Tebygrwydd Mesur Cynhwysion Meddygaeth Tsieineaidd Ar gyfer Adnabod Natur Oer-poeth

Am fwy o wybodaeth:emily.li@wecistanche.com

Guo-Hui Wei, Xian-Mehefin Fu, Zhen-Guo Wang

Labordy Theori 1Key TCM, Gweinyddiaeth Addysg Tsieina, Prifysgol Meddygaeth Tsieineaidd Traddodiadol Shandong, Jinan, Tsieina.

Uchafbwyntiau

Yn yr astudiaeth hon, rydym wedi gwirio'r ddamcaniaeth bodTseiniaiddmeddyginiaethaugyda chyfansoddiad tebyg o sylweddau dylai fod â natur feddyginiaethol debyg. Defnyddiwyd olion bysedd cemegol i ddadansoddi'r cynhwysion cemegol mewn meddyginiaethau Tsieineaidd. Fe wnaethom fesur tebygrwydd cynhwysion â metrig pellter a dylunio cynllun adalw i nodi natur oer-boethTseiniaiddmeddyginiaethau.

Mae Cistanche yn Feddyginiaeth Tsieineaidd dda iawn

Haniaethol

Amcan: Theori natur oTseiniaiddmeddygaeth(CM) yw theori sylfaenol graiddTraddodiadolTseiniaiddMeddygaeth(TCM), lle mae natur oer-boeth yn ffocws ymchwil. Mae astudiaethau wedi canfod mai cynhwysion CM yw'r sail berthnasol ar gyfer cynhyrchu natur feddyginiaeth. Felly, dyfalir y dylai CMs â chyfansoddiad tebyg o sylweddau fod â natur feddyginiaethol debyg. Mae gwaith modern yn astudio meddygaeth oer-boeth o CMs gyda thechnoleg olion bysedd cemegol oherwydd gall data olion bysedd cemegol CM adlewyrchu cyfansoddiad cyfan cynhwysion CM.

Dulliau: I wirio'r ddamcaniaeth uchod, yn y gwaith hwn, rydym yn astudio meintioli tebygrwydd cynhwysion CM i debygrwydd olion bysedd ac yn archwilio'r berthynas rhwng cyfansoddiad CMs a natur oer-boeth. Yn gyntaf, rydym yn defnyddio technoleg sbectrwm uwchfioled (UV) i ddadansoddi 61 CMs, sydd â natur oer-boeth clir (gan gynnwys 30'cold'CMs a 31'hot' CMs). Yn ail, gyda'r gronfa ddata olion bysedd wedi'i hadeiladu o CMs. astudir algorithm dysgu metrig o bell i fesur tebygrwydd olion bysedd UV. Yn olaf, cynigir cynllun adalw i adeiladu model adnabod rhagfynegol i nodi natur oer-boeth CMs.

Canlyniadau: Trwy gyfrwng dadansoddiadau arbrawf niferus, gall data sbectrwm uwchfioled toddydd ether petrolewm gynrychioli CMs yn well i wahaniaethu rhwng natur oer a phoeth. O'i gymharu â modelau clasurol presennol, mae gan y cynllun adnabod arfaethedig berfformiad rhagfynegol gwell.

Casgliad: Mae canlyniadau'r arbrawf yn profi ein casgliad y dylai CMs â chyfansoddiad tebyg o sylweddau fod â natur feddyginiaethol debyg. Profwyd bod y model rhagfynegi arfaethedig yn effeithiol ac yn ymarferol.

Geiriau allweddol: Meddygaeth Tsieineaidd draddodiadol,TseiniaiddMeddygaethcynhwysion, Sbectrwm uwchfioled, Mesur tebygrwydd, Natur oer-boeth

Cefndir

Fel un o elfennau craidd Meddygaeth Tsieineaidd Traddodiadol (TCM), mae theori natur TCM wedi denu sylw ysgolheigion a sefydliadau ymchwil ers blynyddoedd lawer. Mae naturTseiniaiddmeddygaeth(CM) yn cynnwys pedwar math h.y. cŵl, oer, poeth, a chynnes, y mae natur oer a phoeth yn rhan bwysig o theori natur TCM [1,2]." Mae trin y syndrom poeth â meddygaeth natur oer a thrin syndrom oer gyda meddygaeth natur poeth" yn nodi bod annwyd neu eiddo poeth damcaniaeth natur meddygaeth yn sail bwysig ar gyfer triniaeth TCM wrth reoleiddio'r cydbwysedd rhwngYinaYango'r corff dynol, ac mae cymhwyso natur meddygaeth oer-poeth yn arwain at driniaeth effeithiol mewn meddygaeth glinigol TCM [3].

