云計算在預防中藥不良反應發生的應用探討

肖麗，王世宇，錢前，張貴紅

云計算在預防中藥不良反應發生的應用探討

肖麗1，王世宇2，錢前1，張貴紅3

中藥不良反應已成為困擾廣大醫藥工作者的一個難題。計算機云計算技術的飛速發展為預防中藥不良反應的發生提供了一條新途徑。云計算可以憑借虛擬化技術和資源整合，降低預防中藥不良反應所需的時間和資金成本。

中藥不良反應；云計算；成本

中醫藥以其獨特的理論體系和顯著的療效被廣泛接受。中藥具有療效好、副作用小、毒性低、使用安全等優點，在預防治療疾病及養生保健領域發揮著重要的作用。由于中醫藥產業的快速發展和中藥使用不當等因素的影響，對中藥不良反應的報道日趨增多。因此，如何有效地減少中藥不良反應，使其更好地為人類健康事業服務已成為廣大中醫藥工作者的一個重要研究課題[1,2]。

1 中藥不良反應概況

1.1 中藥不良反應的現狀

人們過去傾向于認為中藥相對西藥來說安全而無副作用。但隨著研究的深入，對中藥不良反應的報道也日趨增多。通過文獻檢索，發現從2000年～2005年、2005年～2010年、2010年～2012年，發表中藥不良反應的報道分別為478篇、752篇和339篇，文獻增長的速度和數量無疑都說明了中藥不良反應正越來越受到廣泛的關注[3]。中藥不良反應成為僅次于抗生素而位居第二的藥物所引起的不良反應。近年來，隨著中藥注射劑的廣泛使用，其不良反應呈現快速增長的趨勢，其中以魚腥草注射液、莪術油注射液、刺五加注射液、茵梔黃注射液、雙黃連注射液、葛根素注射液、清開靈注射液等中藥注射劑引發的不良反應居多，最常見的是皮疹、過敏性休克等過敏反應。

1.2 減少中藥不良反應的措施

中藥不良反應的發生多是由于人們對中藥認識的不足及缺乏科學嚴格的規范所致[4]。因此，筆者認為可以通過以下措施的綜合使用，達到有效減少中藥不良反應發生的目的。

1.2.1 加強中藥材的規范化種植和制定科學的中藥質量標準 “藥材好，藥才好”。因此，應根據中藥材生長的特性，選擇適當的地理環境，實現中藥材的規范化和科學化種植，以保證中藥材的質量。

目前，中藥質量標準存在的問題相當多（如含量測定方法的科學性不強、可控指標少、標準不完善、缺乏原料的質量標準等），嚴重地影響了中藥的臨床安全性和有效性。因此，應用現代科學技術，制定科學可行的中藥質量標準就勢在必行了。

1.2.2 加強中藥基礎性研究 首先，應重視中藥毒理學的研究。在中藥現代藥理毒理的研究、中藥有效成分與毒性成分的研究、中藥毒代動力學的研究、應用血清藥理學方法對中藥毒理學的研究、用分子生物學方法對中藥毒理學的研究等領域加大研究的力度，特別應重視傳統有毒中藥的研究。

其次，應加強中藥劑型改革及研制，提高制劑水平。新劑型不僅能提高療效也能降低毒性，如四逆湯煎劑與緩釋片劑的毒性比較，緩釋片劑毒副作用明顯小于四逆湯煎劑。中藥制劑不僅包括劑型的選擇，還包括成型前的處理工藝（如藥物的炮制、提取、凈化、分離過程）都會影響藥物的療效與不良反應。因此，中藥劑型改革的思路應是在遵循中醫藥理論體系的前提下，還必須重視傳統中藥劑型的科學內含。

1.2.3 加強中藥的流行病學和藥源性疾病研究 中藥流行病學是指應用流行病學的原理及方法，研究人群中中藥的療效和不良反應的一門應用學科。中藥流行病學的重點是收集實際用藥人群的安全性資料，分析用藥過程中發生的不良反應事件與中藥本身的內在聯系，尋求中藥對疾病預后的影響。我們應該注重對中藥不良反應資料的全面收集，并運用流行病學的原理與方法進行分析研究，為臨床安全、有效、合理用藥提供科學依據。

中藥藥源性疾病是指應用中藥后致使某個或幾個器官或組織產生功能性或器質性損害而引起的疾病。它是中藥不良反應在一定條件下產生的后果，包括正常用法用量下所產生的不良反應，也包括超量、超時、濫用、誤服等不正確使用中藥所引起的疾病。

