CN108109695A - 建立中医机器人生命大数据库的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种建立中医机器人生命大数据库的方法，该方法通过T‑life模型解析疾病发生与发展的分子机制，形成生化指标与体内生态数据库；然后结合中医机器人西医诊断模块找到精准治疗疾病的中药功能因子，形成精准用药类型生命大数据库；最后结合中医望闻问切标准数据库系统，建成中医机器人生命大数据库，为中医机器人精准治疗提供依据。基于该方法中医机器人建立生命大数据库的系统包括生命大数据库模块、中医诊断模块、辨证施治模块，通过该系统的相关数据汇入至中医机器人的智能诊断系统，最终能够实现疾病诊断、辩证、治疗与调控的智能化、精准化。

Description

建立中医机器人生命大数据库的方法

技术领域：

本发明属于生命科学技术领域，特别涉及一种建立中医机器人生命大数据库的方法。

背景技术：

传统中医药一直主要停留在“象医学”层面进行发展，经过几千年的积累，形成了极为发达的“象”医学和“象”药学体系，现代生命科学领域至今没有对“象”医学和“象”药学进行标准化、规范化、科学化的耦合。而西方医学，则在“理医学”的层面层层深入，对生命的结构和运行机制进行深度解析，取得了卓越的成就，西方医学虽有准确的靶向性，但是西方医学治标不治本的问题随着时代的进步更加明显。现代生命科学的发展与解析建立在应用基因组学、蛋白质组学、系统生物学、基因工程、细胞工程、生物工程等方式单一的解析人类病理分子机制与植物生命代谢途径，很少几乎没有研究者将病征与药征在基因水平上联系起来，也没有在基因水平上找到用什么手段将药征与病征联系起来，在分子机制的水平上阐述人类疾病与药物精准治疗的相关性，并没有全面的将中西医有效的结合。因此，病征与药征的分子机制及作用靶点是现在医学发展的重要瓶颈。

随着21世纪生命科学和生物高新技术迅猛发展，基因组学、蛋白质组学、系统生物学、基因工程、细胞工程、生物工程等生命科学发展前沿的研究成果越来越快的应用于临床，正在使人类疾病的预防、诊断、治疗手段和方式发生革命性的变化。为此，针对人类对疾病的预防与治疗方法，为解决生命科学工作者对疾病发生发展机理与药物作用靶点结合方式的困惑，申请人在中医机器人智能诊断系统的基础上提出一种以“病征”为需求寻找“药征”为基础建立生命大数据库选择生命调控手段的方法。

发明内容：

本发明的目的旨在提供一种建立中医机器人生命大数据库的方法，该方法通过T-life模型建立生命大数据库，实现中医机器人在基因水平上解析生命及调控生命全过程的精准化与智能化。

本发明的另一个目的是运用上述方法用于中医机器人智能诊断系统中，实现中医机器人生命大数据库的建立，为中医机器人精准治疗提供依据。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

建立中医机器人生命大数据库的方法，该方法通过T-life模型解析疾病发生与发展的分子机制，形成生化指标与体内生态数据库；然后结合中医机器人西医诊断模块找到精准治疗疾病的中药功能因子，形成精准用药类型生命大数据库；最后结合中医望闻问切标准数据库系统，建成中医机器人生命大数据库，为中医机器人精准治疗提供依据。

T-life模型是指在基因水平上阐明疾病发生与发展的分子机制及疾病治疗的精准靶点，以DNA为核心，主要以临床病征为需求对药征全方位的化学分子生物学的研究，具体如下：

1)找到临床病征与药征的共同信息分子-DNA，通过基因测序和多组学互证方法对DNA进行综合检测；

2)利用分子诊断对临床病征发生的生化指标体系进行检测，再用分子标记找到疾病对应的中药功效因子；中药功效因子可以是一种或几种化合物，针对疾病发生的分子机制选择中药功效因子，对疾病实现精准的靶向治疗。

分子诊断包括用基因组学信息解析病患者的遗传学身份、疾病分型，用转录组、蛋白质组信息解析疾病发生的分子机制，用代谢组学与临床生化确定疾病发生的周期、分型、疾病的严重程度等。

分子标记包括以核酸杂交为核心的分子标记、以PCR技术为核心的DNA标记、以测序为基础的新型分子标记。本发明T-life模型的建立优先选择以PCR技术为核心的DNA标记。