Mae nifer o arbenigwyr yn cynnal safbwyntiau gwahanol ar natur oer-boeth TCM. Jin et al.[4] cynnig model dadansoddi mathemategol tair elfen i ymchwilio i gymeriad biolegol TCM ar sail natur meddygaeth oer-boeth. Mae Zhao et al. [5] archwilio dull plât oer/poeth i wahaniaethu rhwng natur oer-boeth decoctions Mahuang a Maxingshigan. Wan et al.[6] astudio effaith TCM gyda gwahanol briodweddau ar thermoregulation a phrotein sianel potentiation derbynnydd dros dro sy'n sensitif i dymheredd llygod mawr â thwymyn a achosir gan burum. Liang et al.[7] dadansoddi priodweddau oer a phoeth perlysiau meddyginiaethol Tsieineaidd gyda rhwydwaith moleciwlaidd a dulliau darnio cemegol. Mae Wang et al. [8] nodwyd 59 CHM gyda phriodweddau oer/poeth nodweddiadol trwy fap hunan-drefnu. Mae Fu et al. [9,10] ymchwilio i bresenoldebgwrthgansergweithgareddwedi'i arddangos gan natur oer-boeth meddygaeth forol Tsieineaidd draddodiadol gyda dadansoddiad coed ffylogenetig a'i archwilio yn y dull Silico Mode-of-Action i egluro natur oer, poeth a niwtral CMs.

Yn gyffredinol, mae gwahaniaethu natur oer-boeth CMs yn cynnwys dwy ran: cynrychiolaeth nodwedd a dosbarthiad naturiol. Mae cynrychiolaeth nodwedd yn defnyddio effeithiau gwreiddiol CM, technoleg olion bysedd, neu ddull metabolomeg i dynnu nodweddion CM. Mae angen i ddosbarthiad natur ddefnyddio dosbarthwyr dysgu peiriannau clasurol neu ddosbarthwyr adeiledig i wahaniaethu ar natur oer-boeth CMs. Mae effeithiau gwreiddiol meddygaeth Tsieineaidd yn fynegiant nodwedd effeithiol. Archwiliodd grŵp ymchwil Xue [11-13] nodweddion effeithiolrwydd gwreiddiol CMs yn "TseiniaiddLlysieuolMeddygaeth(CHM)" a defnyddiodd ddosbarthwyr clasurol (fel y rhwydweithiau niwral artiffisial) i ddosbarthu natur anhysbys CMs. Defnyddir y dull metabolomeg hefyd i gynrychioli'r CMs. Astudiodd Nie et al. [14] nodweddion Metabonomig CMs ac adeiladwyd a model coedwig ar hap i wahaniaethu ar natur anhysbys CMs.Mae technoleg gemegol yn ddull pwysig ar gyfer dadansoddi natur oer-boeth.Dadansoddodd Long et al. [15] gydrannau cemegol 284 CMs gyda natur feddygol glir ac archwiliodd system gyfuniad ar gyfer rhagweld natur oer-boeth CMs eraill Defnyddir dulliau eraill megis sbectrosgopeg cyseiniant magnetig niwclear proton(1H-NMR), i ymchwilio i nodwedd CMs.Astudiodd Rhestr al.[16] nodweddion CMs ag 1H-NMR a defnyddio technegau adnabod patrymau i ddadansoddi natur anhysbys CMs.

Ac eithrio dosbarthwyr clasurol, mae'r cynllun adalw yn un o'r cynlluniau dosbarthu poblogaidd ac effeithiol, sydd wedi'i gymhwyso'n eang wrth nodi mamograffeg anfalaen a malaen a nodiwlau pwlmonaidd [17-20]. O'i gymharu â dosbarthwyr traddodiadol, gall y cynllun adalw ddarparu'r achosion mwyaf tebyg ar gyfer dadansoddi a chyfeirio. Felly, mae mesur tebygrwydd yn chwarae rhan bwysig yn y cynllun adalw ar gyfer dosbarthu. Mae ein grŵp wedi gwneud llawer o waith ymchwil ar fesur tebygrwydd delweddau nodiwlau pwlmonaidd [20,21]. Rydym yn mesur tebygrwydd delweddau nodiwlau pwlmonaidd i fetrigau pellter. Er bod mesur tebygrwydd wedi'i astudio'n eang mewn delweddau meddygol, anaml y caiff ei ddefnyddio wrth adnabod natur CMs.

Roedd yr ymchwil cyfredol i natur meddygaeth yn canolbwyntio ar ddatgelu cysylltiad natur CM a chyfansoddiad materol o fewn CMs. Er enghraifft, cymhwysir technegau olion bysedd cemegol a modelau gwahaniaethol natur CM i ddadansoddi cyfansoddiad deunydd CM. Gall data olion bysedd cemegol CM adlewyrchu cyfansoddiad cyfan cynhwysion CM. Mae bioactifeddiaeth yn cael ei bennu gan gyfansoddiad deunydd. a bioactivities CMs yw craidd adnabod natur meddygaeth [2]. Felly, mae cyfansoddiad deunydd yn pennu natur CMs yn anuniongyrchol. Mae astudiaethau wedi canfod mai cynhwysion CM yw'r sail berthnasol ar gyfer cynhyrchu natur feddyginiaethau [10]. Felly, dyfalir y dylai CMs â chyfansoddiad tebyg o sylweddau fod â natur feddyginiaethol debyg.

