基于數據挖掘的中醫治療冠心病用藥規律研究

鄭昆+吳嘉瑞+張非非

[摘要] 目的 探討名老中醫治療冠心病的用藥規律。 方法 收集名老中醫治療冠心病的處方，通過中醫傳承輔助系統軟件構建數據庫，采用關聯規則Apriori算法和復雜系統熵聚類方法，分析處方中各個藥物和藥對組合的使用頻次及藥物之間的關聯規則、處方規律等。 結果 最終納入處方985首，分析得出高頻藥物包括丹參、川芎、茯苓、黃芪、瓜蔞等；高頻藥物組合包括“川芎，丹參”“丹參，黃芪”“丹參，瓜蔞”等；置信度>0.7的關聯規則包括“延胡索->丹參”“丹參，薤白->瓜蔞”“薤白->瓜蔞”“五味子，丹參->麥冬”等；挖掘出核心組合36組，得到新處方18首。 結論 名老中醫治療冠心病多用活血化瘀、益氣通絡、化痰散結等藥物，配伍精巧，符合中醫理論中標本兼治的規則，對臨床具有參考價值，同時中醫傳承輔助系統對挖掘名老中醫用藥規律具有重要價值。

[關鍵詞] 冠心病；名醫經驗；關聯規則；聚類算法；中醫傳承輔助系統

[中圖分類號] R285.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）12（c）-0113-04

[Abstract] Objective To investigate the medication rules of famous senior Chinese physician in the treatment of coronary heart disease. Methods The prescriptions about famous senior Chinese physician in the treatment of coronary heart disease were collected， the database was built based on traditional Chinese medicine （TCM） inheritance assist system software platform. Apriori algorithm and complex system entropy cluster were used to analyze the utilizing frequency of all drugs in the prescription and couplet medicines and the association rules， prescription principles between different medicines. Results Totally 985 drugs were enrolled， the frequently adopted drugs were Salvia Miltiorrhiza， Rhizoma Chuanxiong， Poria Cocos， Radix Astragali， Fructus Trichosanthis， and so on； and the frequently adopted drug combinations were "Rhizoma Chuanxiong， Salvia Miltiorrhiza" "Salvia Miltiorrhiza， Radix Astragali" "Salvia Miltiorrhiza， Fructus Trichosanthis"， and so on. The drug combinations with association rules >0.7 included "Corydalis Rhizoma->Salviae Miltiorrhiza" "Salviae Miltiorrhiza， Longstamen Onion Bulb->Fructus Trichosanthis" "Longstamen Onion Bulb->Fructus Trichosanthis" "Chinese Magnoliavine， Salvia Miltiorrhiza->Dwarf Lilyturf Tuber"， etc. 36 groups of core group were excavated， and 18 new prescriptions were obtained. Conclusion Famous senior Chinese physician in the treatment of coronary heart disease often use the drugs of activating circulation to remove blood stasis， tonifying qi and relaxing vein， reducing phlegm and resolving masses， which reflects a refined and rational compatibility and the principles of TCM to treat symptoms and root causes. This study has reference value for clinic， and TCM inheritance assist system is valuable to explore the medication rules of famous senior Chinese physician.

[Key words] Coronary heart disease； Experience of famous doctors； Association rules； Clustering algorithm； TCM inheritance assist system

冠心病是現代臨床常見的心血管疾病，主要分為隱匿型、心絞痛型、心肌梗死型、心力衰竭型、猝死型五個類型。冠心病是全球病死率中排名首位之一的疾病，而隨著我國經濟的發展，人民生活水平的提高，冠心病發病率也呈逐年增長趨勢[1-3]。我國傳統中醫治療冠心病立足整體，重視機體的自愈能力，對機體進行綜合調理，使之達到平衡，從而達到治療目的，其在治療冠心病方面發揮著重要作用。名老中醫是我國當前中醫臨床及學術的杰出代表，所以積極開展冠心病的名老中醫研究具有重要意義，但我國及世界缺乏對傳統中醫藥治療冠心病用藥規律數據挖掘的深入研究，因此本研究在收集名老中醫治療冠心病處方的基礎上，應用中醫傳承輔助系統軟件構建數據庫，該軟件將主要的挖掘方法如文本挖掘、關聯規則、復雜系統熵方法等加以集成，在名老中醫醫案分析、古籍方劑用藥規律研究得到廣泛應用[4-7]。本研究采用關聯規則Apriori算法和復雜系統熵聚類等無監督數據挖掘方法，分析處方中各藥物的使用頻次及藥物之間的關聯規則等，探討名老中醫治療冠心病的用藥規則。endprint

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究以《國家級名老中醫專科專病叢書——冠心病驗案良方》[8]、《國醫臨證效驗錄叢書——冠心病效驗錄》[9]和《老中醫臨證心悟叢書——論治冠心病》[10]為處方來源，共985首。

1.2 處方錄入與核對

參照2015年版《中國藥典》[11]將上述處方中藥物名稱逐一矯正規范，并錄入至“中醫傳承輔助系統（V2.0.1）”。錄入完成后，由雙人核對數據，以確保數據的正確性，通過軟件中“數據分析”、模塊中的“處方分析”功能，進行用藥規律挖掘[12-13]。

