應用中醫傳承輔助系統分析癌痛內服方劑的組方規律

李曉斌，隋 鑫，喻 明，王華偉，王文萍

(遼寧中醫藥大學附屬醫院，沈陽 110032)

方劑是中醫臨床治療經驗的有效載體，分析古代方劑的用藥規律，對中醫藥學術繼承與創新具有重要意義［1，2］。中國中醫科學院中藥研究所采用改進的互信息法［3］、復雜系統熵聚類［4，5］、無監督的熵層次聚類［6］等數據挖掘方法，進行中藥組方規律分析和處方發現，在探索古方用藥規律中發揮了重要作用。

為便于應用以上數據挖掘方法，中國中醫科學院中藥研究所課題組開發了中醫傳承輔助系統軟件。該軟件具有“數據錄入-數據管理-數據查詢-數據分析-網絡可視化展示”等功能，實現了臨床病案信息、疾病信息、證候信息、中藥信息、方劑信息等數據的管理、檢索、分析等功能，可用于名老中醫經驗繼承、臨床醫師個體經驗總結、方劑組方規律分析及新藥處方發現等領域。本文基于中醫傳承輔助系統對“遼寧中醫藥大學癌痛Access數據庫”中治療癌痛的內服方劑用藥規律進行系統分析，探索癌痛用藥組方規律，尋找癌痛治療新處方。

1 資料與方法

1.1 處方來源

“遼寧中醫藥大學癌痛Access數據庫”是為了研究分析癌性疼痛中醫內治用藥規律而收錄重慶維普中文數據庫、中國知網數據庫、萬方數據庫近20年(1989～2009)的癌性疼痛中醫內治文獻所建立的數據庫。

1.2 處方篩選

我們將“遼寧中醫藥大學癌痛Access數據庫”與“中醫輔助傳承系統”結合起來，從“遼寧中醫藥大學癌痛Access數據庫”1989-2009年共2310篇［7］治療癌痛的文章中，提取應用中藥療法或中西醫結合療法治療癌痛并具有明確藥物組成的方劑共256個，其中外治療法治療癌痛方劑105個，內服療法治療癌痛方劑151個，錄入中醫傳承輔助系統，在其中添加中醫病名“癌病［8］”，方劑功效“抑制癌痛-內服”，方劑主治“癌痛”，實現方劑分析中多方位查找功能。

1.3 處方的錄入與核對

將上述篩選的方劑由專人錄入中醫傳承輔助系統，再由雙人負責錄入數據源的審核，以確保數據源的準確。錄入方劑藥物時，統一中藥名稱，例如將七葉一枝花、蚤休、重樓統一成重樓;川軍和大黃統一成大黃等，同時，添加中醫傳承輔助系統中缺少的一些中藥，如八月札、雪上一支蒿等少數蒙藥。

1.4 數據分析

通過“中醫傳承輔助系統”中“數據分析”模塊中“方劑分析”功能，進行組方規律分析。

第一步查詢在中醫疾病查詢項中查詢“癌病”或在方劑功效查詢項中查詢“抑制癌痛-內服”，將治療癌痛的方劑提取出來(如圖1所示)。

圖1 方劑分析數據查詢界面

第二步藥物頻次統計。將各方劑中每味藥物的出現頻次按照由大到小排序，并以Excel文件形式導出。

第三步組方分析。首先進行聚類分析(核心算法包括改進的互信息法、復雜系統熵聚類)，在聚類分析前，選擇合適的關系系數和懲罰系數;然后點擊提取組合按鈕，發現新方(核心算法是無監督的熵層次聚類)并可以實現網絡可視化展示，如圖2所示。

圖2 組方分析界面

2 結果

2.1 用藥頻次分析

表1顯示，對“遼寧中醫藥大學癌痛 Access數據庫”中治療癌痛的151個內服方劑包含的305種藥物進行“頻次統計”，可得到治療癌痛藥物頻次從高到低的排序。使用頻次≥5的藥物有80味。

2.2 藥物關聯度分析

表1 癌痛內服方劑中使用頻次≥5的藥物

2.2.1 基于改進的互信息法的藥物關聯度分析 表2顯示，根據本次治療癌痛內服方劑數量、結合經驗判斷和不同參數提取出數據的預讀，選擇相關系數(correlation)為 10，懲罰系數(penalty)為5，進行聚類分析，得到治療癌痛內服方劑中305味中藥兩兩之間的關聯度，選出其中38對關聯度較高的藥對(關聯系數≥0.018)進行列表。

2.2.2 基于關聯規則分析的癌病內服方劑組方規律分析 表3、4顯示，應用關聯規則挖掘方法，將軟件支持度設置為“8”(≥5.3%，表示至少有8首在方劑中出現)，得到常用藥對72個，核心組合11個。

