中藥向量空間理論在艾滋病方劑中的應用

張九進 賴昌生

摘要：目的 ?運用中藥向量空間理論探討艾滋病方劑中的病癥名稱、證型及用藥的性味歸經、功效的規律和特點，為中醫藥治療艾滋病提供理論依據。方法 ?收集1992年1月～2018年12月中國知網中（CNKI）收錄的有關中醫或中西醫結合治療艾滋病的文獻，采用中藥向量空間理論，統計文獻中使用的方劑及其對應的病癥名稱、證型及功效歸類的分布情況，分析方劑中所使用藥物的性、味、歸經以及方劑中單藥劑量的平均值、最大值、最小值和標準差等指標。結果 ?共統計方劑62首，排名前10位的方劑分別是御寒湯、甘露消毒丹、參苓白術散、人參養榮湯和右歸丸、甘草瀉心湯、真人養臟湯合補中益氣湯、資生丸、艾可清復方、黃芪鱉甲散、千金葦莖湯。常見的艾滋病病癥名有咳嗽、泄瀉、股骨頭壞死、合并肺結核、腹瀉、感冒、消瘦及消化不良、瘙癢性丘疹性皮疹、艾滋病免疫失調、合并肺孢子蟲肺炎等。排名前10位的證型分別是正虛邪實、邪盛正衰，脾腎虛弱、濕熱內蘊，瘀血阻絡兼有風濕，正虛瘀結，五臟氣血陰陽俱虛，氣虛濕熱，脾腎陽虛，外感風寒，風寒襲肺，久泄滑脫。用于治療艾滋病的中藥共計184味，出現頻次最多的為補氣藥，其次為發散風寒藥、補血藥等;藥性以溫性為最，其次為寒性;藥味以甘味為最，其次為苦、辛味;歸經以肺經最多，脾經次之，胃經居第3位。常見艾滋病方劑的單藥劑量的平均值、最大值、最小值和標準差以及常見艾滋病方劑的味數分布區別較大。結論 ?艾滋病患者中醫證型以氣虛最為多見，病位在脾，以脾肺肝功能失調為本，元氣虧虛為其關鍵致病因素的病因病機。中醫藥治療艾滋病臨證用藥使用劑量多樣且靈活，方劑味數靈活多變，在臨床上應加以掌據和靈活運用。

關鍵詞：中藥向量空間;艾滋病;方劑;中藥

中圖分類號：R285.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.11.023

文章編號：1006-1959（2020）11-0076-06

Abstract：Objective ?To use the vector space theory of traditional Chinese medicine to explore the names and syndrome types of AIDS prescriptions， as well as the laws and characteristics of sexual taste and meridian and efficacy of medication， so as to provide a theoretical basis for the treatment of AIDS by traditional Chinese medicine.Methods ?Collected from January 1992 to December 2018 in China Knowledge Network （CNKI） literature on the treatment of AIDS with traditional Chinese medicine or integrated Chinese and Western medicine， using the vector space theory of traditional Chinese medicine， statistical prescriptions used in the literature and their corresponding disease names， syndrome type and distribution of efficacy classification， analysis of the properties of the drugs used in the prescription， taste， normalization and the average， maximum， minimum and standard deviation of the single drug dose in the prescription.Results ?A total of 62 prescriptions were counted， and the top 10 prescriptions were Yuhan Decoction， Ganlu Disinfectant Pill， Shenling Baizhu Powder， Ginseng Yangrong Decoction and Yougui Pill， Gancao Xiexin Decoction， Zhenren Yangzhang Decoction and Buzhong Zhongqi Decoction ， Shise Wan， Aikeqing Compound， Astragalus Turtle Powder， Qianjin Reed Stem Soup. Common names for AIDS include cough， diarrhea， femoral head necrosis， tuberculosis， diarrhea， cold， weight loss and indigestion， pruritus papular rash， AIDS immune disorders， and pneumocystis pneumonia. The top 10 syndrome types are Zhengxuxieshi， Xieshengxianxie， spleen and kidney weakness， dampness and heat content， blood stasis and obstruction combined with rheumatism， Zhengxu stasis， five organs Qi and blood Yin and Yang deficiency， Qi deficiency damp heat Kidney Yang deficiency， exogenous wind and cold， wind and cold attack the lungs， prolonged discharge. A total of 184 traditional Chinese medicines for the treatment of AIDS， the most frequent ones are qi-invigorating medicines， followed by divergent wind-chilling medicines， blood-enriching medicines， etc .; the medicinal properties are mostly warm， followed by coldness; ， spicy; the most common meridian is the lung meridian， followed by the spleen meridian， and the meridian meridian ranks third. The average value， maximum value， minimum value and standard deviation of the single dose of common AIDS prescriptions and the distribution of taste numbers of common AIDS prescriptions are quite different.Conclusion ?Deficiency of Qi is the most common type of TCM syndrome in AIDS patients. The disease is located in the spleen. The dysfunction of the spleen， lung and liver is the main factor. The dosage of clinical medicine for the treatment of AIDS in traditional Chinese medicine is diverse and flexible， and the flavor of the prescription is flexible and changeable. It should be clinically used and flexibly used.