3)对中药功效因子的化学指纹图谱、DNA指纹图谱和中医药传统功能分类之间的关系，进行聚类与关联分析，并结合西药临床功能，建立中药核心分子群与中医药征术语对应关系；

4)通过以上对应关系，结合人体体内生态形成的生化机制，运用生物工程进行药物治疗靶标的挖掘与药物制造；

体内生态是指由多分子、多细胞、多组织器官才能表征的理化特征，如pH、温度、心率和渗透压等。

生化机制是指诸表征人体生态的指标如血液pH、组织渗透压等形成的理化机制，例如钠钾泵转运体分子可调节细胞内部离子渗透压，通过对该分子的激活抑制，从而实现对组织含水量的调节，生物碱可以对人体酸碱性进行调节等。

生物工程是指利用分子育种技术调控药用动植物，使之更有利于合成目的药用成分，以及应用分子工程实现药用成分的合成。

上述体内生态和生化机制采用色谱质谱联用技术获取。

5)将临床病征在传统中医学中的定性信息与西医中的人体代谢组学信息、临床生理及影像学信息进行聚类和关联分析，建立传统中医学疾病病征术语与现代生命组学数据之间的对应关系；

6)以上中药核心分子群与中医药征术语的对应关系、传统中医学疾病病征与现代生命组学之间的对应关系与人体调控信息进行耦合，形成生命大数据库。

人体调控信息包括物理调控(运动、超声波、电、磁、热、光等)、化学调控(食品、药品、保健品等)、生物调控(细菌、病毒)、心理调控获得的信息。

上述聚类和关联分析采用统计遗传学、统计物理学和生物信息学技术。

基于中医机器人结合上述T-life模型建立的生命大数据库，以“病征”为需求对“药征”进行筛选的理论基础，为实现中医机器人给药的精准化与有效化，从而选择出调控生命的具体手段，由此，构建了一个基于中医机器人建立生命大数据库的系统，该系统包括生命大数据库模块、中医诊断模块、辨证施治模块，具体如下：

生命大数据库模块，包括在基因水平上解析疾病发生与发展的分子机制而形成的生化检验体系数据库和体内生态指标数据库，在基因水平上寻找精准治疗疾病的中药功能因子而形成的基因测序分析数据库、望闻问切标准数据库和分子中药靶向数据库，用于实现中医机器人生命大数据库的建立；

中医诊断模块，包括中西医诊断耦合数据库、中医诊断数据库和西医诊断数据库，用于中医机器人进行疾病的精准诊断，通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制，与中医机器人智能诊断系统中中医望闻问切诊断的标准化数据库相结合；通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制主要是用基因组学信息解析病患者的遗传学身份、疾病分型，用转录组、蛋白质组信息解析疾病发生的分子机制，用代谢组学与临床生化确定疾病发生的周期、分型、疾病的严重程度，包括血液、骨髓、尿液、粪便、胃液、脑脊液、前列腺液、肝功能、肾功能、肺功能相关的生化指标体系。

辨证施治模块，包括物理调控、化学调控、生物调控、心理调控数据库及中医辨证体系数据库，用于中医机器人精准调控生命，结合生命大数据库模块与中医诊断模块的信息，采用精准的调控手段对疾患进行治疗。

基于T-life模型建立的生命大数据库的中医机器人通过上述系统的相关数据汇入至中医机器人的智能诊断系统，最终能够实现疾病诊断、辩证、治疗与调控的智能化、精准化。

本发明通过在基因水平上以“病征”为需求寻找“药征”为基础建立的生命大数据库，作为选择生命调控手段的理论与方法，其在基因水平上以分子诊断的方法解析疾病发生与发展的分子机制，以分子标记的方法结合体内生态指标解析药物实现精准治疗的基因靶点为基础，寻找出实现精准治疗的中药功效因子，应用基因工程与细胞工程的手段对该中药功效因子进行大量育种与繁殖，建立生命大数据库，该数据库的建立为选择调控生命手段提供依据。

本发明将该方法应用于中医机器人，中医机器人用现代传感器与语音交互的方法得到中医诊断疾病“望闻问切”相关标准化数据结合该理论模型中分子机制与体内生态指标体系，依据上述筛选精准治疗中药功效因子并进行大量栽培，规避中药因种植环境不同造成的同一药方中功效成分含量不同的扰人问题，从而实现生命调控手段智能化与标准化的选择，最终达到中医机器人选择调控手段精准化的目的。