I wirio'r ddamcaniaeth a gynigir uchod, yn y gwaith hwn, rydym yn archwilio'r berthynas rhwng y cynhwysion CM a natur feddyginiaethol oer-boeth. Yn gyntaf, rydym yn adeiladu cronfa ddata cynhwysion CM trwy ddefnyddio technoleg sbectrwm uwchfioled (UV) i gynrychioli 61 CM, sydd â natur oer-boeth clir (gan gynnwys 30 CM 'oer' a 31 CM 'poeth'). Yn ail, rydym yn astudio meintioli tebygrwydd cynhwysion CM i fetrig pellter. Dysgir pellter Mahalanobis i fesur tebygrwydd olion bysedd UV CMs. Yn olaf, cynigir cynllun adalw i adeiladu model adnabod rhagfynegol i ragfynegi natur oer-boeth CMs.

Defnyddiau a Dulliau

Set Ddata TCM

Dadansoddir 61 o CMs cynrychioliadol yn yr astudiaeth hon, lle mae 30 CM yn 'feddyginiaethau oer' ac eraill yn 'feddyginiaethau poeth. Mae pob un o'r 61 CMs wedi'u nodi yn y 'Tsieineaidd Materia Medica' a'r 'Hen Nong's Herbal Classic' clasurol. Mae Tabl l yn dangos y 61 CM cynrychioliadol a'u natur (nodweddion mewn cromfachau).

Defnyddir technoleg olion bysedd UV i brofi'r 61 CMs. Y prif offeryn yw Sbectrophotometer UV-3010 UV (Hitachi, Japan). Cofnododd ein grŵp amsugnedd cyfanswm o 61 CMs yn y donfedd uwchfioled o 190-400nm gyda phedwar toddydd gwahanol (clorofform, dŵr distyll, ethanol absoliwt, ether petrolewm). Gellir cyfeirio at ddull manwl o gael olion bysedd UV yn y llawysgrif [25]. Fel meddyginiaeth 'boeth', mae Hadau Mwstard wedi'u nodi yn y 'Materia Medica Tsieineaidd' clasurol a 'Hen Nong's Herbal Classic'. Mae Ffigur 1 yn dangos cromlin amsugno UV Jiezhi (Hadau Mwstard) a GeGen (Puerariae Lobatae Radix) gyda thoddydd ether petrolewm.

Tebygrwydd Olion Bysedd UV

Yn yr astudiaeth hon, rydym yn ymchwilio i'r berthynas rhwng natur oer-boeth a chyfansoddiad materol CMs. Er mwyn gwirio'r rhagdybiaeth, dylai fod gan CMs â chyfansoddiad tebyg o sylweddau natur feddyginiaethol debyg, rydym am fesur tebygrwydd cynhwysion CM ac archwilio'r dull o nodi natur CM. Mae olion bysedd UV yn adlewyrchu cyfansoddiad materol CM. Felly, rydym am ddatgelu natur oer-boeth yn seiliedig ar olion bysedd UV. Os yw cynhwysion CMs yn debyg, gallwn feddwl bod eu priodweddau meddyginiaethol yn debyg. Felly, dylai CMs ag olion bysedd UV tebyg fod â'r un natur feddyginiaethol.

Diffinnir y mesur tebygrwydd fel perthnasedd semantig, a ddefnyddiwyd i fesur tebygrwydd delweddau nodule ysgyfaint yn ein hastudiaeth [21]. Os yw dau CM ill dau yn feddyginiaeth oer, maent yn debyg yn semantig. Defnyddir y pellter Mahalanobis i fesur tebygrwydd olion bysedd UV o CMs. Po leiaf yw'r pellter Mahalanobis, yr uchaf yw'r tebygrwydd o olion bysedd UV.

Asesiad Perfformiad

Yn yr is-adran hon, i wirio dichonoldeb y cynllun adalw arfaethedig ar gyfer adnabod natur oer-boeth, mae arbrofion helaeth yn cael eu llunio i asesu perfformiad y cynllun adalw. Rydym yn cymharu perfformiad ein cynllun â pherfformiad y modelau dosbarthu diweddaraf, gan gynnwys peiriant dysgu eithafol (ELM)[24], rhwydwaith niwral artiffisial (ANN), a pheiriant fector cymorth (SVM). Mae'r holl werthusiadau arbrofion ar sail y set ddata TCM bresennol. Mae'r cais yn helpu i brofi natur anhysbys CM trwy adalw sbectra UV tebyg o CMs gyda natur oer-boeth clir. Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom yn gyntaf gymharu perfformiad adnabod natur sbectra UV â gwahanol doddyddion a dewis y toddydd sy'n cyfateb i'r perfformiad adnabod gorau posibl. Yn ail, fe wnaethom gynllunio arbrofion i werthuso perfformiad y cynllun arfaethedig, a elwir yn werthusiad sefydlogrwydd. Yn drydydd, darluniwyd y cynllun adalw gydag enghreifftiau. Yn olaf, defnyddir set ddata annibynnol i brofi cadernid yr algorithm arfaethedig.

