天津中医药  2024, Vol. 41 Issue (8): 1005-1011

文章信息

季昭臣, 胡海殷, 彭德慧, 等.
JI Zhaochen, HU Haiyin, PENG Dehui, et al.
中医药领域信息化平台建设进展
Progress of informationize platform construction in the field of traditional Chinese medicine
天津中医药, 2024, 41(8): 1005-1011
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2024, 41(8): 1005-1011
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2024.08.11

文章历史

收稿日期: 2024-03-27
中医药领域信息化平台建设进展
季昭臣1,2 , 胡海殷3 , 彭德慧2 , 王辉2     
1. 天津中医药大学中医学院,天津 301617;
2. 天津中医药大学循证医学中心,天津 301617;
3. 现代中医药海河实验室,天津 301617
摘要:[目的] 回顾30年来中医药领域信息化研究及其应用情况,对研究热点和规律进行总结,为中医药领域信息化平台建设与高质量应用提供参考。[方法] 检索中国知网(CNKI)和万方医学数据库(Wan Fang Medical Database),全面获取基于中医药领域信息化平台(数据库、平台、系统)建设与应用转化的研究文献,通过文献计量学和Cite-Space图谱软件对其研究特征及研究热点进行汇总和分析。[结果] 共纳入文献683篇,其中基于“中医药系统、数据库、平台”构建研究274项;基于“系统、数据库、平台”的应用研究409项。研究涉及748个单位,参与研究发文量较靠前的单位为山东中医药大学、北京中医药大学和中国中医科学院广安门医院等。研究覆盖242部学术期刊,发文量呈上升趋势且热点延续性强。研究热点方面,文献发表主要来源于统计分析等应用型研究,如:大数据、中医传承辅助系统、古今医案云平台、冠心病、区块链等。[结论] 近30年国内中医药领域的信息化平台建设相关研究数量明显提升、研究力度明显增大,对于研究主题的多样性和跨学科、跨团队合作的协同性仍需重点关注,以期中医药领域信息化平台建设与应用的高质量、快速发展。
关键词中医药    信息化平台    文献计量    转化应用    循证医学    

随着中医药领域与互联网、云计算、人工智能等技术的不断融合发展,中医药临床和科研数据的发表也呈上升趋势[1]。中医药领域信息化平台(数据库、平台、系统)建设可有效整合医疗科研数据资源,其应用转化可以更好地为跨地区、跨机构开展科研合作提供平台支撑,有效提升数据共享意愿,降低机构合作成本,为中医药领域发展提供可靠助力。为节约研究资源、避免研究浪费,本研究全面检索2023年1月前已发表的相关研究,采用文献计量学及数据统计分析方法,明晰中医药领域信息化平台建设进展,为推动其高质量发展,将成果转化为应用实践,提供借鉴与参考。

1 资料与方法 1.1 文献检索

计算机检索中国知网数据库(CNKI)、万方医学数据库,建库至2023年1月1日收录的中医药领域信息化平台(数据库、平台、系统)建设与应用转化的研究文献。检索词包括“库”“平台”“系统”“数据”。文献分类限定为“中医”“中药”“中西医结合”。文献来源限定为“学术期刊”。

1.2 文献纳入标准

1)研究主题:中医药信息化平台(数据库、平台、系统)建设研究;基于数据库、系统、平台的应用转化研究。2)研究对象:不限制。

1.3 文献排除标准

1)非中医药领域的研究。2)非计算机软件领域的实体资料库研究(如实体图书馆等)。3)系统概念科普或相关思考性的学术争鸣。4)重复检出或重复发表的研究,仅纳入发表日期较早的研究。5)学位论文、会议论文、新闻报道。6)文献主体信息不完整或撤稿的文献。

