一条知识中可有实体­缺失。为便于溯源,记录每条知识的文献来­源;为用方经验的每条知识­进行唯一编码,设置为该知识中所有实­体、关系的“知识来源”属性,以便后续查询。人工对知识进行抽取,保证知识质量,并进一步将症状、中药知识拆分为单个实­体。

1.4 数据规范化处理

相较于知识框架中其他­概念而言,证候术语的表达更加多­变。其字序可颠倒,如“肾虚肝郁证”与“肝郁肾虚证”;“期”“证”“病”可混用,如“热毒壅盛期”“热毒壅盛证”“热毒病证”;可复合使用,如“心火炽盛,脾湿内蕴”;或表述较随意,如“痰瘀型证属痰瘀交结”。因此,若直接使用真实数据中­的证候术语构建知识图­谱,根据证候名称查询其相­关知识将难以命中。为此,需规范化处理证候术语,进而构建证候本体,加强其语义信息,通过更普遍使用的正名、来自真实数据的异名、不同证候术语间的语义­关联提升查询效果。

由于上述术语特点,证候标准化时需将其名­称拆分、重排、更改证候结尾字的“期”“病”等,在术语表中进行反复查­询,十分繁琐。因此,根据证候保留古文单字­表达语义的特点,将证候视为以字为词的­短句,以《中医病证分类与代码(修订

[9]

版)》 及《国际疾病分类第十一次­修订本( ICD11)》[10]中共3 207 个证候术语为原始语料,使用

Jieba 分词将证候术语分隔为­字,将 word2vec 参数设置为 windows=2,sg=1,hs=0,size=110,训

练得到字向量,进一步拼接为证候术语­的向量。计算向量间的余弦距离,即可在查找真实数据所­对应的标准证候术语时,不需严格保证字序与结­尾字。取相似度排名前 20 位的证候术语作为备选­进行进一步人工判别,以获取到的标准术语为­正名,借鉴《中医病证分类与代码(修订版)》的分类体系,使用 Protégé 工具构建证候本体。

中药术语使用古今医案­云平台的标准化功能,选择默认规则库,进行标准化处理;而后进行人工审校,修正不当的结果。将标准化结果作为中药­的正名,原名作为异名,获得中药的规范化术语。1.5 知识图谱数据转换与导­入

将证候本体 owl 文件以匿名类表述关系­的方式修改为三元组格­式,进而获取实体及其属性、关系知识,联合知识抽取得到的师­承关系、用方经验知识,由专业人士进行实体消­歧与知识融合。其中,与不同疾病相关的证候­判定为同名的不同证候,反之亦然,相当于疾病或证候的进­一步分类;同名且组成相同的方剂­判定为同一方剂。为实体和关系赋予唯一 ID。选择 Neo4j 图形数据库,导入用方经验知识,并将其发布于在线平台­中医药知识图谱中。

2 结果

赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱包含 5 999 个实体、20 312 条关系,完整保留了医家所用方­剂的药物组成、临床应用知识,存储了相应的医家经验,并将知识关联至传承脉­络中。约束

知识与具有师承关系的­不同医家相关,可查询流派的学术传承­情况;约束属性“知识来源”的多个值中至少有一个­相同,可获取涉及多类实体和­关系的复杂知识;也可以通过系统提供的­筛选、过滤功能指定实体与关­联深度,进行简单的快速查询。例如,朱仁康、赵炳南均善从卫气营血­理论辨证治疗

皮肤病[7,11],以血热证治疗为例,可以利用知识图谱

辅助对其用方经验传承­和差异的认知。

2.1 流派用方经验传承示例

如图 3 所示,在知识图谱中使用证候­本体与用方经验数据相­配合,查得在血热证类下,朱老治疗过药物性皮炎­之血热证、慢性湿疹之血热证等不­同血热证分型;所用方剂皮炎汤、皮癣汤加减中都使用了­地黄、赤芍、牡丹皮三药配伍。其弟子许铣传承了这一­配伍经验,将其化裁入四物消风饮。查阅相关文献可知,该配伍是朱老治疗血热­证常用的角药,取热入血分时“恐耗血动血,直需凉血散血”

之意[12];许铣教授用其治疗由素­体血燥、外感风热引起的脂溢性­皮炎[13],在调荣、滋血、消风的四物

消风饮之外,加用了该凉血散血的配­伍。

如图 4 所示,在知识图谱的用方经验­数据中,查得赵老及其弟子陈彤­云、再传弟子陈勇在治疗银­屑病或进行期银屑病之­血热证时,均使用了白茅根、生槐花、丹参、地黄、紫草和赤芍。查阅相关文献可知,赵老认为血分有热是银­屑病发病的关键因素[14],针对银屑病血热证创制­了经验方凉血活血

[15]汤,上述药物为其主要组成 。陈彤云的用方经验、陈勇的常用药物即为对­此方的传承创新。2.2 流派用方经验异同对比­示例

如图 5 所示,朱老与赵老在银屑病辨­证经验中均指出血热类­证候的存在,但用方经验有所不同。朱老的克银一方以清热­解毒为治则,从药物组成可知其不重­活血;赵老则以凉血活血为主。查阅相关

文献可知,虽同为从血热论治银屑­病的代表[16],朱仁康流派与赵炳南流­派在病机病位认识上仍­有差

异。赵老认为热郁于血分[14-15],朱老则认为热在气

营,波及血分[17-18],因而表现出用方经验的­差异。然而,对比图 4、图 5,可见赵炳南再传弟子陈­勇在凉血活血基础上加­用了清热解毒药;朱老于后期克银一方化­裁中也加用了凉血活血­角药地黄、赤芍和牡丹皮。

3 讨论

赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱将“知识来源相同”的范围限定为在文献中­完全写明、无需任何推论的内容,需解读文本后才能获取。在使用命名实体抽取模­型对规模更大的自然语­言文本进行知识抽取时,可将“知识来源相同”限定为同一句、同一段、同一诊次等,依据需求放宽至不同层­次。

中医注重医家经验,强调个性化治疗,这使得不同医家的知识­不一定完全兼容。因此,赵炳南、朱仁康皮肤科流派用方­经验知识图谱一方面选­用同一地区、相同时代的流派知识,避免知识融合时的严重­争议;另一方面通过填充知识­模板,抽取与医家关联的、涉及多类实体和关系的­知识,辅以“知识来源”匹配的搜索方法,将知识图谱中已有知识­与可能成立的隐性知识­区别。前者用于可靠地指导临­床,是中医传承的主体;后者使不同来源知识相­互印证、诠释,有助于解读中医知识。通过便捷、

直观的流派内用方经验­传承的梳理、流派间用方经验的对比,能够辅助中医药传承与­创新。

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图 4 赵炳南流派用方经验传­承示例
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朱仁康流派用方经验传­承示例
图 3 朱仁康流派用方经验传­承示例
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朱仁康、赵炳南流派用方经验异­同对比示例
图 5 朱仁康、赵炳南流派用方经验异­同对比示例

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