Yn ein harbrofion, defnyddir gwerthusiad sefydlogrwydd i ddadansoddi perfformiad y model rhagfynegi arfaethedig. Cyfrifir gwerthusiad sefydlogrwydd gyda'r dull gadael-un-CM-allan [20] yn y set ddata gyfan. Bob tro, dewiswyd un CM fel y CM ymholiad a'r 60 CM sy'n weddill fel y gronfa ddata gyfeirio. Oherwydd bod pob TCM wedi'i ddewis fel yr ymholiad CM, perfformiwyd y broses hon 6ltimes. Yn y cynllun adalw hwn, cawsom adalw y K'most similar's ac yna cael tebygolrwydd natur oer. O'r diwedd, cyfrifwyd 61 tebygolrwydd. Gyda'r trothwy o 'debygolrwydd natur oer' yn amrywio, cynhyrchir cromlin Nodwedd Weithredol Derbynnydd (ROC). Defnyddir yr ardal o dan gromlin ROC (AUC) a chywirdeb rhagfynegi (ACC) i werthuso perfformiad ein cynllun. Po fwyaf yw'r ardal, y mwyaf sefydlog yw'r model, gwerth ACC yw'r tebygolrwydd o ddosbarthu'n gywir natur oer-boeth CMs. Mae fformiwla ACC fel a ganlyn:

Defnyddiwyd gwerth AUC a ACC ar gyfer y gwerthusiad sefydlogrwydd.

Canlyniadau

Gwerthuso Perfformiad gyda Toddyddion Gwahanol.

Mae olion bysedd cemegol CMs yn adlewyrchu cyfansoddiad materol CMs. Mae sbectra UV yn un olion bysedd o CMs, y gellir eu cymhwyso i wahaniaethu ar natur oer-boeth CMs. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn adeiladu arbrofion i ddadansoddi'n feintiol y berthynas rhwng cyfansoddiad deunydd a natur CMs trwy gyfrwng sbectrosgopeg uwchfioled.

Yn y gwaith hwn, dadansoddwyd perfformiad dosbarthiad y sbectra UV gyda gwahanol doddyddion (dŵr distyll. clorofform. ether petrolewm, ethanol absoliwt) i ddewis data UV o dan doddydd ar gyfer perfformiad cydnabyddiaeth gorau posibl. Defnyddir y dull gadael-un-CM-allan i werthuso paramedrau ein cynllun. Mae Ffigur 2 yn dangos cromliniau gwerth ACC ar gyfer dosbarthiad natur feddyginiaeth y sbectra UV gyda gwahanol doddyddion. Mae'r gwerth ACC yn cael ei gyfrifo fel swyddogaeth o nifer y CMs (K) y cyfeiriwyd atynt a adalwyd i gael cromlin fwy cynhwysfawr ar gyfer rhagfynegi perfformiad y model. Yn Ffigur 2, mae cromlin gwerth ACC o dan doddydd ether petrolewm yn well na'r un o dan doddyddion eraill, sy'n golygu bod gan sbectra UV toddydd ether petrolewm y perfformiad gwahaniaethol gorau o natur oer-boeth. Pan osodir K fel 7, mae gan gromlin gwerth ACC o dan doddydd ether petrolewm uchafbwynt. Mae'r perfformiad adnabod yn cyrraedd y gwerth mwyaf posibl o 0.803. O gromlin gwerth ACC o dan ethanol absoliwt, olion bysedd UV gydag ethanol absoliwt sydd â'r perfformiad rhagfynegi isaf. Mae'r adnabyddiaeth natur CM â dŵr distyll a chlorofform yn israddol i'r un ag ether petrolewm ond mae'n perfformio'n well na'r un â thoddydd ethanol absoliwt. Yn ôl y ffigur, gwerthoedd ACC uchaf dŵr distyll a chlorofform yw 0.656. Felly, mae'r ddau doddydd hyn yn wael ar gyfer rhagweld natur meddygaeth.