1.4 数据转化与分析

1)采用全记录纯文本格式(Refworks)进行题录导出。2)采用NoteExpress软件进行文献筛选及分类管理,包括查重与初筛,优先保留CNKI的题录数据。3)采用Excel进行文献数据整理,提取信息包括:题目、发表年度、作者(单位)、关键词、研究目的、构建或采用的数据库/平台/系统名称等。4)采用CiteSpace软件自带的格式转换器,将Refworks格式文件转换为download_***.txt格式。5)采用文献计量学方法基于Excel开展研究发表情况、期刊、参与单位、研究主题等信息的统计与分析。并以CNKI数据为例,采用CiteSpace5.5.R5软件进行发表年度、关键词、作者单位的共现分析及可视化图谱绘制。设置关键词节点为“节点/1年”开展共现分析;采用对数似然比(log-likelihood ratio)进行关键词聚类分析;通过Timezone view进行共现时区图谱绘制及突现词检测。

2 结果

数据库检索得到相关文献5 080篇,查重后剩余3 621篇,初筛纳入文献741篇;进一步阅读摘要必要时阅读全文,剔除文献58篇,最终纳入文献共683篇,时间跨度为30年(1992—2022年)。

2.1 年度发文量及趋势

最早1篇中医药数字化应用研究发表于1992年,属于中药领域[2];1993年第1篇中医药数字化系统研制研究发表,属于针灸领域[3]。此后,相关研究的年发文量逐年上升,特别是近10年间(2012—2022年),发文量呈显著上升趋势,年均发文量较前20年明显提升(1992—2011年:3.5篇/年;2012—2022年:60.6篇/年),较前20年的年均发文量增长了17倍,截至2022年9月,发文量峰值出现在2020年(99篇)。见图 1

图 1 中医药领域数字化构建与应用研究历年发表情况 Fig. 1 Research on digital construction and application of traditional Chinese medicine published over the years
2.2 研究主题分析

纳入的683篇文献可分为中医药信息化平台(数据库、系统、平台)的建设研究和应用研究两大类。

建设研究274篇,按系统开发目的或功能分类,共涉及13类。中医药健康管理、预防与诊疗方面的研究最多,占比高达25%,中药资源开发与管理、服务于中医药的相关技术支持、中医药大数据收集与应用3个方面的数字化构建次之,研究占比分别为15%、13%和12%,排名前4名的研究方向所开展的研究数量已占到总体研究数量的60%。由此可见,当前中医药领域的信息化平台建设需求主要来自3个方面,包括:1)与患者相关的临床健康管理。2)与企业相关的生产与管理。3)与科研相关的数据分析与技术开发。中医药信息化平台(数据库、系统、平台)等软硬件的建设研究分类。见图 2

图 2 中医药信息化平台等软硬件的建设建研究分类 Fig. 2 Research classification of software and hardware construction of traditional Chinese medicine informationize platform

应用研究409篇,按应用系统主要功能将文献分类,相关系统类别包括:“中医医案/经验传承”功能(299篇),涉及中医传承辅助平台(268篇)、古今医案云平台(27篇)及其他平台(4篇),主要用于用药规律分析;“临床(病历)数据共享”功能(41篇),其中以HIS系统(17篇)和临床科研信息共享系统(8篇)为主,主要用于用药规律分析、中药疗效观察、患者临床特征分析、证候特征分析等;“中医防治与诊疗辅助”功能(13篇),主要用于疾病诊断(四诊辅助诊断)、制定治疗方案、疗效与安全性观察等;“数据挖掘及语义识别”功能(8篇),主要用于中药作用机制研究、用药规律分析、中医经典研究方法探索等;“预测及推理”功能(7篇),主要用于疾病特征推理、疗效预测、人体状态变化预测、中药毒性预测、需求变化预测(基于地理信息)等;“中药化学成分筛查”功能,即:超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)~E结合UNIFI信息学平台(6篇),主要用于中药化学成分分析;“中药图谱应用”功能(6篇),涉及中药色谱(4篇)和中药指纹图谱(2篇),主要用于中药分类、鉴别及质量评价;“中药加工、管理与合理用药监测”功能(6篇),主要用于中药鉴别、中药汤剂的加工管理与临床合理用药等;“仿真实操”功能(5篇),主要用于针灸诊疗模拟和骨科诊疗模拟;“不良反应监测”功能(4篇),主要用于中成药的安全性监测;“中医药大数据应用”功能(4篇),主要用于方药规律分析和疗效分析;“健康管理”功能(3篇),主要用于体质检测、疗效分析和商业模式创新等;“可视化分析”功能(3篇),主要用于用药经验总结、选穴规律分析等;“中药机理分析”功能(2篇),主要用于探究中药的作用机制;“文献数据收集”功能(2篇),涉及万方数据库(1篇)、中医药科技查新系统(1篇),主要用于发文情况统计等。