1.3 數據分析

1.3.1 頻數統計分析 使用軟件“頻次統計”將冠心病處方中每味藥的出現頻次從大到小排序，并將結果導出[14]。

1.3.2 處方規律分析 將“支持度個數”（表示在所有藥物中同時出現的次數）分別設為130，“置信度”設為0.7，按藥物組合出現頻次從大到小的順序進行排序[15]。

1.3.3 新方分析 選擇合適的相關度和懲罰度，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），然后點擊“提取組合”按鈕，發現新組方（基本算法是無監督的熵層次的聚類）[16]。

2 結果

2.1 用藥頻次>130次的藥物統計

處方中用藥頻次在130次以上的藥物有26味，使用頻次前5位的分別為丹參、川芎、茯苓、黃芪、瓜蔞。見表1。

2.2 基于關聯規則分析的組方規律

按照藥物組合出現頻次由高到低排序，前3位的分別是“川芎，丹參”“丹參，黃芪”“丹參，瓜蔞”（表2），分析所得的用藥規則見表3，關聯規則見圖1。

2.3 基于熵聚類的組方規律分析

2.3.1 基于改進的互信息法的藥物間關聯度分析 根據處方數量、不同參數并結合經驗判斷提取數據預讀，設置相關度為8、懲罰度為5，進行聚類分析，得到處方中兩兩藥物間的關聯系數[17-18]，關聯系數>0.0108的藥對見表4。

2.3.2 基于復雜系統熵聚類的藥物核心組合分析 以改進的互信息法的藥物間關聯度分析結果為基礎，按照相關度與懲罰度約束，基于復雜系統熵聚類，演化出3～4味核心組合。見表5。

2.3.3 基于無監督的熵層次聚類的新處方分析 在以上核心提取的基礎上，運用無監督的熵層次聚類算法，得到18個新處方。見表6。

3 討論

本研究運用關聯規則和熵聚類算法對名老中醫治療冠心病的用藥經驗進行了較為深入的分析。研究顯示高頻藥物包括丹參、川芎、茯苓、黃芪、瓜蔞等；高頻藥物組合包括“川芎，丹參”“丹參，黃芪”“丹參，瓜蔞”等；置信度>0.7的關聯規則包括“延胡索->丹參”“丹參，薤白->瓜蔞”“薤白->瓜蔞”“五味子，丹參->麥冬”等；核心組合包括“瓜蔞_五味子_薤白”“瓜蔞_黃連_半夏”等；新處方包括“瓜蔞_五味子_薤白_黃連_半夏”“厚樸_旋覆花_甘松_萊菔子_神曲_連翹”等。傳統中醫認為冠心病屬于本虛標實之證——氣血陰陽虧虛、氣滯、血瘀、痰濁、寒凝，以氣虛血瘀為主[19]。而本研究處方中高頻藥物多具有益氣活血、化瘀通絡、利氣寬胸等功效，這與中醫藥治療冠心病的理論一致。高頻藥物組合包括“川芎，丹參”，出現285次，這兩味藥均為常用的活血化瘀藥。川芎活血行氣祛風止痛，丹參活血調經祛瘀止痛，涼血消癰，除煩安神，兩者相伍，是治療冠心病妙對之一。并且本研究在支持度>130、置信度>0.7條件下所得關聯規則網絡展示圖較好地展示了中醫治療冠心病的辨證理念，網絡圖中包括丹參、川芎、黃芪、麥冬、半夏、瓜蔞、薤白、桂枝、甘草、當歸、紅花、赤芍、黨參、枳殼、五味子、茯苓、延胡索、郁金、陳皮、白術共20味中藥，說明985首處方治療冠心病立法以活血化瘀、益氣通絡、化痰散結、寬胸理氣為主。現今大部分醫家對冠心病的認識已逐步趨于一致，證型主要包括心血瘀阻型、痰阻心脈型、寒滯心脈型、陽氣虛衰型、氣陰兩虛型這五個證型，而針對分類特征，各醫家不斷開發新的處方及方案，本研究基于無監督的熵層次聚類方法挖掘出多個新處方，如新處方“瓜蔞_五味子_薤白_黃連_半夏”，此處方化痰散結，適用于痰濁阻絡、瘀血內阻之證，痰濁可加重血瘀，瘀滯又可加重痰濁，兩者相互影響。瓜蔞善于清熱化痰，寬胸行氣；薤白長于通陽散結，善溫胸陽；半夏燥濕化痰，降逆散結；五味子收斂固澀，補腎寧心；黃連清熱燥濕，瀉火解毒[20]。現代醫學表明，瓜蔞薤白所制溶液，對離體豚鼠心臟具有明顯的擴張冠狀動脈、增加冠脈流量作用，對大鼠急性心肌缺血有明顯保護作用等。通過上述研究，我們應用數據挖掘的方法對985首治療冠心病處方用藥規律進行了深入研究，獲得了既往臨床用藥的規律與信息，但所挖掘的核心組合及新處方尚需臨床醫生結合中醫藥理論和臨床試驗研究等進一步分析評價，同時也為冠心病的新藥開發研究提供參考。

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（收稿日期：2017-08-04 本文編輯：張瑜杰）endprint