附图说明：

图1是本发明中T-life模型的示意图；

图2是本发明基于中医机器人建立生命大数据库的系统框图；

图3是实施例中乳腺癌分子的转导路径图；

图4是实施例中乳腺癌发生的基因转录分子机制图。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细的说明，目的是为了使公众更好地理解所述技术内容，而并非对技术方案的限制。

如图1所示，本发明建立中医机器人生命大数据库的方法，该方法通过T-life模型解析疾病发生与发展的分子机制，形成生化指标与体内生态数据库；然后结合中医机器人西医诊断模块找到精准治疗疾病的中药功能因子，形成精准用药类型生命大数据库；最后结合中医望闻问切标准数据库系统，建成中医机器人生命大数据库，为中医机器人精准治疗提供依据。

T-life模型是指在基因水平上阐明疾病发生与发展的分子机制及疾病治疗的精准靶点，以DNA为核心，主要以临床病征为需求对药征全方位的化学分子生物学的研究，具体如下：

1)找到临床病征与药征的共同信息分子-DNA，通过基因测序和多组学互证方法对DNA进行综合检测；

2)利用分子诊断对临床病征发生的生化指标体系进行检测，再用分子标记找到疾病对应的中药功效因子；中药功效因子可以是一种或几种化合物，针对疾病发生的分子机制选择中药功效因子，对疾病实现精准的靶向治疗；

3)对中药功效因子的化学指纹图谱、DNA指纹图谱和中医药传统功能分类之间的关系，进行聚类与关联分析，并结合西药临床功能，建立中药核心分子群与中医药征术语对应关系；

4)通过以上对应关系，结合人体体内生态形成的生化机制，运用生物工程进行药物治疗靶标的挖掘与药物制造；

5)将临床病征在传统中医学中的定性信息与西医中的人体代谢组学信息、临床生理及影像学信息进行聚类和关联分析，建立传统中医学疾病病征术语与现代生命组学数据之间的对应关系；

6)以上中药核心分子群与中医药征术语的对应关系、传统中医学疾病病征与现代生命组学之间的对应关系与人体调控信息进行耦合，形成生命大数据库。其中：人体调控信息包括物理调控(运动、超声波、电、磁、热、光等)、化学调控(食品、药品、保健品等)、生物调控(细菌、病毒)、心理调控获得的信息。

如图2所示，基于中医机器人建立生命大数据库的系统，该系统包括生命大数据库模块、中医诊断模块、辨证施治模块，具体如下：

生命大数据库模块，包括在基因水平上解析疾病发生与发展的分子机制而形成的生化检验体系数据库和体内生态指标数据库，在基因水平上寻找精准治疗疾病的中药功能因子而形成的基因测序分析数据库、望闻问切标准数据库和分子中药靶向数据库，用于实现中医机器人生命大数据库的建立；

中医诊断模块，包括中西医诊断耦合数据库、中医诊断数据库和西医诊断数据库，用于中医机器人进行疾病的精准诊断，通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制，与中医机器人智能诊断系统中中医望闻问切诊断的标准化数据库相结合；通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制主要是用基因组学信息解析病患者的遗传学身份、疾病分型，用转录组、蛋白质组信息解析疾病发生的分子机制，用代谢组学与临床生化确定疾病发生的周期、分型、疾病的严重程度，包括血液、骨髓、尿液、粪便、胃液、脑脊液、前列腺液、肝功能、肾功能、肺功能相关的生化指标体系。

辨证施治模块，包括物理调控、化学调控、生物调控、心理调控数据库及中医辨证体系数据库，用于中医机器人精准调控生命，结合生命大数据库模块与中医诊断模块的信息，采用精准的调控手段对疾患进行治疗。

基于T-life模型建立的生命大数据库的中医机器人通过上述系统的相关数据汇入至中医机器人的智能诊断系统，最终能够实现疾病诊断、辩证、治疗与调控的智能化、精准化。

以乳腺癌为例，具体说明如下：

(1)通过T-life模型解析乳腺癌发生与发展的分子机制

如图3所示：通过细胞工程手段研究获得的乳腺癌分子的转导路径；

如图4所示：通过基因工程手段研究获得的乳腺癌发生的基因转录分子机制。

(2)结合中医机器人西医诊断模块找到精准治疗疾病的中药功能因子治疗乳腺癌的辅助西药主要有依西美坦、福美坦、来曲唑等。

依西美坦的结构式：

药理学作用：依西美坦为一种不可逆性甾体芳香酶灭活剂，结构上与该酶的自然底物雄烯二酮相似，为芳香酶的伪底物，可通过不可逆地与该酶的活性位点结合而使其失活，从而明显降低绝经妇女血液循环中的雌激素水平，但对肾上腺中皮质类固醇和醛固醇的生物合成无影响。