结果显示,基于中医医案/经验传承系统的应用研究最多,占比高达73%,基于临床(病历)数据共享系统的应用研究次之,占比10%,基于中医防治与诊疗辅助系统的应用研究居第3位,占比3%,而其余各类系统功能的应用研究占比均较低。由此可见,当前中医药领域的数字化应用需求主要来自3个方面,包括:1)与中医药传承创新相关的中医医案/经验传承。2)与科研相关的临床(病历)数据共享。3)与临床相关的中医防治与诊疗辅助。基于中医药信息化平台(数据库、系统、平台)的应用研究分类。见图 3

图 3 基于中医药信息化平台的应用研究分类 Fig. 3 Application research classification based on traditional Chinese medicine informationize platform
2.3 研究发表的期刊及单位分布

纳入研究涉及的242部学术期刊中,发表相关主题研究论文数量较高(n≥20)的期刊。其中,发文量最多的是《世界科学技术-中医药现代化》杂志,可能是中医药数字化构建相关研究主题与该杂志的办刊方向、研究收录偏好相对一致;而《中国中药杂志》居于第2位,可能是近年来该杂志重视中医药国际化进程,对借助当代新理念、新技术、新方法开展中医药研究持开放态度,该杂志也是国际化(英文化)较早的中医药领域杂志之一[4-6]。期刊发文量Top15见表 1

表 1 发文量Top15的期刊 Tab. 1 Top 15 journal by number of publications

纳入研究涉及的参与单位中,山东中医药大学参与研究数量最多,其次是北京中医药大学和中国中医科学院广安门医院;按所在地区划分,则北京地区的单位合计参与研究数量最多。见表 2

表 2 研究数量Top10的参与单位 Tab. 2 Top 10 units by number of studies

单位合作关系共现得到节点数84个、连线数58个、密度值0.016 6的共现网络。其中,具有代表性的单位合作集群包括:中国中医科学院各研究所及其附属医院与中国人民大学统计学院、中国人民解放军海军总医院等机构的合作集群;北京中医药大学与中国中医科学院中医药信息所的合作集群;以及山东中医药大学与其附属医院的合作集群;辽宁中医药大学与其附属医院的合作集群;天津中医药大学与其附属医院的合作集群等。聚类结果显示,多数合作集群为省内单位之间的合作,且多为科研院所与其附属医院的从属关系,表明单位间的合作存在一定的地域性和局限性,但也具备较大的跨地域合作发展空间。见图 4

图 4 单位间合作关系聚类 Fig. 4 Clustering of inter-unit cooperative relations
2.4 研究热点 2.4.1 关键词共现分析

关键词是研究主题的高度概括,其出现频次代表相关研究成果数及研究内容的集中性,可反映文献的研究领域和研究方向[7-9]。关键词共现得到节点数138个、连线数253个、密度值0.026 8的共现网络。选取具有代表性的前7个共现关键词,包括:大数据、中医传承辅助系统、古今医案云平台、中医传承辅助平台、医院信息系统、冠心病、区块链;其中,中医传承辅助系统/平台应属同一研究系统。从关键词共现可知,从概念上看,大数据、区块链成为了研究热点;中医药数字化构建较为成熟的系统包括中医传承辅助系统/平台、古今医案云平台等;而应用研究多基于此类中医医案、经验信息收集平台开展,探索其用药规律等;病种则以冠心病居多,结果见图 5

