中医证候信息学概论:中医证候
摘要：对中医证候信息学及其相关基本概念(证候、信息)作了明确定义，并简要论述了中医证候信息学的理论基础、主要研究内容、研究思路及方法。
关键词：证候信息；基本概念；理论基础 中图分类号：R2－03 文献标识码：A 文章编号：1673－7717(2008)07－1374－04 中医证候信息学是在中医学理论指导下，以中医临床实践为基础，应用信息科学理论和技术方法，研究中医证候信息学理论体系，科学阐述中医证候的信息学特征及其内涵联系，研究信息技术在中医证候学研究中的应用途径和中医证候信息收集、处理和利用的共有关键技术方法，为中医/中西医结合临床病证规范、辨证论治的个体化诊疗、疗效评价体系和中医循证医学工作平台的构建提供理论依据和技术方法的学科。
中医证候信息学是在中医证候学和现代信息学基础上发展起来的一门新的交叉学科，是中医信息学的一个重要分支，证候是研究核心，基础是标准化，工具是信息技术，依托是临床实践。
在中医现代化，特别是在中医临床实践与研究中，其可利用的海量资源和快速简洁的数据整合利用能力是其他临床研究方法不可比拟的，其与中医基础理论体系和中医证候学的亲合力使它具有特别的发展前景和潜力。
1 中医证候信息学的理论基础 1．1 中医证候及证候学的概念 中医证候学是研究疾病的证候本质，证候的发生、发展与转归规律，辨证方法及疗效判断的一门学科。
中医证候是中医认识、诊断疾病，据此遣方治疗和观察疗效的基本概念。
“证”是疾病发生、发展过程中某一特定空间、时间的本质特征，“候”是疾病发生、发展过程中某一特定空间、时间的情状、现象、信息流，“证候”是疾病本质与现象的统一体，藏于内的“证”通过现于外的“候”而反映出来。
通过辨析疾病外在的现象(候)就能把握疾病内在的本质(证)，这一过程即“辨证”。
疾病的本质极其复杂，反映疾病本质的现象变化莫测，加上人们的认识手段、方法和能力总是有限的，故“辨证”的结果通常不是唯一的，其准确性亦须实践检验。
证(证候)是致病因素(单一或综合)与机体相互作用的综合反应状态，是对人体疾病过程中某一阶段(空间、时间)的病因、病位、病性、病势以及治疗反应等病理生理状态的高度概括，它反应了疾病变化的个体性、阶段性、动态性和方向性。
1．2 信息及信息学的概念 信息是形式上可数字化，内容上可知识化，本质上可序位化的未知现象。
信息是反映本质的现象，它几乎可指代任何未知的或不确定的东西。
其基本类型：形式信息(文)、内容信息(意)、本真信息(义)。
广义文本，体现了形式信息(文)的丰富性(如：字、式、图、表、音、像、立体、活体)，其中，既涉及物(质、能、时、空)的“虚拟映射”并子集(物象信息)，又涉及意(静态的“知”和动态的“情、意、行”交融的“个性”化“选择”)的“虚拟映射”并子集(意向信息)。
信息学是一门应用数学(概率论、数理统计等)和计算机技术与方法研究信息如何获取、加工、处理、传输、计量、变换、储存、分析与利用的科学，是对信息系统实行有效控制和管理的方法性学科。
1．3 中医证候学与信息学的结合 中医传统的疾病信息采集主要通过医生“望、闻、问、切”，疾病信息的分析和处理主要靠医生个人的大脑，即辨证。
由于准确的辨证需要临证者具有大量临床实践经验和反复思考体会，主观成分较多，随机性较大，临证者个人的学识、“悟性”和经验往往起决定作用，因此辨证的准确率与临证者的理论水平和临床经验关系甚大，即使是同一临证者也难以在不同的情况下把握条件和标准，严重影响辨证论治的准确性、可靠性和可重复性。
这也是辨证论治疗效评价和难以客观化和规范化的关键所在。
随着人类社会和科技的飞速发展，在对证候及辨证论治客观化和规范化提出时代要求的同时，也为证候及辨证论治客观化和规范化提供了技术手段和方法。
中医证候信息学是将证候作为一种医学信息，运用现代信息技术加以采集、分析与处理。