Key words：Chinese medicine vector space;AIDS;Prescription;Chinese medicine

向量（vector）是一個數學概念，指具有大小和方向的量。向量空間是向量的集合，又稱線性空間，是線性代數的中心內容和基本概念之一。中藥向量空間是把一味中藥的性能功效屬性集作為一個向量，一個方劑或類方中的多個中藥向量構成了一個中藥向量空間。向量空間中的兩個向量之間有內積、外積以及距離、有夾角余弦等多種屬性。可將中藥向量空間作為一個矩陣，而矩陣是線性代數中的核心概念，有加法、乘法等運算方法，也有特征值、跡等多種屬性，而中藥和方劑矩陣所形成的向量空間可作為線性空間，具有八條線性空間的優良運算性質。中藥和方劑中所有的研究對象均可抽象成向量和向量空間，借助線性代數再結合一定的軟件就可以實現智能化、機器學習和數據挖掘等多種功能。本研究將向量空間本運用到中藥學和方劑學等多個領域，旨在實現方劑的智能歸類、智能識別以及機器學習、數據挖掘等多種先進功能，現以中藥向量空間在艾滋病方劑的應用為例進行分析。

1資料與方法

1.1資料來源 ?以關鍵詞“艾滋病”“HIV”“AIDS”“中醫藥”為檢索詞，檢索中國期刊數據（CNKI）收錄的中醫或中西醫結合診治艾滋病文獻中的方劑和藥物。檢索時間1992年1月至2018年12月。所選文獻中須包含完整的方藥，方藥不完整及中藥復方制劑剔除。方劑統計1個證型附1首以上方劑者，按數方統計;如果為基本方含有加減用藥者，仍按1個方統計，方劑名稱參照新世紀全國高等中醫藥院校規劃教材《方劑學》標準整理規范。

1.2方法 ?根據中藥向量空間理論對數據進行組織：藥性是中藥與療效有關的特征或屬性，是中藥藥性理論的核心，主要包括四氣、五味、升降浮沉、歸經、毒性等內容。選取多個藥性為基本指標，就可以建立方劑藥性特征的概念：四氣包括寒、熱、溫、涼、平5個屬性;五味包括辛、甘、酸、苦、咸、淡、澀7個屬性;歸經包括心、肝、脾、胃、肺、腎、大腸、小腸、膀胱、心包、膽、三焦12個屬性;升降浮沉和毒性分別是一個獨立的屬性，功效分類包括發散風寒、發散風熱、清熱瀉火、清熱燥濕、清熱解毒、清熱涼血、清虛熱、攻下、潤下、祛風濕、化濕、峻下逐水、利水消腫、利尿通淋、利濕退黃、溫里、理氣、消食、驅蟲、涼血止血、化瘀止血、收斂止血、溫經止血、溫化寒痰、清化熱痰、止咳平喘、活血化瘀、重鎮安神、養心安神、平抑肝陽、息風止痙、開竅、補氣、補陽、補血、補陰、止汗、斂肺澀腸、固精縮尿止帶、涌吐、殺蟲止癢、拔毒生肌42個屬性。中藥性能（包括四氣、五味、歸經、升降浮沉和有毒無毒）共有26個屬性以及功效的42個屬性，可使用68個屬性進行描述。然后對這些屬性進行具體的量化：在68個屬性指標中，除升降浮沉外，屬性的均取值為有和無，“有”用數值1表示，“無”用0表示，如黃芪為溫性，則“溫”屬性賦值為1;升降浮沉屬性有3個取值，分別是“升浮”用1表示，“沉降”用-1表示，“不明顯”則用0表示，對每個屬性分別賦值，建立實例化中藥向量。在中藥向量的基礎上，對一個方劑或類方中的各個中藥分別賦值，由此形成中藥向量空間。各中藥向量間可以進行各種線性運算，多組向量間還具有均值中心等屬性，實現中藥藥性特征的數學化，即可以對方劑內的各中藥向量進行各種運算和統計，探索方劑的各種規律。按照上述方法對每個中藥用68個屬性指標來描述，即除藥物名稱外還包括四氣、五味、歸經、升降浮沉、有毒無毒及功效分類等68個字段。方劑數據庫使用文獻作者、篇名、期刊、中醫證型、方劑名稱、方劑中的中藥名稱等字段來組織數據。

