一种中药系统药理学分析平台及分析方法技术方案

本发明专利技术属于数据处理技术领域，公开了一种中药系统药理学分析平台及分析方法，包括数据挖掘模块用于从相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；数据处理模块用于对采集的数据进行处理；靶点确定模块用于确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；文氏图生成模块用于绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；网络构建模块用于利用Cytoscape绘制中药—中药有效成分‑‑‑靶点‑‑‑疾病之间的调控网络图；数据库用于存储相关数据。本发明专利技术能够对中药有效成分以及中药靶点数据进行分析，并获得中药与疾病的交集靶点、构建调控网络，确定中药作用有效成分以及疾病靶点的作用机制。

A platform and method for pharmacology analysis of traditional Chinese medicine system

【技术实现步骤摘要】
一种中药系统药理学分析平台及分析方法
本专利技术属于数据处理
，尤其涉及一种中药系统药理学分析平台及分析方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：在人类文明发展的数千年历史长河中，存在于世界各地，各民族的传统医学为治疗人类疾病，维护人类身体健康提供了重要保障。在我国，以中医为代表的中国传统医学，形成了一套以阴阳、五行、运气、脏象、经络等学说为哲学基础，包括病因、病机、诊法、辨证、预防、养生等内容的医药体系，中药作为在这种独特的中医理论和方法指导下的应用药物，凝结了中国劳动人民数千年来与疾病作斗争的宝贵经验，通过古代劳动人民的不断实践，不断认识，逐渐发展为一种拥有丰厚底蕴的药学文化，为中华民族的繁衍昌盛做出了不可磨灭的贡献。然而，随着现代医学的普及和发展，传统医学受到了越来越严重的考验，这种考验在药物的研发和应用领域表现的尤为明显。与西药相比，中药由于缺乏现代化的研究技术和方法，缺乏一套科学的标准规范体系，传统研究方法对中药活性成分的了解不是特别清楚，以及活性成分在分子水平和系统水平上对人体的作用机制不明确，都导致了中药在国内市场受到越来越多的质疑，在国际市场上也很难得到发达国家的认可，同时也使得中国的制药企业长期生存在西方制药巨头的阴影之中，严重限制了中药的国际化和现代化发展。中药作为一种通过多成分、多靶标协同工作的混合药物，其在人体内发挥作用，与西药单成分、单靶标发挥作用分子机制是相同的，都是通过作用于生物靶标来调节机体的生物网络平衡，以此来达到治疗疾病的目的。因此，找到一个既能从分子水平揭示药物作用机制，又能考虑到中药成分复杂性的现代药学研究方法，对于揭示中药的物质基础和在治疗疾病的过程中发挥作用的详细机制是非常重要的。然而现有技术中对于中药的分析是比较片面的，同时也无一个专用的中药药理学分析平台或系统。综上所述，现有技术存在的问题是：传统的中药分析方法不仅操作复杂，且作用机制以及活性因子都不明确；现有技术中并无专用的中药药理学分析平台。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种中药系统药理学分析平台及分析方法。本专利技术是这样实现的，一种中药系统药理学分析平台，所述中药系统药理学分析平台包括：数据挖掘模块：用于通过大数据挖掘技术从TCMSP、CancerHSP、CVDSPI、GeneCards及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；数据挖掘模块通过大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据过程为，根据需要的关键信息，在数据库中选取与中药药理相关的数据集；搜索到相关的中药药理相关的数据集，对获取的中药药理相关的数据进行预处理；预处理完成后，对不相关的数据进行清理掉；将符合要求的数据，建立相应的数据库；对数据库中的数据变换和离散化，并对相关的数据进行分析；数据处理模块：用于对采集的数据进行清洗、数据转换处理；靶点确定模块：用于基于处理后的数据确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；文氏图生成模块：用于基于确定的中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点分别绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；网络构建模块：用于基于处理后的中药、中药有效成分、疾病靶点、中药靶点及其他相关信息，利用Cytoscape绘制中药—中药有效成分---靶点---疾病之间的调控网络图；数据库：用于存储处理后的相关数据、生成的相关文氏图以及构建的相关网络；其中，数据库中对相关的中药数据信息进行分类过程为：根据获取的中药数据信息构件相应的检验矩阵，输入需要分类的特征，并进行标记，作为先验知识；构建相应的识别分类关系，形成异构信息网络矩阵；构建完成后，利用异构信息网络矩阵识别同构元路径；将同构元路径组合成同构关系矩