数据采集技术是信息科学的重要组成部分，已广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域，并且随着科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展与普及，数据采集技术的飞速发展为中医证候学与信息学的结合提供了可能。
临床证候数据的采集是指将临床诊疗过程中的证候信息量(包括症状、体征、实验室检查等)收集后储存下来的过程，将证候客观化、规范化和数字化是中医证候学与信息学结合的基础与关键。
随着中医证候采集技术的不断完善，中医证候数据库得到长足的发展。
证候数据库是指一组长期存储在计算机内，有组织、具有明确意义和相互关联的证候数据集合。
用信息管理技术对具有2000多年的中医证候信息资源进行科学的管理和研究，无疑是一件很有意义的事业。
有了中医证候信息数据库，就为中医证候信息学的数据挖掘提供了可能。
中医证候信息学的数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道但又是潜在有用的证候信息和知识的过程。
其目标不仅是面向特定数据库的简单检索查询调用，而是对与证候相关的数据进行统计、分析、综合和推理，以指导辨证论治等实际问题的求解，发现影响证候发生发展的复杂因素及转化规律，甚至利用已有的数据对未来的活动进行预测。
当然，所有发现的证候知识都是相对的，是有特定前提和约束条件、面向特定领域的，同时还要能够易于被用户理解。
数据挖掘并不只是一种技术或是一套软件，而是一种结合数种专业技术的应用。
数据挖掘在中医证候领域的应用是基于证候信息学基础之上的，证候信息涵盖了医学活动中产生的文字、图像、声音以及电磁波、光波、压力、温度等多媒体物理数据，这些数据在计算机和数据库技术的支持下，已成为中医学技术领域实施科学管理和科学研究的重要资源。
数据仓库和数据挖掘技术的出现，为医务、科研工作者及其管理人员分析、利用这些数据资源进行科学管理、决策和开展大规模、高水平医学研究提供了有力的技术工具。
证候数据挖掘是计算机技术、人工智能、统计学等与中医证候学相结合的产物，也是提高医疗服务质量和医院管理水平的需要，应用前景广阔。
证候数据挖掘是面向整个医学数据库或医学信息集合提供知识和决策，亦是医疗决策支持系统的重要组成部分。
随着证候信息学研究的深入与发展，证候数据挖掘必将在疾病的诊断治疗、疗效评价、中医学科研与教学以及医院管理等方面发挥巨大的作用。
2 中医证候信息学的主要研究内容 2．1 证候信息客观化与规范化研究 客观化、规范化是科学的重要特征，辨证论治是中医学术体系的特色与精华，要发展中医学术，证候信息的客观化、规范化研究势在必行和先行。
现代中医证候学研究不 仅拓宽和加深了传统“四诊”视野，而且在某种程度上的确提高了中医临床诊治水平。
中医临床疗效的判断决不能仅满足于整体症状和(或)体征层次上的改善，还必须结合现代科学技术(包括生命科学、临床医学、计算机信息科学等)的所有成果，赋予证候的全新内容，保证证候信息的质，扩大证候信息的量，完善证候信息的采集与处理能力，以提高中医临床疗效的客观显示度，使中医学术得以突破性发展。
中医证候采集客观化、规范化是建立中医证候信息学的先决条件，传统的“望、闻、问、切”不能满足中医证候信息学的需要。
近几十年来，广大学者和临床工作者对证候信息的采集客观化、规范化进行了大量研究，取得了一些可喜的研究成果。
但传统的证候概念模糊，可谓“仁者见仁，智者见智”，有时的证候概念复杂到无所不包、神不可测、难以真正掌握；有时的证候概念和内容又简单到难以令人信服的地步。
这姑且算是“直觉”的作用，但“直觉”并不总是可靠的，没有受过在某一方面专门训练人的“直觉”更不可靠，且多数情况下是不可靠的。
