基于數據挖掘技術的防治髖、膝關節置換術后深靜脈血栓形成的用藥規律研究*

陳 能，許學猛，劉文剛，陳國材，繆忠綠，許光明

1廣州中醫藥大學第二附屬醫院/廣東省中醫院珠海醫院，廣東 珠海 519000；2廣東省第二中醫院；3廣州中醫藥大學

隨著關節外科的迅速發展，人工關節置換日益普及，盡管髖、膝關節置換術在緩解疼痛、穩定關節、矯正畸形及改善功能等方面有著不可替代的作用，但研究者們日漸意識到關節置換術后下肢深靜脈血栓形成(DVT)會對患者造成災難性的傷害［1］。邱貴興等［2］通過多中心研究發現，髖、膝關節置換術后DVT的發生率在未預防組達30.8%，預防組達11.8%。一般認為，DVT發生的高峰在術后1～4天內，因此，早期積極采取有效防治措施對減少DVT的發生具有重要的臨床意義。目前已證實關節置換術后使用低分子肝素、利伐沙班等藥物能有效防治DVT［3-4］，但費用高昂。另一方面，有大量臨床報道證實髖、膝關節置換術后使用中藥內服對防治DVT形成療效佳，且具有用藥方便、費用廉價等優點。本研究通過收集關于髖、膝關節置換術后運用中藥防治DVT的現代文獻資料，運用關聯規則和復雜系統熵聚類等方法進行數據分析，旨在發現中醫藥治療該病的辨證思路及組方用藥規律。

1 資料與方法

1.1資料來源收集從建庫至2016年(檢索截止日期2016年7月31日)中國知網、重慶維普、萬方數據庫、中國生物醫學文獻數據庫中關于中藥防治髖、膝關節置換術后DVT的文獻。剔除無具體藥物、藥量及組方重復的處方。最后共篩選出67首中藥外用處方。

1.2處方錄入將上述篩選后的處方錄入“中醫傳承輔助平臺(V2.5)”軟件。導入數據前由雙人負責數據的審核，以確保準確的數據源。

1.3數據處理方法通過中醫傳承輔助平臺進行藥物頻次統計、組方規律分析(包括聚類分析、提取組合、網絡化展示等)、新方發現。統計分析方法為該軟件自帶的挖掘算法，包括關聯規則算法、復雜系統熵聚類和無監督的熵層次聚類等［5-7］。

2 結果

2.1常用藥物頻次分析對收集的67首處方中包含的83味中藥進行頻次統計，使用頻次較高的中藥依次為紅花、當歸、川芎、桃仁、赤芍等，其中使用頻次在15以上的有15味，見表1。

表1 處方中頻次≥15的藥物

2.2高頻次藥物關聯規則分析使用關聯規則挖掘方法，將支持度個數設為28，置信度設為0.9，得到高頻次藥物組合共30個，其中2味藥的組合17個，3味藥的組合11個，4味藥的組合2個，見表2；常用藥物關聯規則共14個，見表3；藥物之間關聯規則的“網絡展示”見圖1。

表2 處方中高頻次藥物組合

表3 處方中置信度≥0.9藥物組合的關聯規則

圖1 常用藥物關聯規則網絡圖

2.3熵聚類分析

2.3.1 基于改進的互信息法的藥物間關聯度分析 依據處方數量，結合經驗判斷和不同參數提取數據預讀，設置相關度為8，懲罰度為4，進行聚類分析，得到處方中兩兩藥物間的關聯度，將關聯系數0.025以上的藥對列表，見表4。

2.3.2 基于復雜系統熵聚類的藥物核心組合分析 以改進的互信息法分析出的藥物間關聯度分析結果為基礎，按照相關度與懲罰度相互約束原理，基于復雜系統熵聚類的層次聚類分析，演化出3～4味核心組合藥，見表5。