2.3 基于復雜系統熵聚類的核心組合分析

表5顯示，以改進的互信息法的分析結果為基礎，按照相關系數與懲罰系數的約束，基于復雜系統熵聚類，演化出3～4味藥的核心組合，共計69個。

2.4 基于無監督的熵層次聚類的新處方分析

表6、7顯示，在以上核心組合提取的基礎上，點擊系統中“提取組合”按鈕，通過無監督的熵層次聚類算法，有40個核心組合可以進一步聚類，得到20個新處方。

表7顯示，基于熵層次聚類，將表6中的核心組合進一步組合，形成治療癌痛的內服新方。

3 討論

表2 基于改進的互信息法的藥物關聯度分析結果

表3 癌病內服方劑中常用藥對(支持度≥5.3%)

表4 癌病內服方劑中核心組合(支持度≥5.3%)

通過應用中醫傳承輔助系統對遼寧中醫藥大學癌痛Access數據庫中151個方劑進行組方規律分析，確定了癌痛處方中藥物使用的頻次，最終得到治療癌痛內服新處方20個。從常用中藥飲片應用情況來看，活血化瘀止痛藥在其中占據較大比例，前10味中藥飲片中有6味為活血化瘀止痛藥，符合中醫“通則不痛、痛則不通”的病機理論，其次應用頻次較高的是補益藥，這與腫瘤日久耗傷機體正氣有關，補益藥的應用與中醫治病強調扶正祛邪的主導思想是相符的。

同時采用軟件集成的改進互信息法、復雜系統熵聚類、無監督的熵層次聚類等無監督數據挖掘方法，得到癌痛內服新處方20個，這20個處方組合功效大致可分為補益氣血、行氣化痰、活血化瘀等幾類。但核心組合及新處方的臨床價值尚需要通過臨床應用及醫生實踐經驗等進一步評判。在臨床實踐

中，首先要確認病情的輕重緩急，按照急者治其標，緩者治其本和標本同治的原則進行治療。再按照上述新處方的組合方式選藥配方，配伍時要注意方劑的整體平衡性，每味藥量根據中藥學和癌痛患者的具體情況而定，使得全方藥性和病證性質相互平衡，逐漸形成一系列有序的經過臨床實踐檢驗的治療癌痛的中藥新處方。

表5 基于復雜系統熵聚類的治療癌痛內服方劑的核心組合

表6 用于內服新方聚類的核心組合

表7 基于熵層次聚類的治療癌痛內服新處方

中醫傳承輔助系統分析軟件的應用為方劑組方規律分析提供了有益的嘗試。該方法強調藥物相關性分析，可以提取低頻次高相關的藥物組合，更適合隱形經驗的挖掘與發現，為中醫學術傳承提供了有力的工具。按照上述優選中藥和優化中藥的組合方劑，只有通過臨床反復嚴格的驗證，在與成方的對比治療中取得了更好的療效，才能說是成功的原創方劑。研究原創方劑的中藥組方規律，創立優選中藥和優化有序中藥組合的立方之法，能夠推動方劑學的發展，豐富中藥制方理論，有利于創立療效更好的新方劑。

［1］ 楊洪軍，李健，盧朋，等.基于中醫傳承輔助系統的治療肺癰方劑組方規律分析［J］.中國實驗方劑學雜志，2012，18(2):254-257.

［2］ 王文萍，喻明.癌性疼痛外治中藥應用規律的研究［J］.遼寧中醫雜志，2011，38(8):2856-2858.

［3］ 楊洪軍，趙亞麗，唐仕歡，等.基于熵方法分析中風病方劑中藥物之間的關聯度［J］.中國中醫基礎醫學雜志，2005，11(9):706-709.

［4］ 唐仕歡，陳建新，楊洪軍，等.基于復雜系統熵聚類方法的中藥新藥處方發現研究思路［J］.世界科學技術-中醫藥現代化，2009，11(2):225-228.

［5］ 陳建新.中醫證候的復雜系統建模及其與疾病的相關性研究［D］.中國科學院研究生院，2008.

［6］ Hongjun Yang，Jianxin Chen，Shihuan Tang，etc:New drug R＆D of Traditional Chinese Medicine-Role of data mining approaches［J］.J biological systems，17(3):1-19.

［7］ 王文萍，喻明，劉靜，等.Access癌痛臨床文獻研究數據庫的構建與應用［J］.中國疼痛醫學雜志，2011，17(5):312-313.

［8］ 周仲瑛.中醫內科學/供中醫類專業用(普通高等教育“十一五”國家級規劃教材)［M］.北京:中國中醫藥出版社，2008:1.