这显然与现代社会对生命质量和医疗技术的“完美”要求不相适应，过去我们可以用反复“试错”的方法去逐渐把握证候，但现代和今后人们就不会充分允许我们这样做。
传统的中医主要依靠医生个人的感受能力和智力来把握证候，有一个反复学习、经验积累的过程。
尽管这一把握证候的方式目前，乃至以后也不能完全被取代，但必竟效率低下，不便他人学习和传承。
现代信息学的人工智能技术为提高证候把握的效率提供了可能，但这除了要解决证候信息采集客观化、规范化的一系列技术问题，也有一个人工智能反复学习的过程。
这方面工作量大、难点多，推进是一个缓慢渐进的过程，也正是中医证候信息学首要研究的重要内容。
2．2 证候分布规律研究 “证候分布”是中医临床流行病学概念，是指临床上疾病发生、发展过程中不同证候或同一证候在不同疾病中的临床分布情况。
“分布规律”的研究则是通过对临床实际存在的证候分布资料的进行分类处理和成因分析。
归纳总结其规律性分布的条件与特征。
目前，证候分布规律的研究通常采用计算机技术建立临床数据库(采集并存储疾病过程中的相关证候信息)，根据研究目标要求从数据库的记录中提取符合条件的证候信息资料形成一个“中间库”，对该“中间库”记录中的中医证候进行数理统计分析，对分布情况的进行分析研究，掌握临床中医病证的分布规律，确定疾病的主要证候类别构成关系，等等。
2．3 证候演变规律研究 证候演变规律研究是在研究证候分布规律的基础上，研究证候在不同疾病发生发展过程中的动态演变规律。
比如，我们以某病的主证候诊断为条件，在临床数据库中搜索符合该条件的病历资料，再确定一个合理的临床观察周期(主要根据病情变化的快慢确定相应的参数)，依据选定观察参数(此参数的确定即是证候演变规律研究的重要内容)，分时段从每一份病历资料中提取出相应的证候诊断信息，形成一个证候“动态数据库”，并对该数据库采用分时段，逐层聚类分析的方法研究其临床动态演变情况和规律。
2．4 证候调控规律研究 证候调控规律研究是在证候演变规律研究的基础上，对证候动态演变的影响因素进行深化研究，如药物、环境、体质、心理等因素对证候演变的影响。
我们可以调用证候演变的相应病历资料，提取其流行病学和临床治疗的数据资料，根据其特征采用不同的数学分析方法进行影响因素和条件的分析研究，明确它们之间的关系和作用规律，构建证候调控模型。
一个有效的证候调控模型不仅能预测证候的演变趋势，而且能指导临床遣方治疗和评价临床疗效。
3 中医证候信息学的研究思路与技术方法 3．1 标准化技术方法 标准是为使重复性事件获得最佳秩序，在深入研究的基础上，经有关方面协商一致，由主管机关批准、颁布、实施的规范性文件。
标准化是针对标准所进行的研究、制订、发布和实施的一系列活动。
标准和标准化的概念，既有区别，又有联系。
前者强调结果，后者突出过程，而过程与结果是密不可分的。
标准是实践经验的总结，是标准化活动的产物、成果。
标准化工作的目的和作用，都要通过制定和贯彻具体的标准来体现。
标准的本质特征是“统一”，是一个被各方所公认的工作或工作成果的“衡量准则”。
标准是重复性事物或概念所做的统一规定，它以科学，技术和实践经验的综合成果为基础。
经有关方面协商一致，由主管部门批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。
标准化工作是将科学研究的成就、技术进步的新成果同实践中积累的先进经验相互结合，纳入标准，莫定标准科学性的基础。
对这些成果和经验进行分析、比较、选择加以综合后纳入标准。
它是对科学、技术和经验加以消化、融合贯通、提炼和概括的过程。
是将截至某一时间为止，积累的科学技术和实践的经验成果予以法规化，以促进对资源更有效的利用和为下一步发展树立目标和创造稳固的基础。