表4 基于改進的互信息法的藥物間關聯度分析

表5 基于復雜系統熵聚類的防治髖膝關節置換術后深靜脈血栓形成的核心組合藥

2.3.3 基于無監督的熵層次聚類的新處方分析 在核心組合提取的基礎上，運用無監督熵層次聚類算法得到6個新處方，見表6、圖2。

表6 基于熵層次聚類的防治髖膝關節置換術后深靜脈血栓形成的新處方

圖2 新處方藥物網絡圖

3 討論

本研究運用中醫傳承輔助系統對用于防治髖、膝關節置換術后DVT的67首中藥外用處方進行分析，發現常用藥物、藥對及核心藥組，并且演化出6個潛在的新處方。

藥物使用頻次分析發現，臨床用于防治髖、膝關節置換術后DVT的中藥大抵以活血化瘀藥(紅花、川芎、桃仁、牛膝、丹參)為主，兼補血藥(當歸)、補氣藥(黃芪、甘草)、平肝熄風藥(地龍)、破血消癥藥(水蛭)等，治法以活血化瘀，益氣養血為主，而高頻使用的中藥組合有川芎、紅花；紅花、桃仁；當歸、紅花；紅花、赤芍；川芎、當歸等。通過關聯規則分析發現，置信度≥0.9的藥物組合有14組，其中置信度為1的藥物組合有6組：桃仁-紅花；川芎、桃仁-紅花；當歸、桃仁-紅花；赤芍、桃仁-紅花；川芎、當歸、桃仁-紅花；川芎、赤芍、桃仁-紅花。

綜上所述，從高頻次用藥規律及藥物關聯規則推測，常用的處方為桃紅四物湯［8］(桃仁、紅花、當歸、川芎、赤芍、熟地黃)及補陽還五湯［9］(黃芪、赤芍、川芎、當歸尾、地龍、桃仁、紅花)。李劍等［10］認為髖、膝關節置換術后初期以氣血瘀滯為主，體現為氣虛血瘀或氣滯血瘀，治療應采取益氣活血或理氣活血方藥。桃紅四物湯以祛瘀為核心，輔以養血、行氣，而補陽還五湯則重用補氣藥與少量活血藥相伍，使氣旺血行以治本，祛瘀通絡以治標，兩方均符合患者術后初期“瘀、虛”的體質，臨床宜辨清虛實輕重而用之。

通過藥物間關聯度分析得到的常用藥對有：丹參-牡丹皮；丹參-香附；當歸-柴胡；續斷-茜草；桃仁-忍冬藤；續斷-穿山甲等。通過復雜系統熵聚類分析得到的核心組合主要有：當歸尾、熟地黃、水蛭；當歸尾、當歸、獨活；枳殼、熟地黃、桔梗；熟地黃、白芍、三七；熟地黃、生地黃、三七等。這些藥對與核心組合體現了術后氣滯血瘀證或氣虛血瘀證兼證的用藥特點。如丹參-牡丹皮有清熱化瘀的作用，適用于術后血瘀，郁而化熱之證，而牡丹皮-香附發揮清熱行氣的作用，適用于術后氣滯，郁而化熱之證；而當歸尾、熟地黃、水蛭組合中，當歸尾、水蛭均具有破血活血的作用，熟地黃能補血滋陰，合用可攻補兼施，發揮活血而不傷血的功效，其余核心組合也大抵具有此配伍特點，符合髖、膝關節置換術后患者體質。

通過基于熵層次聚類分析得到6個新處方，其中1處方藥物以活血化瘀為主，其余處方藥物以健脾益氣，養血滋陰為主，可為臨床遣方用藥提供參考，但這些新方均需根據臨床實際情況進行辨證加減。

本研究基于數據挖掘技術分析治療髖、膝關節置換術后DVT的中藥處方的用藥規律，獲得了既往傳統醫案整理和統計學研究未獲得的新信息，對該病的治療具有參考價值。