1.2.4 堅持辨證論治與合理配伍用藥 在中醫的治療中，堅持辨證論治與合理配伍用藥的思想。通過科學的配伍可以有效地降低或消除毒性，如用于治療肝硬化腹水的十棗丸，方中用大棗來緩和大戟、甘遂、芫花的峻下作用，就是利用甘草緩解各藥毒性。藥理實驗證明甘草的甘草甜素有解毒作用，揭示了“甘草解百毒”理論的實驗依據。

2 云計算發展概況

2.1 云計算簡介

云計算（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源，是處理海量數據最有效的方法。云是網絡、互聯網的一種比喻說法。通過將計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業單位數據中心的運行將與互聯網更相似。便于用戶能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。

云計算按服務類型大致可分：將基礎設施作為服務（Infrastructure as a Service, IaaS）、將平臺作為服務（Platform as a service, PaaS）、將軟件作為服務（Software as a service, SaaS）3種類型。

至今為止，亞馬遜、Google、微軟、SUN和IBM等IT商業巨頭都推出了自己的云計算平臺，運用不同的技術和系統框架來實現上述云計算的應用目標（見表1）。

表1 有代表性的云計算平臺之間的主要特性對比

2.2 云計算的優勢特色

憑借虛擬化技術和資源整合，云計算可以實現資源的按需分配，從而提高資源利用效率，同時降低用戶的設備投入和使用成本。云計算具有下述的優勢特色。

2.2.1 動態的高可擴展性 “云”的規模可以動態伸縮，根據用戶需求動態的增減IT資源。滿足應用和用戶規模增長的需要。

2.2.2 虛擬化的超大規模 “云計算管理系統”具有相當的規模，Google云計算[5,6]已經擁有100多萬臺服務器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。企業私有云一般擁有數百上千臺服務器。“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。

2.2.3 高可靠性 “云”使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機更可靠。

2.2.4 通用性 云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以滿足不同應用的需求，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。

2.2.5 按需服務 “云”是一個龐大的資源池，用戶可以按需購買，實現類似自來水、電和煤氣的計費。

2.2.6 資源復用，成本廉價 由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節點來構成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業無需負擔日益高昂的數據中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優勢，節約大量的時間和資金。

2.3 云計算在減少中藥不良反應的應用

將云計算技術引入對中藥不良反應的風險控制中，以中藥不良反應臨床實驗數據為基礎，構建一個中藥不良反應信息集成原型，該原型用以實現離散的中藥信息系統中各類異構數據信息的采集、共享、有效整合及應用。采用服務數據對象的形式將各類異構中藥不良反應數據信息封裝為與平臺無關的醫學數據服務，利用云計算強大的分布式存儲與運算能力，實現中藥不良反應數據服務資源的有效整合及應用。

針對中藥臨床反應的特點，收集大量的臨床數據和文獻資料進行分析。發現中藥大黃的毒性成分蒽醌類化合物可引起全身過敏反應及消化系統、神經系統等不良反應。體外實驗和動物實驗證實，蒽醌類瀉藥有潛在的致病變致癌現象。數據以中藥大黃在復方中配伍劑量、功效和毒性為例，進行臨床治療方案決策研究。在急性毒性試驗中：大黃煎劑給小鼠灌胃8 g/kg．d，連續5 d，小鼠谷丙轉氨酶(ALT)、γ-谷氨酰轉肽酶(γ-GT)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)明顯升高，且隨劑量增大而加劇，對肝臟的毒害作用主要表現為肝細胞脂肪變性。而在長期毒性試驗中：大鼠以大黃總蒽醌4.5 g/kg．d，連續26 w灌胃后，紅細胞計數、血紅蛋白含量、紅細胞壓積指數、Na+含量降低，尿素氮、總膽固醇、尿酸、尿β-微球蛋白的含量顯著升高。大黃主要毒性反應在腎臟，表現為近曲小管上皮細胞不同程度腫脹壞死。將搜集到的大量的中藥不良反應數據信息,整理成云計算平臺能處理的數據格式。

分析云計算的應用原理與可行性，采用云計算分布式文件系統構建分布式存儲和計算平臺，以Hadoop[7]/Mapreduce[8～10]作為平行計算的框架，并行計算大規模海量數據，將把工作流分劃到大量的機器上去。MapReduce是將一個大作業拆分為多個小作業的框架（大作業和小作業應該本質是一樣的，只是規模不同），用戶需要做的就是決定拆成多少份，以及定義作業本身。

云計算環境研究需要運用關聯分析、聚類、回歸等方法進行分析比較，找到適合中藥不良反應風險控制的有效處理方法，獲取有益臨床治療方案決策的結果信息。

建立基于云計算技術的中藥不良反應信息集成中心原型，并對云計算配置環境作出適當的調整和優化，以滿足中醫學的應用需求，更加有效地集成、管理和分析大規模的中醫學信息數據，從而推動計算機科學、中醫藥學的發展。