Yn yr astudiaeth hon, mae effaith paramedr p yn Ee. (4) o dan doddydd ether petrolewm yn cael ei ymchwilio i werthuso perfformiad rhagfynegi natur oer-boeth. Mae gwerth er p wedi'i osod o fewn yr ystod

paramedr 【10-3,10*²,10',1,5,10,102,103】 1. Mae Ffigur 3A yn dangos cromlin gwerth ACC gyda gwahanol p. Gellir dod i'r casgliad bod gan y gromlin perfformiad amrywiadau bach a bod y gwerth ACC yn cyrraedd yr uchafswm pan osodir paramedr p fel 5.

Mae nifer yr eigenvectors k yn yr algorithm adalw arfaethedig yn cael ei ddadansoddi o fewn yr ystod [50 100 150 200 210]. O Ffigur 3B, gellir cyflawni gwerth ACC uwch gyda nifer cynyddol k. Mae'r perfformiad dosbarthu uchaf (gwerth ACC) yn cyfateb i uchafswm nifer yr eigenvectors k=210.

Asesiad Perfformiad Model

Er mwyn dangos dichonoldeb a sefydlogrwydd ein cynllun adalw arfaethedig ar gyfer nodi natur oer-boeth CMs, mae'r astudiaeth hon yn cymharu perfformiad dosbarthu ein cynllun (y cynllun adalw, a ddynodir fel "RS") â pherfformiad rhai dosbarthwyr clasurol (hy, ANN, SVM, ELM) neu ddosbarthwyr a ddefnyddir i adnabod natur CM. Mae pob algorithm cymharol yn defnyddio'r paramedrau gorau posibl o'r set ddata. Yn ôl canlyniadau'r adran flaenorol, defnyddir y data sbectra UV o dan doddydd ether petrolewm i astudio rhagfynegiad natur dal oer. Mae Tabl 2 yn dangos cymhariaeth perfformiad asesiad sefydlogrwydd rhwng RS ac algorithmau eraill. Defnyddir cyfernod cydberthynas Pearson (CSP) fel cyfeiriad cymharol i fesur tebygrwydd sbectra UV. Yn ôl canlyniadau rhagfynegiad natur oer-boeth, gallwn ddod i'r casgliad a ganlyn. Yn gyntaf, ein cynllun RS sy'n perfformio orau o ran nodi natur oer-boeth. Yn arbennig, mae gan RS a CSP well cywirdeb adnabod nag algorithmau clasurol cymharu eraill. Mae hyn yn dangos bod gan feddyginiaethau Tsieineaidd â sbectrwm uwchfioled tebyg natur feddyginiaeth debyg. Yn ail, mae ANN ac ELM â data sbectrol UV yn wael o ran nodi natur meddygaeth.

Yn drydydd, mae cywirdeb adnabod SVM yn well na chywirdeb ANN ac ELM. Fodd bynnag, mae'n wael na'n cynllun. Yn olaf, asesiad sefydlogrwydd ein cynllun yw'r gorau.

Enghreifftiau Rhagfynegiad

Defnyddir y dull gadael-un-allan i gael enghreifftiau rhagfynegi. Mae dau achos CM adalw a ddychwelwyd gan RS wedi'u rhestru yn Nhabl 3. Mae'r ymholiad meddygaeth Tsieineaidd (rhes gyntaf) a'i CMs cyfeirnod K=7 uchaf wedi'u hadalw i'w gweld yn y tabl. Mae'r CMs cyfeirnod a adalwyd yn cael eu cyfrifo gan RS a'u graddio gyda phellter Mahalanobis cynyddrannol undonog. Mae meddygaeth oer (DiFuZhi (Kochiae Fructus)) a meddygaeth boeth (BiBa (Piperis Longi Fructus)) yn enghreifftiau i ddangos yr egwyddor o adnabod meddyginiaeth oer-poeth. Yn y golofn gyntaf, y feddyginiaeth ymholiad yw Piperis Longi Fructus. Mae ei feddyginiaethau cyfeiriol adenillwyd i gyd yn natur boeth. Y tebygolrwydd natur oer a gyfrifwyd yw 0, sy'n dangos y gallai'r feddyginiaeth ymholiad fod yn natur boeth. Yn yr ail golofn, y feddyginiaeth ymholiad yw Kochiae Fructus. Y mae i'r canlyniadau a adenillwyd chwe meddyginiaeth natur oer ac un feddyginiaeth natur boeth. Tebygolrwydd ei natur oer yw 0.9464, sy'n dangos bod meddyginiaeth yr ymholiad yn fwy tebygol o fod yn oer ei natur. Mae'r enghreifftiau rhagfynegi yn dangos y gall olion bysedd UV tebyg nodweddu'r un natur feddygol.

Perfformiad Rhagfynegiad Cyffredinol.