阵，利用同构关系对采集的中药数据信息进行分类；输入模块：用于通过键盘或其他输入方式进行查询关键词录入；查询模块：用于基于输入模块输入的查询关键词从数据库中进行关键词匹配进行内容查询；其中，数据进行匹配的过程为：提取检索数据信息中最能突出特征的检测子，对检测子用数学上的特征进行描述；根据数学特征描述，判断两者的对应关系；同时去除错误匹配的外点，保留正确的匹配点；输出模块：用于利用显示器显示数据库中匹配到的相关内容；后台管理模块：用于进行平台数据管理、数据审核；根据接入云服务器需要的参数，发出相应的请求信号，并且对请求信号进行预处理；在预处理过程中，将差异较大的信号特征进行提取；将云服务器反馈回来的信息，建立相对应的验证样本；根据提取的特征与验证样本进行对比识别；识别完成后，台管理模块接入云服务器。本专利技术另一目的在于提供一种所述中药系统药理学分析平台的中药系统药理学分析方法，所述中药系统药理学分析方法包括：步骤一，数据挖掘模块利用大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；并且通过数据处理模块对采集的数据进行清洗、数据转换处理；步骤二，根据获取到的中药数据信息，主控模块控制靶点确定模块：确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；根据中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点，文氏图生成模块分别绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；步骤三，根据处理后的中药、中药有效成分、疾病靶点、中药靶点及其他相关信息，网络构建模块利用Cytoscape绘制中药—中药有效成分---靶点---疾病之间的调控网络图；步骤四，调控网络图绘制完成后，数据库存储处理后的相关数据、生成的相关文氏图以及构建的相关网络；步骤五，在后期查询时，通过输入模块利用键盘或其他输入方式进行查询关键词录入；根据用于基于输入模块输入的查询关键词，查询模块从数据库中进行关键词匹配进行内容查询；输出模块利用显示器显示数据库中匹配到的相关内容，同时通过后台管理模块进行平台数据管理、数据审核。进一步，所述步骤一中，中药信息数据包括但不限于中药名称、中药分类信息，中药成分，中药成分的参数信息，中药相关图片信息、中药有效成分，人体靶标信息，疾病信息，疾病靶点、中药靶点。进一步，所述步骤一中，数据挖掘包括：通过大数据挖掘技术从TCMSP、CancerHSP、CVDSPI、GeneCards及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据。进一步，所述步骤一中，数据挖掘模块通过大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据过程，如下：根据需要的关键信息，在数据库中选取与中药药理相关的数据集；搜索到相关的中药药理相关的数据集，对获取的中药药理相关的数据进行预处理；预处理完成后，对不相关的数据进行清理掉；将符合要求的数据，建立相应的数据库；对数据库中的数据变换和离散化，并对相关的数据进行分析。进一步，所述对获取的中药药理相关的数据进行预处理中，对数据进行去噪的方法如下：根据选取的中药数据，对集合完成的中药数据进行分解，选定一定层数为N的小波进行分解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中药系统药理学分析平台，其特征在于，所述中药系统药理学分析平台包括：/n数据挖掘模块：用于通过大数据挖掘技术从TCMSP、CancerHSP、CVDSPI、GeneCards及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；数据挖掘模块通过大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据过程为，根据需要的关键信息，在数据库中选取与中药药理相关的数据集；搜索到相关的中药药理相关的数据集，对获取的中药药理相关的数据进行预处理；预处理完成后，对不相关的数据进行清理掉；将符合要求的数据，建立相应的数据库；对数据库中的数据变换和离散化，并对相关的数据进行分析；/n数据处理模块：用于对采集的数据进行清洗、数据转换处理；/n靶点确定模块：用于基于处理后的数据确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；/n文氏图生成模块：用于基于确定的中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点分别绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；/n网络构建模块：用于基于处理后的中药、中药有效成分、疾病靶点、中药靶点及其他相关信息，利用Cytoscape绘制中药，中药有效成分、靶点、疾病之间的调控网络图；/n数据库：用于存储处理后的相关数据、生成的相关文氏图以及构建的相关网络；其中，数据库中对相关的中药数据信息进行分类过程为：根据获取的中药数据信息构件相应的检验矩阵，输入需要分类的特征，并进行标记，作为先