1.3評價方法 ?分析艾滋病方劑所對應的病癥名稱、證型及艾滋病常的方劑名稱、功效分類，以及艾滋病方劑中所使用藥物的四氣、五味、歸經、升降浮沉、有毒無毒及功效。

1.4統計學分析 ?所有數據資料統一錄入Excel 2007，統計與分析采用SPSS 23.0執行，根據研究資料的內容和性質，采用描述性統計進行數據分析。

2結果

2.1艾滋病病癥名稱統計 ?臨床常見的艾滋病病癥名有咳嗽、泄瀉、股骨頭壞死、合并肺結核、腹瀉、感冒、消瘦及消化不良、瘙癢性丘疹性皮疹、艾滋病免疫失調、合并肺孢子蟲肺炎等，見表1。

2.2方劑頻次 ?治療艾滋病共涉及方劑62首，使用的前10位的方劑分別是御寒湯、甘露消毒丹、參苓白術散、人參養榮湯和右歸丸、甘草瀉心湯、真人養臟湯合補中益氣湯、資生丸、艾可清復方、黃芪鱉甲散、千金葦莖湯，見表2。

2.3證型頻次統計 ?艾滋病證型排名前10位的分別正虛邪實、邪盛正衰，脾腎虛弱、濕熱內蘊，瘀血阻絡兼有風濕，正虛瘀結，五臟氣血陰陽俱虛，氣虛濕熱，脾腎陽虛，外感風寒，風寒襲肺，久泄滑脫。具體艾滋病證型見表3。

2.4艾滋病用藥功效分布 ?治療艾滋病的藥物中，除了涌吐、潤下、峻下逐水、拔毒生肌類藥物外，其他所有種類的藥物功效均有所涉及，其中排名前10位的功效分別是補氣藥、發散風寒藥、補血藥、活血化瘀藥、發散風熱藥、利水消腫藥、清熱燥濕藥、止咳平喘藥、清熱涼血藥、清化熱痰藥，具體用藥功效見表4。

2.5艾滋病常用藥物 ?共涉及藥物184種，使用頻 次最高的20種藥物分別是甘草、白術、黃芪、茯苓、黃芩、當歸、白芍、半夏、黨參、人參、陳皮、柴胡、丹參、桔梗、苦杏仁、山藥、赤芍、干姜、生地黃、紫蘇，見表5。

2.6艾滋病常用藥物性、味、歸經分析 ?治療艾滋病所用中藥藥性分布溫性藥物最多，其次為寒性，平性藥居第3位，見表6;中藥五味中甘味最多，苦味次之，辛味居第3位，見表7;中藥歸經以肺經最多，脾經次之，胃經居第3位，見表8。

2.7治療艾滋病常見方劑的單藥劑量的平均值、最大值、最小值和標準差 ?治療艾滋病常見方劑單藥劑量的平均值以艾滋病股骨頭壞死方劑最大（13.33 g），艾滋病腹瀉最小（8.5 g）;方劑單藥劑量最大值以艾滋病消瘦及消化不良方劑最高（19 g），艾滋病腹瀉和艾滋病咳嗽方劑最小（11 g）;方劑單藥劑量最小值以艾滋病股骨頭壞死方劑最高（11 g），艾滋病泄瀉方劑最低（2 g）;方劑劑量標準差以艾滋病泄瀉方劑最高（5.11 g），艾滋病感冒方劑最低（1.38 g），見表9。

2.8常見艾滋病方劑的味數分布 ?常見艾滋病方劑的味數分布以治療艾滋病瘙癢性丘疹性皮疹的的方劑味數最多（38味），治療艾滋病泄瀉的方劑香連丸藥味數最少（2味），具體方劑及藥味數見表10。

3討論

中醫認為疾病的發生發展是由于致病因素作用于人體，引起機體陰陽氣血偏盛偏衰，臟腑經絡機能失常的結果。藥物治病防病的機制是根據藥物的偏性，糾正機體的陰陽氣血偏盛偏衰。藥物的性味歸經及功效等中藥性能是中藥理論的核心，是對中藥作用的基本性質和特征的高度概括。基于中藥向量空間的運算結果表明：艾滋病用藥以補氣藥為最，可推斷其病機的最大在于氣虛，其后依次為發散風寒藥、補血藥等。根據國內學者對于中醫證素分布特點的研究，HIV感染者及艾滋病患者的中醫病性證素為氣虛、水濕、陰虛、痰飲、陽虛等[1]。本次研究從功效使用排序及藥物出現的頻次分析，與病因病機證素的研究結果基本吻合。