Yn yr astudiaeth hon, rydym yn cynnal asesiad cyfannol o'r dull RS arfaethedig. Mae Tabl 4 yn dangos y matrics dryswch rhagfynegi o 61 CMs. Cyfanswm y cywirdeb rhagfynegiad yw 80.3 y cant (49/61). Cywirdeb adnabod meddygaeth natur oer yw 86.7 y cant (26/30), tra bod cywirdeb rhagfynegiad meddygaeth natur poeth yn 74.2 (23/31). Gellir gweld bod gan y cynllun hwn gyfradd ragfynegi da ar gyfer meddyginiaethau â natur oer. Rhestrir y galw i gof, cywirdeb, a sgôr F o 61 CM adnabod yn Nhabl 5. Yn gyffredinol, mae gan ein cynllun gyfradd adnabod dda.

Cadernid y cynnig

dull Defnyddir set ddata annibynnol i brofi cadernid yr algorithm arfaethedig. Yn y set ddata hon, cyfrifir disgrifyddion moleciwlaidd i gynrychioli'r CMs, gan gynnwys Molweight, H.Acceptors, H.Donors, Polar.Surface.Area, Rotatable.Bonds, Sp3.Atoms, Symmetric. atomau ac Aminau. Disgrifiwyd y broses fanwl yn y llawysgrif [10]. Yn y set ddata, mae 534 o feddyginiaethau poeth a 724 o feddyginiaethau oer. Mae Tabl 6 yn dangos y matrics dryswch adnabod o 1258 CMs (534 a 724 o feddyginiaethau). Cyfanswm y cywirdeb adnabod yw 81.1 y cant (1020/1258). Cywirdeb rhagfynegiad meddyginiaethau natur oer yw 83.0 y cant (443/534), tra bod cywirdeb adnabod meddyginiaethau natur poeth yn 79.7 y cant (577/724). Mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos bod gan y dull arfaethedig gadernid gwell. Yn gyffredinol, mae gan ein cynllun gyfradd ragfynegi dda.

Trafodaeth

Yn yr astudiaeth hon, rydym wedi archwilio dichonoldeb dosbarthu natur CM gyda chynllun adalw ar sail tebygrwydd data sbectrol UV. Mae canlyniadau arbrofion wedi dangos ei fod yn ddull effeithiol o nodi natur CM anhysbys trwy gyfrifo tebygrwydd y sbectrwm UV. Yn y cyfamser, mae'r canlyniadau arbrofol yn cadarnhau'r rhagdybiaeth arfaethedig y dylai CMs â chyfansoddiad tebyg o sylweddau fod â natur feddyginiaethol debyg.

Yn gryno. mae manteision ein hymchwil fel a ganlyn. Yn gyntaf, er mwyn gwireddu adnabod natur CM, mae set ddata o 61 cyfeirnod sbectrwm CM UV yn cael ei ymgynnull lle mae gan bob CM natur oer neu boeth yn amlwg. Felly, mae'n effeithiol ac yn ymarferol ar gyfer penderfyniad natur CM.

Yn ail, mae natur oer-boeth yn chwarae rhan hanfodol yn theori natur TCM. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn ymchwilio i'r gydberthynas rhwng cyfansoddiad deunydd o fewn CM a natur oer-boeth. Mae cyfansoddiad deunydd yn cael ei gynrychioli gan sbectra UV. Mae gwerthusiadau o arbrofion wedi dangos bod cydberthynas rhwng cyfansoddiad deunydd a natur meddygaeth oer-boeth, y gellir ei gymhwyso ar gyfer dosbarthiad natur oer-poeth. At hynny, rydym yn dangos bod cyfansoddiad deunydd yn pennu natur oer-boeth CM.

Yn drydydd, yng ngoleuni nodweddion sbectrol UV CM, rydym yn ymchwilio i gynllun adalw i nodi natur CM. Astudir y metrig pellter i fesur tebygrwydd sbectra UV. Mae canlyniadau arbrofion yn dangos bod ein cynllun yn perfformio orau. Yr esboniad posibl yw bod ein cynllun yn archwilio'n ddigonol y berthynas rhwng cyfansoddiad deunydd a natur CM oer-boeth.

Yn bedwerydd, perfformiad arall a ddangoswyd yn drylwyr yn yr astudiaeth hon yw cadernid y cynllun adalw arfaethedig ar gyfer cymwysiadau clinigol yn y dyfodol. Ar gyfer model gwahaniaethol deallus, ein nod yw cynorthwyo ymchwilwyr i ddarllen sbectra uwchfioled a nodi natur oer-boeth. Nid yw'r model yn ymarferol os yw'r cadernid yn rhy isel ar gyfer set ddata TCM annibynnol. Rydym wedi dangos bod ein model yn gadarn iawn yn yr arbrofion. Bydd mwy o ddata olion bysedd CM yn cael ei dynnu i gadarnhau cadernid ein model yn y dyfodol.