中医药学是一门历史悠久的科学，其科学性与技术性，决定了对标准化的需求。
翻开中医药学文献，可见许多前人标准化实践的纪录和丰富的标准化思想，但由于中国封建社会小农经济模式的局限，中医药的标准化始终缺乏坚实的近代自然科学基础，缺乏统一的标准化管理，而长期的小生产式的师徒相授又削弱了标准化的动力。
20世纪以来，不少有志之士为了中医药学的标准化作了可贵的探索和不懈地努力，中医药标准化工作得到了长足地进步。
历史已跨越20世纪，现代科学技术的发展速度使中医药学界震惊。
随着我国加入WTO，中医药现代化和国际化的呼声越来越高。
中医药国际化的前提是中医药现代化，中医药现代化的基础是中医药标准化。
近些年来，随着现代中医药事业和学术的飞速进步和国家标准化建设战略的提出与部署，中医药标准化工作进入快速发展时期。
现代中医药学术和技术的进步已由从个体为单位进入以群体研究为单位运作的时代，由单一学科向多学科合作发展，这给中医药发展带来活力的同时，也给中医药标准化工作提出迫切要求。
今天我们面临的中医药学术问题是多学科、多层次、多方位的综合问题，要实现中医药现代化，力争在理论上和技术上有重大突破或进展，必须多学科的通力合作和有效的组织与管理。
电子计算机的发明和广泛应用，特别是20世纪90年代以来，信息技术的高速发展和全球信息高速公路的提出，给传统的管理模式带来了巨大的冲击，客观上极大地推动着现代中医药标准化工作迅速向信息化、网络化、自动化、开放化和全球化的模式转变。
自20世纪80年代以来，随着中医学术建设的发展及临床、科研工作的不断深入，中医规范化已成为中医界研究的重大课题。
辨证论治是中医学术体系的特色与精华，证候的标准化研究是证候研究的一个重要方面，也是中医学 规范化研究的龙头。
证是立法遣方用药的依据，法随证立，方依法制。
证候标准化的目的是使中医药的科研、医疗、教学都有一个“统一的标准”、“统一的根据”。
证候诊断客观化、标准化是辨证论治规范化的基础，因此，近些年来不少学者在中医证候规范化研究方面做了很多的尝试，在思路和方法上进行了新的探索，取得了一定的成绩；形成了一些行业标准、国际标准，为临床诊治提供了许多客观依据。
但在这些规范化研究的标准当中，制定的各种证候诊断和评价标准。
均来源于历代文献描述和专家个人的经验，虽不乏深厚的实践积累，但终究带有一定程度的主观偏倚，缺乏现代科学研究方法、技术和数理统计学的支持，因此，各标准之间仍然存在着证候分类、证候名称规范及具体内容有明显的差别，使证候的诊断标准不统一，并且将规范后的结果与规范前的资料进行比较时，很难发现它们之间有何本质的区别。
从使用的实际效果而言，规范前后的研究结果并没有实质性改变，导致规范化的工作没有达到预期的目的。
这说明，研究虽然找到了突破口，但由于研究方法的局限，尚未取得突破性进展。
近些年来，标准化学科理论体系已经基本形成，其技术方法也日趋成熟，并在各个领域得到广泛利用。
所以应用这种技术方法处理中医证候信息标准化和信息流程规范化问题不仅是中医证候信息学研究的必然选择，而且在实际应用中更加可行有效。
3．2 数据采集技术方法 数据采集就是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(物理量，化学量、生物量等)通过各种传感元件做适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。
控制器通常由数据采集系统的核心――计算机担任，它对整个系统进行控制，并对采集的数据进行加工处理。
数据采集系统是计算机与外部世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径。
数据采集技术方法为证候信息学研究提供了甄别和获取信息的工具，是实现临床中医证候信息化的手段之一，采用这种方法能帮助使用者快速简便的获取信息，并可提高所获取信息的完整性和可靠性。