图 5 关键词共现分析 Fig. 5 Keywords co-occurrence analysis
2.4.2 阶段性前沿分析

以每1年为时间分区,绘制共现时区视图,并对不同时区内出现频率变化较高(激增)的突现词按时间排序。共现时区视图见图 6;突现词排序见图 7

图 6 共现时区视图 Fig. 6 Time zone co-occurrence view
图 7 关键词突现 Fig. 7 Keywords with the strongest citation bursts

由时区视图可见,研究热点以5~6年为1个周期呈现演变趋势,尤其是在2007—2012年,从数据挖掘引入中医药研究到中医药应用系统构建,再到2014—2020年,基于应用系统开展组方规律研究;而自1992年起,有关用药(组方)规律的研究就是中医药数据领域的热点之一,随着中医药数据化、智能化的构建,不断创新研究方法并在专病领域不断提升相关研究的深度。

由关键词突现可见,自1992年起,中国研究者就将中医药数据分析技术用于用药规律研究中;2007年,随着信息化进程,数据挖掘被引入中医药研究中,但研究者们发现,数据挖掘需要有足够的、全面的数据量来支撑,而相关数据难以广泛、快速获取,因此,在同一时期,数据库的构建研究陆续开展;而自2012年至今,中医药信息化应用系统的开发陆续成为热点,伴随着一批系统的开发与应用,组方(用药)规律、方剂研究等基于系统的研究在热度上也出现了同步提升。

3 讨论

截至目前,国内中医药领域的信息化平台建设相关研究已历时30年,特别是近年来(2016年之后)研究数量明显提升,但在研究力度明显增大的同时,相关研究的主题则相对局限,系统开发构建多集中在健康管理方面,而应用研究多集中在用药规律总结方面。同时也反映出,未来中医药领域的数字化构建与转化应用研究拓展空间较大。

从研究主题统计结果分析,中医医案/经验传承平台构建仅占构建研究数量的6%,但其转化应用研究则占应用研究数量的73%;临床(病历)数据共享系统构建仅占构建研究数量的2%,但其转化应用研究则占应用研究数量的10%。与此同时,中医药健康管理、预防与诊疗的系统构建研究占比达到构建研究数量的25%,但其核心的中医防治与诊疗辅助功能所转化的应用研究仅占应用研究数量的3%;中药资源开发与管理的系统构建研究占比达到构建研究数量的15%,但其核心的中药加工、管理与合理用药监测等功能所转化的应用研究仅占应用研究数量的1%。说明在中医药信息化领域的一部分研究方向(中医医案/经验传承、临床数据共享)上,信息化平台建设研究已投入使用并相对成熟,发展至服务与应用阶段,且出现了一些头部产品(应用),如:中医传承辅助平台、古今医案云平台、医院信息管理(HIS)系统等。基于该子领域发展现状,建议研究者更多使用头部产品开展应用研究,高效产出科研成果,节约研究资源;在研究需求已被充分开发并大量满足的情况下,不建议将研究资源重复投入到该领域新系统的构建研发中,避免资源浪费。而在应用研究较少,构建研究较多的研究方向(中医药健康管理、中药资源开发与管理)上,建议研究者在开展研究前充分了解使用者需求和应用场景;对同类竞品开展调研,了解竞品的不足及其应用研究较少的原因;明确自身拟建设系统的优势并制定完整的构建方案,包括:软件、硬件、资金、人力等资源配置,在前期工作较为完善时开展专家评估,专家评估认定具有研究价值后,再开展具体的构建研究工作,避免因应用需求不足、竞品过多、技术限制等导致的科研资源浪费。

从研究发表期刊的统计结果分析,发文量排名前15名的期刊中,7本为国家核心期刊,包括5本期刊被北大中文核心和CSCD同时收录,1本期刊被北大中文核心收录,1本期刊被CSCD收录,且其中6本期刊包揽了发文量排名的前6位,表明学界对中医药领域的信息化平台建设与转化应用重视程度较高,具有较高研究价值,且已有一定数量的高质量研究发表。发文量排名前15名的期刊中,仅位列第15名的期刊为计算机领域期刊,其余均为中医药领域期刊,表明中医药领域信息化平台建设与应用是以中医药研究为主导,依托计算机等现代化技术予以实现,其各项成果与功能均以服务于中医药发展为主,充分体现了交叉科学助力中医药发展的必然趋势和现实需求。