Fodd bynnag, mae gan ein hymchwil rai cyfyngiadau o hyd. Yn gyntaf, dim ond sbectra UV a ddefnyddiodd yr astudiaeth hon i gynrychioli'r CMs. Nid yw technegau olion bysedd eraill yn cael eu dadansoddi yn yr astudiaeth hon. Mae'r CMs yn gymysgeddau cymhleth o gyfansoddion. Mae'n amhosibl adlewyrchu cyfansoddiad cyfan cyfansoddion CM trwy ddefnyddio un dechneg olion bysedd yn unig. Yn y dyfodol, rydym am ddefnyddio olion bysedd lluosog i ddadansoddi natur oer-boeth CM. Yn ail, rydym yn ymchwilio i debygrwydd sbectra UV â metrig pellter. Mae gan y data olion bysedd nodweddion dimensiwn uchel a sampl fach. Yn seiliedig ar nodweddion o'r fath, dyluniad y model rhagweld yw ffocws y dyfodol. Yn drydydd, mae ein hastudiaeth yn canolbwyntio ar archwilio cynlluniau adalw ar gyfer dosbarthu natur oer-boeth. Nid yw nodweddion sbectrwm UV wedi'u dadansoddi'n drylwyr. Yn dilyn hynny, byddwn yn integreiddio data olion bysedd mwy effeithiol i wella perfformiad dosbarthu natur meddygaeth.

Mae ein hastudiaeth yn rhoi nid yn unig dull ar gyfer adnabod natur ond cynllun newydd ar gyfer nod naturTseiniaiddmeddyginiaethau. Mae marciwr natur yn gysyniad newydd, sy'n nodi cynhwysionTseiniaiddmeddyginiaethauperthyn yn agos i natur meddyginiaeth. Gyda'n cynllun adnabod natur, rydym am chwilio am feddyginiaethau Tsieineaidd gyda chynhwysion tebyg o dan yr un amodau cyfyngiad natur. Mae gan nifer o feddyginiaethau Tsieineaidd o'r fath yr un cynhwysion, y gellir eu hystyried fel marcwyr natur sawl un o'r rhainTseiniaiddmeddyginiaethau.

Casgliad

Yn yr astudiaeth hon, cynigir cynllun adalw i ragweld natur meddygaeth oer-poeth. Yn seiliedig ar nodweddion CM.mae gan y cynllun hwn berfformiad dosbarthu gwell na dosbarthwyr clasurol. Mae arbrofion effeithiol yn dangos bod natur meddygaeth oer-poeth a data olion bysedd sbectrol UV yn berthnasol.

Cyfeiriadau

1 Gao J, Chen C. Trafodaeth ar arwyddocâd gwyddonol pedair natur materia medica Tsieineaidd. Acta Prifysgol. Traddodiad. Med. Sin Pharmacol Shanghai 2007, 21:16-18.

2. Ouyang B, Wang ZG, Wang P. Ymchwil meddwl a dull o astudio modern ar ddamcaniaeth eiddo pedwar o medica materia Tsieineaidd. J Beijing Univ Tradit Chin Med 2006, 29: 592-594.

3. Wu LJ, Wang YY, Li YD, et al. Deall ZHENG mewn Meddygaeth Tsieineaidd Traddodiadol yng nghyd-destun rhwydwaith Niwro-Endocrin-Imiwnedd. IET Syst Biol 2007,1: 51-60.

4. Jin R, Zhang B, Liu XQ, et al. Astudiaeth o berfformiad biolegol materia medica Tsieineaidd gyda naill ai eiddo oer neu boeth yn seiliedig ar y model dadansoddi mathemategol tair elfen. J Chin Integr Med 2011, 9:715-724.

5. Zhao Y, Jia L, Wang J, et al. Assay gwahaniaethol pad oer/poeth o wahaniaethau eiddo mahuang a maxingshigan decoctions. Pharm Biol 2016, 54(7):1298-302.

6. Wan HY, Kong XY, Li XM, et al. Effaith meddyginiaethau Tsieineaidd traddodiadol gyda gwahanol briodweddau ar thermoregulation a phrotein sianeli derbynnydd dros dro sy'n sensitif i dymheredd o lygod mawr â thwymyn a achosir gan furum. Tsieina J Chin Meter Med 2014, 39:3813-3818.

7. Liang F, Li L, Wang M, et al. Nodweddion rhwydwaith moleciwlaidd a chemegol sy'n seiliedig ar ddarnau o berlysiau meddyginiaethol gydag eiddo oer a phoeth o feddyginiaeth Tsieineaidd. J Ethnopharmacol 2013, 148(3):770-779.

8. Wang M, Li L, Yu C, et al. Dosbarthiad cymysgeddau o feddyginiaethau llysieuol Tsieineaidd yn seiliedig ar fap hunan-drefnu (SOM). Mol Inform 2016, 35(3-4):109-115.

9. Fu X, Cân X, Li X, et al. Dadansoddiad coeden ffylogenetig o natur oer-boeth meddygaeth forol Tsieineaidd draddodiadol ar gyfer gweithgaredd gwrthganser posibl. Ategiad Seiliedig ar Evid Alternat Med 2017, 2017:1-10.

