本文档属于类型a,即报告了一项原创研究。以下是针对该研究的学术报告:
作者及研究机构
本研究的主要作者为Qian Jia-nan、Kang Yan-lan、He You-cheng和Hu Hong-yi。研究机构包括上海中医药大学附属龙华医院消化内科、上海中医药大学龙华医院消化疾病研究所、复旦大学工程与应用技术研究院人工智能与机器人研究所以及上海中医药大学附属龙华医院临床研究中心。该研究于2024年12月发表在《Chinese Journal of Integrative Medicine》期刊上。
学术背景
本研究聚焦于胃食管反流病(Gastroesophageal Reflux Disease, GERD),这是一种复杂的疾病,主要表现为胃内容物反流至食管,导致多种症状和并发症。GERD通常通过典型症状(如烧心和反流)进行初步诊断,无需内镜检查。尽管质子泵抑制剂(Proton Pump Inhibitors, PPIs)是GERD的常用药物,但其长期疗效不稳定,且停药后存在复发风险。因此,研究者将目光转向中医药(Chinese Medicine, CM),探索其作为更有效、更安全的治疗方案的潜力。已有研究表明,中医药能够提高GERD的缓解率、降低复发率,并改善伴随的精神症状(如上腹痛、抑郁和焦虑)。本研究的目的是通过主题建模(Topic Modeling)方法,对与GERD相关的中医药文献进行分类和分析,为潜在的治疗方案提供见解。
研究流程
本研究采用BERTopic算法对中医药文献进行主题建模,具体流程包括以下步骤:
1. 文献检索与筛选:研究者使用“imedbooks”中医药文献数据库进行检索,筛选与GERD相关的处方及其适应症、来源等信息。通过手动过滤,最终获得1,938条有效条目。
2. 主题建模:使用BERTopic算法对有效条目进行主题建模。该算法结合了词嵌入(Word Embeddings)、特征降维(Feature Reduction)和经典聚类算法(Clustering Algorithms),通过三个步骤实现主题建模:
- 使用Sentence-BERT框架对文献进行文档嵌入,生成向量表示。
- 使用UMAP方法对高维向量进行降维。
- 使用HDBSCAN算法对降维后的向量进行聚类,提取主题词。
3. 模型评估:通过一致性评分(Coherence Scores)评估BERTopic模型的性能,结果显示该算法能够从GERD相关的中医药文献中提取出高度一致的主题。
4. 结果分析:研究者对建模结果进行可视化分析,生成热图和降维图,并对每个主题的代表性策略和处方进行总结。
主要结果
本研究通过BERTopic算法识别出8个主要主题,分别是:
1. 消化功能减退(Digestion Function Abate)
2. 胃流感(Stomach Flu)
3. 呼吸相关症状(Respiratory-Related Symptoms)
4. 胃功能障碍(Gastric Dysfunction)
5. 儿科患者的反流和胃肠功能障碍(Regurgitation and Gastrointestinal Dysfunction in Pediatric Patients)
6. 呕吐、中风和酒精积累与GERD风险相关(Vomiting, Stroke, and Alcohol Accumulation Are Associated with the Risk of GERD)
7. 呕吐及其原因(Vomiting and Its Causes)
8. 反流、上腹痛和烧心症状(Regurgitation, Epigastric Pain, and Symptoms of Heartburn)
每个主题的代表性策略和处方由专家总结,并基于最新发表的文献列出相关活性成分和作用机制。例如,消化功能减退主题中,香砂六君子丸(Xiangsha Liujunzi Pill)和苓姜术桂汤(Lingjiang Zhugui Decoction)能够健脾和胃,改善消化功能。胃流感主题中,藿香正气散(Modified Huoxiang Zhengqi Powder)和平胃散(Pingwei Powder)主要用于解表清热或散寒。
结论
本研究通过BERTopic算法对中医药文献进行主题建模,为GERD的治疗提供了新的见解。研究结果表明,中医药在改善消化功能、缓解症状和降低复发率方面具有显著优势。此外,本研究还提出了8种代表性的中医药治疗策略,为GERD的临床治疗提供了科学依据。
研究亮点
1. 创新方法:本研究首次将BERTopic算法应用于中医药文献的主题建模,为中医药研究提供了新的分析工具。
2. 全面分析:通过对近2,000本古籍和超过90,000个处方的分析,本研究系统总结了GERD的症状和治疗策略。
3. 科学价值:研究结果为中医药在GERD治疗中的应用提供了理论支持,推动了中医药的现代化和国际化发展。
其他有价值的内容
本研究还结合现代医学研究,详细探讨了中医药活性成分的作用机制。例如,白术(Atractylodes Macrocephala Rhizome)中的白术内酯Ⅰ和白术多糖具有抗炎和改善胃肠功能的作用。这些发现为中医药的临床应用提供了科学依据。