從用藥的中藥性能分析，藥物歸經以歸肺經的藥物為最，依次為脾、胃等經。根據文獻研究，艾滋病的病位集中在脾、肺、腎、胃、心等，用藥與病性規律研究基本吻合。在本文的中藥性能研究中，艾滋病用藥主要是溫性，其次是寒性藥物;用藥以甘味為最，其次是苦、辛味藥，其他藥味則使用較少。而甘可益脾補土，苦能泄能燥能堅，辛能散能行，三者相合可益脾助運。針對病機用藥，可收到桴鼓之效。

與以往不同，本研究基于中藥向量空間理論取得以上統計結果。中藥向量的概念由來已久，但一直未系統化和理論化，表現為雖然長期以來均有學者運用向量等概念對中藥或方劑進行研究，但或未取得實際應用，或只零星地應用而未系統化。如李德華等[2]雖然初步提出了中藥向量的概念后，并未能加以實際應用解決臨床或中藥方劑學中的問題，后續也未有相關的文章發表;顏素容[3]雖然簡單地加以對中藥向量進行了簡單的運算，但并未系統化、理論化形成向量空間的整體概念;雍小嘉等[4]采用了空間矢量（即向量）闡述了方劑的組方原理并取得了初步的成功，可惜作者對中藥向量的運用并未深入，解決的問題也較局限和單一。王瑞祥[5]提出的概念很接近中藥向量空間的概念，但未獲得實際運用，致使此概念只停留在空間樓閣階段。值得一提的是，在以上的研究中，其實都是對中藥向量空間相關概念的探索和運用，除了最后一篇王瑞祥的文章外，其他三個或者是國家自然科學基金項目或者國家973計劃資助項目，反映了此領域研究的高度和關注度。本研究提出了中藥向量空間的概念，并且應用于艾滋病方藥研究中。中藥和方劑中所有的研究對象均可抽象成向量和向量空間，有了線性代數等工具，再結合一定的軟件就可以實現智能化、機器學習和數據挖掘等多種功能。值得一提的是，基于中藥向量空間理論，筆者也取得了一些前期研究結果[6，7]，此外，還初步實現了中藥和方劑的智能化分類及計量方劑學的數字模型，并通過此模型，實現了對各流派所使用方藥的比較;通過計算方劑庫中每首方劑中各味中藥的距離和夾角等關鍵數值，根據這些數據可智能地判定每首方劑的君臣佐使組成及研究方劑中藥物的協同或制約作用等。

總而言之，通過中藥向量空間理論的應用，發現艾滋病患者中醫證型以氣虛最為多見，病位在脾，以脾肺肝功能失調為本，元氣虧虛為其關鍵致病因素的病因病機。中醫藥治療艾滋病臨證用藥使用劑量多樣且靈活，方劑味數靈活多變，在臨床上應加以掌據和靈活運用。

參考文獻：

[1]姜楓，符林春，馬建萍，等.H1V感染者和艾滋病患者的中醫證素分布特點[J].中西醫結合學報，2011，9（9）：955-964.

[2]李德華，胡東紅，王祖喜，等.中藥單味藥性狀特征空間及其基[J].模式識別與人工智能，2002，15（2）：188-191.

[3]顏素容，王耘，鄭虎占，等.基于方劑藥性特征的中藥配伍方法初探[J].北京中醫藥大學學報，2011，34（9）：585-587.

[4]雍小嘉，彭京，韓佩玉.采用空間矢量方法判斷方劑功效傾向新論[J].遼寧中醫雜志，2005，32（7）：660-662.

[5]王瑞祥.基于歐幾里得空間的中醫語義形式化表達初探[J].江西中醫藥大學學報，2019，31（1）：17，28.

[6]覃藝，楊昭堅，賴昌生.方劑計量學在中醫藥治療艾滋病方劑中的初步研究[J].醫學信息，2018，31（20）：54-57.

[7]楊昭堅，覃藝，賴昌生.基于方劑計量學的中醫藥治療艾滋病方劑研究[J].醫學信息，2019，32（4）：75-77.

收稿日期：2020-03-24;修回日期：2020-04-27

編輯/成森