验知识；构建相应的识别分类关系，形成异构信息网络矩阵；构建完成后，利用异构信息网络矩阵识别同构元路径；将同构元路径组合成同构关系矩阵，利用同构关系对采集的中药数据信息进行分类；/n输入模块：用于通过键盘或其他输入方式进行查询关键词录入；/n查询模块：用于基于输入模块输入的查询关键词从数据库中进行关键词匹配进行内容查询；其中，数据进行匹配的过程为：提取检索数据信息中最能突出特征的检测子，对检测子用数学上的特征进行描述；根据数学特征描述，判断两者的对应关系；同时去除错误匹配的外点，保留正确的匹配点；/n输出模块：用于利用显示器显示数据库中匹配到的相关内容；/n后台管理模块：用于进行平台数据管理、数据审核；根据接入云服务器需要的参数，发出相应的请求信号，并且对请求信号进行预处理；在预处理过程中，将差异较大的信号特征进行提取；将云服务器反馈回来的信息，建立相对应的验证样本；根据提取的特征与验证样本进行对比识别；识别完成后，台管理模块接入云服务器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种中药系统药理学分析平台，其特征在于，所述中药系统药理学分析平台包括：
数据挖掘模块：用于通过大数据挖掘技术从TCMSP、CancerHSP、CVDSPI、GeneCards及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；数据挖掘模块通过大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据过程为，根据需要的关键信息，在数据库中选取与中药药理相关的数据集；搜索到相关的中药药理相关的数据集，对获取的中药药理相关的数据进行预处理；预处理完成后，对不相关的数据进行清理掉；将符合要求的数据，建立相应的数据库；对数据库中的数据变换和离散化，并对相关的数据进行分析；
数据处理模块：用于对采集的数据进行清洗、数据转换处理；
靶点确定模块：用于基于处理后的数据确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；
文氏图生成模块：用于基于确定的中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点分别绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；
网络构建模块：用于基于处理后的中药、中药有效成分、疾病靶点、中药靶点及其他相关信息，利用Cytoscape绘制中药，中药有效成分、靶点、疾病之间的调控网络图；
数据库：用于存储处理后的相关数据、生成的相关文氏图以及构建的相关网络；其中，数据库中对相关的中药数据信息进行分类过程为：根据获取的中药数据信息构件相应的检验矩阵，输入需要分类的特征，并进行标记，作为先验知识；构建相应的识别分类关系，形成异构信息网络矩阵；构建完成后，利用异构信息网络矩阵识别同构元路径；将同构元路径组合成同构关系矩阵，利用同构关系对采集的中药数据信息进行分类；
输入模块：用于通过键盘或其他输入方式进行查询关键词录入；
查询模块：用于基于输入模块输入的查询关键词从数据库中进行关键词匹配进行内容查询；其中，数据进行匹配的过程为：提取检索数据信息中最能突出特征的检测子，对检测子用数学上的特征进行描述；根据数学特征描述，判断两者的对应关系；同时去除错误匹配的外点，保留正确的匹配点；
输出模块：用于利用显示器显示数据库中匹配到的相关内容；
后台管理模块：用于进行平台数据管理、数据审核；根据接入云服务器需要的参数，发出相应的请求信号，并且对请求信号进行预处理；在预处理过程中，将差异较大的信号特征进行提取；将云服务器反馈回来的信息，建立相对应的验证样本；根据提取的特征与验证样本进行对比识别；识别完成后，台管理模块接入云服务器。


2.一种如权利要求1所述中药系统药理学分析平台的中药系统药理学分析方法，其特征在于，所述中药系统药理学分析方法包括：
步骤一，数据挖掘模块利用大数据挖掘技术及其他相关中药数据库中挖掘相关中药信息数据；并且通过数据处理模块对采集的数据进行清洗、数据转换处理；
步骤二，根据获取到的中药数据信息，主控模块控制靶点确定模块：确定中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点；根据中药与疾病共同靶点，中药有效成分与疾病共同靶点，文氏图生成模块分别绘制中药与疾病靶点文氏图、中药与有效成分文氏图、中药有效成分与疾病靶点文氏图；
步骤三，根据处理后的中药、中药有效成分、疾病靶点、中药靶点及其他相关信息，网络构建模块利用Cytoscape绘制中药，中药有效成分、靶点、疾病之间的调控网络图；
步骤四，调控网络图绘制完成后，数据库存储处理后的相关数据、生成的相关文氏图以及构建的相关网络；
步骤五，在后期查询时，通过输入模块利用键盘或其他输入方式进行查询关键词录入；根据用于基于输入模块输入的查询关键词，查询模块从数据库中进行关键词匹配进行内容查询；输出模块利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：程震勇，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42