目前，对于可以客观量化的证候信息可通过数据采集系统直接采集，尚难直接量化的证候信息可通过证候量表转化方式采集。
随着证候信息采集的客观化、规范化研究的不断进步，证候信息采集的分别按视觉信息、声音信息和触觉信息的采集进行技术改进。
3．3 数据库技术方法 数据库是长期储存在计算机内大量有组织、具有明确意义和可以共享的数据集合。
数据库技术是数据管理的最新技术，是研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科。
数据库技术是在操作系统的文件系统的基础上发展起来的，而且数据库管理系统本身要在操作系统支持下才能工作。
数据库技术是计算机科学技术中发展最快的重要分支之一，它已经成为计算机信息系统和应用系统的重要技术支柱。
从第一代的网状、层次数据库系统，第二代的关系数据库系统，发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。
数据库技术和网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透，互相结合，成为当前数据库技术发展的主要特征。
数据库技术方法是构建中医临床证候数据仓库的工具，可提供对证候信息的整理加工、存储管理和查询检索功能，将保证快速准确的为证候信息学研究提供信息资源。
3．4 数据分析与利用方法 知识发现是从数据中发现有用知识的整个过程。
数据挖掘是知识发现过程中的一个特定步骤，它是用专门算法从数据中抽取模式。
数据挖掘方法是由人工智能、机器学习的方法发展而来，结合传统的统计分析方法、模糊数学方法以及科学计算可视化技术，以数据库为研究对象，形成了数据挖掘方法和技术，主要包括归纳学习方法、仿生物技术方法、公式发现方法、统计分析方法、模糊数学方法和可视化技术方法。
数据分析与利用方法是面对中医临床数据库，根据证候信息学研究需要提供数理统计和数据挖掘工具，可用于中医证候知识整合、知识发现等领域，为实现中医辨证规范化，建立临床病证疗效评价体系和辨证论治支持系统的目标提供方法学支撑。
中医证候数据库的建立及其知识发现功能的实现，可以为中医药的科学研究和临床医疗提供规律性的依据，通过虚拟现实技术不仅可以简化实验程序，而且在寻找传统中医和现代科学的结合点上起到积极有效的作用；通过辨证论治支持系统的运用，可以得到有价值的辨证论治虚拟结果供临床医生参考。
3．5 证候信息学的方法学优势 证候信息学是现代中医学研究体系的重要组成部分，它的方法学具有统一规范，技术先进，可信度、共享性、动态性和可操作性高的明显优势。
标准化是中医证候信息学中最为基础性的工作，对于从长期临床实践中形成的传统医学的现代化、信息化具有特别意义和作用。
通过对证候和辨证论治流程的规范，为深化中医信息学研究提供了条件，为提高中医临床医疗质量和疗效评价体系的建立奠定了基础。
数据库和数据挖掘等高新技术被中医证候信息学所广泛采用，标志着现代中医学研究跨入了一个崭新的阶段。
相对于传统研究方法其科学性、先进性和有效性均有较大提升，是中医学研究技术方法的重大突破。
中医证候信息学研究采用建立临床数据库和提供数据处理工作平台的方法，实现了随机提取和分析处理大样本资料的功能，满足了临床医学研究中对被研究资料的随机性和大样本的要求，提高了中医临床研究的水平和可信度。
同时这种独立的临床证候数据库还保证了大规模中医临床证候资料的共享性，可极大地提高了证候数据资料的利用率和使用价值。
该方法还可实现证候数据资料的动态分析处理功能，针对复杂因素和复杂系统所提供的分析技术和方法也较成熟，具有良好的可操作性，对中医证候演变规律、调控规律和中医循证医学的研究具有特别重要的现实意义和深远的历史意义。