与依西美坦结构式具有相同母核的中药功效因子是枇杷叶中的熊果酸，结构式如下：

(3)结合依西美坦的药理学途径，明确枇杷叶中熊果酸的药理学路径，实现疾病治疗的精准靶向。

(4)利用分子标记的手段对枇杷叶中熊果酸相关的基因进行测序，结合乳腺癌发生的相关生化指标体系，利用生物工程的手段使得熊果酸相关基因大量表达，对枇杷叶中的熊果酸进行大量的育种。

(5)由上可得，在基因水平上明确了乳腺癌发生与药物治疗的分子机制，形成生命大数据库，为疾病的调控方法选择提供坚实的依据。

Claims (5)

1.基于中医机器人建立生命大数据库的系统，其特征在于：该系统包括生命大数据库模块、中医诊断模块、辨证施治模块，具体如下：

生命大数据库模块，包括在基因水平上解析疾病发生与发展的分子机制而形成的生化检验体系数据库和体内生态指标数据库，在基因水平上寻找精准治疗疾病的中药功能因子而形成的基因测序分析数据库、望闻问切标准数据库和分子中药靶向数据库，用于实现中医机器人生命大数据库的建立；

中医诊断模块，包括中西医诊断耦合数据库、中医诊断数据库和西医诊断数据库，用于中医机器人进行疾病的精准诊断，通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制，与中医机器人智能诊断系统中中医望闻问切诊断的标准化数据库相结合；

辨证施治模块，包括物理调控、化学调控、生物调控、心理调控数据库及中医辨证体系数据库，用于中医机器人精准调控生命，结合生命大数据库模块与中医诊断模块的信息，采用精准的调控手段对疾患进行治疗。

2.根据权利要求1所述的基于中医机器人建立生命大数据库的系统，其特征在于：所述中医诊断模块中通过分子诊断的方法获得解析疾病发生与发展的分子机制主要是用基因组学信息解析病患者的遗传学身份、疾病分型，用转录组、蛋白质组信息解析疾病发生的分子机制，用代谢组学与临床生化确定疾病发生的周期、分型、疾病的严重程度，包括血液、骨髓、尿液、粪便、胃液、脑脊液、前列腺液、肝功能、肾功能、肺功能相关的生化指标体系。

3.根据权利要求1所述的基于中医机器人建立生命大数据库的系统，其特征在于：所述系统通过T-life模型建立中医机器人生命大数据库的中医机器人，所述中医机器人通过T-life模型建立中医机器人生命大数据库的方法是通过T-life模型解析疾病发生与发展的分子机制，形成生化指标与体内生态数据库；然后结合中医机器人西医诊断模块找到精准治疗疾病的中药功能因子，形成精准用药类型生命大数据库；最后结合中医望闻问切标准数据库系统，建成中医机器人生命大数据库的；具体步骤如下：

1)找到临床病征与药征的共同信息分子-DNA，通过基因测序和多组学互证方法对DNA进行综合检测；

2)利用分子诊断对临床病征发生的生化指标体系进行检测，再用分子标记找到疾病对应的中药功效因子；

3)对中药功效因子的化学指纹图谱、DNA指纹图谱和中医药传统功能分类之间的关系，进行聚类与关联分析，并结合西药临床功能，建立中药核心分子群与中医药征术语对应关系；

4)通过以上对应关系，结合人体体内生态形成的生化机制，运用生物工程进行药物治疗靶标的挖掘与药物制造；

5)将临床病征在传统中医学中的定性信息与西医中的人体代谢组学信息、临床生理及影像学信息进行聚类和关联分析，建立传统中医学疾病病征术语与现代生命组学数据之间的对应关系；

6)以上中药核心分子群与中医药征术语的对应关系、传统中医学疾病病征与现代生命组学之间的对应关系与人体调控信息进行耦合，形成生命大数据库。

4.根据权利要求1所述的基于中医机器人建立生命大数据库的系统，其特征在于：所述通过T-life模型建立中医机器人生命大数据库的方法中人体调控信息包括物理调控、化学调控、生物调控、心理调控获得的信息。

5.一种设有基于T-life模型建立生命大数据库的系统的中医机器人，所述基于T-life模型建立生命大数据库的系统执行如权利要求3所述的步骤。