从研究参与单位的聚类结果分析,各组聚类之间关联性不强,整体分布较分散,联系程度松散,研究单位的中心性偏低,研究聚类整体以中医药大学及附属医院为主,而其他学科的科研院所对该领域研究支持不足,研究单位的跨区域合作欠缺,存在一定的学术壁垒。提示该学术领域的核心研究力量不足,尚缺乏具有全国代表性的、较强影响力的跨学科合作关系,各单位之间应该加强团队合作,积极引入其他学科研究者,共同聚力中医药领域数字化建设与应用的高质量、快速发展。

研究热点分析受文献数量影响较大,由于文献发表主要来源于统计分析等应用型研究,故相关热词共现明显,整体上看,数据库/平台等的核心功能为数据收集、存储与分析,而应用数据挖掘对用药规律进行可视化分析探究的相关研究较多。在平台技术尚不完善时,中医药领域的用药规律研究需要采用多个统计分析软件协同完成一项研究[10-11],但当前已有各类较成熟的集成化平台可供使用[12-14]

综上,本次研究通过文献计量学和CiteSpace图谱软件,更直观地总结和分析了中医药领域信息化平台建设与应用研究的现状、问题、热点和未来发展态势,总体上看,该领域研究是时代发展的必然趋势,对于中医药现代化发展和跨学科建设均具有积极的推动作用。需要多学科研究者加强交流、协同创新、深度合作,才能进一步推动其高质量发展,将成果转化为应用实践,满足更多临床工作者、研究者及政策制定者的现实需求。

本研究尚有一定局限性:部分分析受到软件功能的限制,文献信息处理相对机械化、输出结果不够具体;分析字段有限,对深入探究研究目的和方法的支持度不高;未对英文文献进行检索和分析,结果可能存在语种偏倚。

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Progress of informationize platform construction in the field of traditional Chinese medicine
JI Zhaochen1,2 , HU Haiyin3 , PENG Dehui2 , WANG Hui2     
1. School of Traditional Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
2. Evidence-based Medicine Center, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
3. Haihe Laboratory of Modern Chinese Medicine, Tianjin 301617, China
Abstract: [Objective] This study aims to review and summarize the informationize research of traditional Chinese medicine for research hotspots and rules with application in the past 30 years, providing a reference for the informationize platform construction and high-quality application in the field of traditional Chinese medicine(TCM). [Methods] Search China National Knowledge Infrastructure(CNKI) and Wan Fang Medical Database, comprehensively obtain the research literatures based on the construction and application transformation of informationize platform(database, platform, system) in the field of TCM, and summarize and analyze its research characteristics and research hotspots through bibliometrics and CiteSpace Atlas software. [Results] A total of 683 literatures were included, among which 274 were TCM system, database and platform construction, 409 were system, database and platform construction. The study involved 748 institutions, of which Shandong University of Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine and Guang'anmen Hospital of China Academy of Chinese Medical Sciences were the most involved. The study covered 242 academic journals, and the number of articles was on the rise over a period of 30 years and the hot spots have strong continuity. In terms of research hotspots, literature publication mainly focuses on applied research such as statistical analysis, like big data, TCM inheritance assistance system, ancient and modern medical record cloud platform, coronary heart disease, blockchain, etc. [Conclusion] In the past 30 years, the number and intensity of researches related to informationize platform construction in the field of TCM have increased significantly, and the diversity of research topics and the synergy of interdisciplinary and cross-team cooperation still need to be paid attention to, so as to achieve high quality and rapid development of informationize platform construction and application in the field of TCM.
Key words: traditional Chinese medicine    informationize platform    bibliometrics    transformation and application    evidence-based medicine