10. Fu X, Mervin LH, Li X, et al. Tuag at ddeall natur oer, poeth a niwtral meddyginiaethau Tsieineaidd gan ddefnyddio dadansoddiad modd-o-weithredu mewn silico. Model Inf J Chem 2017, 57(3):468-483.

11. Li Y, Li X, Xue FZ, et al. Gwahaniaethu ar briodweddau meddyginiaethau traddodiadol Tsieineaidd yn seiliedig ar rwydwaith niwral artiffisial. J Shandong Univ (Gwyddorau Iechyd) 2011, 49:57-61.

12. Liu WH, Li Y, Ji YJ, et al. Sgwariau lleiaf rhannol yn y gwahaniaethu eiddo meddygaeth lysieuol Tseiniaidd traddodiadol. J. Shandong Univ (Gwyddorau Iechyd) 2012, 50:151-154.

13. Zhang XX, Li Y, Ji YJ, et al. Gwahaniaethu ar briodweddau meddygaeth draddodiadol Tsieineaidd gyda dadansoddiad o'r prif gydrannau - dadansoddiad gwahaniaethol llinol. J Shandong Univ (Gwyddorau Iechyd) 2012, 50:143-146.

14. Nie B, Hao ZL, Gui B, et al. Mae'r ymchwil ar gyfer dull gwahaniaethol metabolomeg ar gyfer eiddo oer a poeth meddygaeth Tseiniaidd traddodiadol yn seiliedig ar goedwig ar hap. J Jiangxi Univ Traditi Chin Med 2015, 27:82-86.

15. Hir W, Liu P, Xiang J, et al. System gyfuniad ar gyfer rhagfynegi priodweddau Materia Medica Tsieineaidd. Cyfrifiadur. Dulliau Rhaglenni Biomed. 2011, 101(3):253-264.

16. Li H, Xu Q, Zhang J, et al. Mae natur oer-boeth yn gwahaniaethu rhwng perlysiau meddyginiaethol Tsieineaidd traddodiadol trwy ddadansoddiad gwahaniaethol o ddata sbectrol 1H-NMR. Cynhadledd Ryngwladol 2017 ar Wyddoniaeth Feddygol ac Iechyd Dynol (MSHH 2017), 2017, 174-179.

17. Jiang M, Zhang S, Li H, et al. Diagnosis o fasau mamograffeg gyda chymorth cyfrifiadur gan ddefnyddio adalw delweddau graddadwy. IEEE Trans Biomed Eng 2015, 62(2):783-92.

18. Tsochatzidis L, Zagoris K, Arikidis N, et al. Diagnosis gyda chymorth cyfrifiadur o fasau mamograffeg yn seiliedig ar ddull adalw delwedd sy'n seiliedig ar gynnwys dan oruchwyliaeth. Patrwm Recog 2017, 71:106-117.

19. Wei G, Ma H, Qian W, et al. Mesur tebygrwydd o fasau ysgyfaint ar gyfer adalw delweddau meddygol gan ddefnyddio metrig pellter lled-oruchwyliaeth seiliedig ar gnewyllyn. Med Phys 2016, 43(12):6259-6269.

20. Wei G, Ma H, Qian W, et al. Cynllun adalw delwedd yn seiliedig ar gynnwys ar gyfer dosbarthu nodwlau ysgyfaint. Curr Med Imaging Rev 2017, 13(2):210-216.

21. Liu Y, Rong J, Lily M, et al. Fframwaith hybu ar gyfer dysgu metrig o bell sy'n cadw golwg a'i gymhwysiad i adalw delweddau meddygol. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 2010, 32(1):30-44.

22. Weinberger KQ, Blitzer J, Saul LK. Dysgu metrig o bell ar gyfer dosbarthiad cymydog agosaf ymyl fawr. J Mach Learn Res 2009, 10(1):207-244.

23. Tao D, Li X, Wu X, et al. Dadansoddiad gwahaniaethol tensor cyffredinol a nodweddion Gabor ar gyfer adnabod cerddediad. IEEE Traws. Patrwm Rhefrol Mach Intell 2007, 29(10):1700–1715.

24. Malar E, Kandaswamy A, Chakravarthy D, et al. Dull newydd o ganfod a dosbarthu micro-gyfrifiadau mamograffeg gan ddefnyddio dadansoddiad tonnau a pheiriant dysgu eithafol. Comput Biol Med 2012, 42:898–905.

25. H. Li. Adeiladu'r system gynrychiolaeth ddigidol yn seiliedig ar olion bysedd sbectrwm uwchfioled sail sylweddol meddygaeth Tsieineaidd traddodiadol (TCM) gyda natur gwres oer. Jinan: Prifysgol Meddygaeth Tsieineaidd Traddodiadol Shandong 2011.