基于“复杂网络理念”深度发掘真实世界中西医结合治疗脑梗死方案优化方法的研究

In big data era, real world study with big data to explore clinical complexity in individual patient and complex networks existing in intervening process become an interesting question. The allure of data mining drug using rules and individualized treatment protocol leads to special attention from researchers. In light of experience and previous achievement we aim to explore potential rule and networks about integrated western medicine and Traditional Chinese medicine in clinical practice based on 109,858 patients with cerebral infarction (CI) from 39 hospitals in mainland China. There are three steps for conducting this study: (1) use network Meta analysis to compare all traditional Chinese patent medicines with function of activating blood circulation to dissipate blood stasis in terms of efficacy and safety in the treatment of patients with CI, (2)adopt complex network analysis method (multiscale backbone zero model) to explore difference and similarities in the combination of western medicine and Traditional Chinese medicine, (3)employ supernetworks analysis method to identify new parameters and indexes in modeling to help make good decision for individual treatment protocol. We believe that a new research paradigm on how to optimize and select best treatment protocol based on big sample in real world could be referred to from this study.

临床诊疗实践中患者个体特征和治疗过程的网络结构复杂性是目前医学大样本数据研究的难点。如何发现并挖掘出真实世界中核心用药规律和个体化治疗最优方案是中医疗效评价的关键科学问题之一。本研究将基于前期研究成果，引入复杂网络分析理念，融合循证医学研究方法和数据挖掘方法，对39家三甲医院HIS数据中10万多例脑梗死患者的用药规律和中西药联合治疗网络特征深度挖掘，进而发现并挖掘典型中西药联合治疗方案及其优化构成。本研究将分三步：用循证网状Meta分析评价不同中西药联合治疗方案疗效并对比其优劣；用复杂网络分析法（多尺度骨干网零模型和多层核心网络分析），探寻不同中西药物联合使用网络的异同及其特征和核心药物模块；建立中西药协同关系超网络模型（超图分析），降低不同治疗方案系统中的不确定性，找到核心参数和重要评价指标，以便为个体化治疗提供决策依据。本研究将为中医药临床治疗方案优化提供新的分析路径和测评工具。

如何有效发掘临床实践中的处方用药规律和优化治疗方案是中医临床疗效评价的关键科学问题之一。本研究融合循证医学研究方法和复杂网络数据挖掘方法，对急性脑梗死（acute cerebral infarction，ACI）中西医诊疗实践的复杂网络特征建模分析，获得研究结果。研究分为三部分。首先，用网状Meta分析方法评价了16种活血化瘀类中药注射剂治疗ACI的疗效，进而开展网络药理学研究，对比分析了两种常用中药注射剂疗效机制的差异。第二，先运用复杂网络方法分别对随机对照试验和临床知名专家验案中ACI处方用药特点分析，发掘了中医药治疗ACI在临床研究和经验实践的异同；后采用BA无尺度网络模型研究真实世界ACI患者总人群与初中与复发人群“病-证-药”核心复杂网络特征的异同。ACI的核心病机为本虚标实、虚实夹杂。病理性质为“风、火、痰、湿、瘀、虚”相互兼夹。在ACI初中时，以阴虚阳亢，风阳变动为主，兼气血亏虚；ACI复发时，肝肾脾虚，痰瘀滞留经络缠绵难解，易阻遏气机，蕴毒生热化火。初中时，治以补气、活血、通络为主；复发后，以补虚活血、痰瘀同治为主。第三，基于文献和真实世界数据对中西医诊疗ACI进行超网络建模，阐述各层网络间的映射关系,探索不同诊疗要素对ACI诊断、治疗、结局的差异。研究先构建了包含中医证型、治疗措施和结局指标3层子网关联关系的文献超网络，再对来自真实世界的5767条病例数据进行模型构建，对疾病危险因素、中医证型诊断、疾病病因分型、合并疾病、检查结果、治疗措施、治疗结果七类关键信息进行子网构建。基于ACI中医诊疗实践要素间的同质关联及层间映射理清了各要素的单一显性作用关联，构建了超网络视角下的中西医诊疗协同模型。基于超网络的特征指标节点度、超边分析可以明确多个要素在诊疗实践中的多重关联状态，不同层级分析诊疗实践过程中的要素关联、要素协同特征。从而可以明晰诊疗实践中突出的要素及其在不同网层以及超网络中节点位置，为大数据中诊疗信息冗余、混乱、和难以找寻规律提供了参考。