3 展望

云計算技術將改變醫療衛生行業信息化方式，為中藥學數據信息和資源整合提供新途徑。基于云計算的資源庫整合方案，將所有中藥不良反應的數據資源作為“云服務”提供給醫院、醫生和教學資源用戶，而各級各類用戶可以很快捷地找到需要的資源和相應功能，并能在云端很容易地控制和處理。用戶可以使用“云服務”在任何時間、地點學習某方面的知識，查到云端的各種多媒體資源，隨時進行模擬實驗環境進行中藥不良反應的模擬實驗等。

總之，隨著云計算的飛速發展及在中藥不良反應控制方面研究的逐步深入，必將提高中藥的利用水平，有效減少中藥的不良反應，極大地促進中醫藥事業的健康快速發展。

[1] 李崢嶸,董靖.淺談中藥不良反應產生的原因及其對策[J].中醫臨床研究,2011,3(10):113.

[2] 鄔占慧.淺談中藥不良反應的表現、原因及預防[J].中國醫藥指南,2011,9(6):283．

[3] 張春燕.中藥不良反應監測的現狀及改進 [J].黑龍江醫藥,2013,26(6):1045．

[4] 李會銀.中藥不良反應的現代研究進展[J].湖南中醫藥大學學報,2013,33(10):109．

[5] Barroso LA,Dean J,H?lzle U.Web search for a planet:The Google cluster architecture[J].IEEE Micro, 2003,23(2):22.

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[10] 陳海勇,伏漢莢.基于Jetspeed的網格門戶系統的設計[J].微計算機信息,2005,21(30):61.

（責任編輯：蔣淼）

圖1 中藥復方作用機制

4 結論

通過對中藥復方對機體發揮作用的機制分析，可以看出若保證中藥復方能更好的發揮出治療疾病目的性，需注意以下幾點:首先要保證藥物基本功效的穩定，包括藥物的產地、采收、炮制等都需要嚴格把關，醫者當閱讀大量本草文獻，掌握歷代醫家對單味藥物的認識與經驗，只有充分把握了單味中藥的特點，才能靈活運用，加減變化；其次是要充分認識機體本身的復雜系統，不拘泥于經方、時方，也不排斥現代研究與古章古法，博采眾家之所長，通過對不同的辯證體系的把握和充分理解，進行調整影響中藥復方作用的目的，從而制定效如浮鼓的中藥復方，由此可見，所謂的“一招鮮吃遍天”的模式是不足為取的，從中藥到復方再到機體，如此復雜的系統，對初始值的設定極其敏感，在一個中醫復方中，也許幾克的藥物劑量的變化都會對整個疾病產生不小的影響。第三，不能忽略復方作用于機制后的反饋效應，要發揮復方作用機制中的協調反饋功能，藥物服用后，一般會給病人帶來一定反應，無論有效、無效都具有一定意義，根據患者機體的變化可以調節復方系統結構關系，以達最佳目的。

[參考文獻]

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[4] 李川,閆潔.大黃的主要功效探析[J].國際中醫中藥雜志,2013,35(2):181.

（責任編輯：蔣淼）

Discussion on application of adverse reaction of traditional Chinese medicine prevention by cloud computing

XIAO Li1, WANG Shi-yu2, QIAN Qian1, ZHANG Gui-hong3/(Medicinal Information Engineering College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine Chengdu 611137, Sichuan; 2. Offce of Teaching Affairs, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, Sichuan; 3. School of Computer Science, Leshan Normal University, Leshan 614000, Sichuan)

Adverse drug reaction of traditional Chinese medicines has become a problem troubling medicine professionals. The rapid development of the computer technology of cloud computing provides a new way for the prevention of adverse drug reaction of traditional Chinese medicines. Relying on virtualization technology and integration of resources, cloud computing can reduce costs of time and funds required for the prevention of adverse drug reaction of traditional Chinese medicines.

Adverse drug reaction of traditional Chinese medicines; cloud computing; costs

R 285.1

A

1674-926X(2015)04-009-04

四川省教育廳科研基金項目（13SB0299）

1.成都中醫藥大學醫學信息工程學院，四川 成都 611137；2.成都中醫藥大學教務處，四川 成都611137；3.樂山師范學院計算機科學學院，四川樂山 614000

肖麗(1976-)，女，碩士，主要從事中醫藥數字化方面的研究Tel:18011563500 Email:xiaolichengdu@163.com

張貴紅(1973-)，女，碩士，主要從事數據挖掘方面的研究Tel:18781443880 Email:zhangcjw@163.com

2014-11-05