基于頻繁閉項集壓縮方法的小兒腦癱穴位配伍規律研究＊

張 磊，牟梓君，宋虎杰，黨 舉，成 秋，楊 杰，劉保延

（1. 中國中醫科學院中醫臨床基礎醫學研究所 北京 100700；2. 陜西中醫藥大學附屬西安中醫腦病醫院 西安 710032；3. 中國中醫科學院中醫藥數據中心 北京 100700；4. 北京中騰佰脈醫療科技有限責任公司 北京 100022）

小兒腦癱主要表現為運動功能障礙，常伴有感知覺、認識、交流和行為障礙，是兒童常見的致殘疾病之一，由于發育中的胎兒或嬰幼兒腦部非進行性損傷所致[1]，常給患者及其家庭帶來嚴重的心理壓力和經濟負擔。小兒腦癱屬于中醫學“五遲、五軟、五硬”等疾病范疇，針灸在其治療和康復中應用廣泛，對于小兒腦癱的治療具有藥物無法替代的作用，不少學者進行了相關的經驗介紹[2-5]及研究工作[6-9]。但是這些研究或者是名中醫臨床經驗的介紹，或者是基于文獻的選穴規律總結，或者是針灸治療小兒腦癱的臨床或實驗研究，較少有使用臨床處方數據進行研究的報道。西安中醫腦病醫院在小兒腦癱治療方面具有一定特色，本文基于前期提出的頻繁項集壓縮方法，對該醫院的真實世界臨床住院電子病歷數據進行分析，全面挖掘該醫院針灸治療小兒腦癱的穴位配伍規律，以對臨床針灸治療該病提供參考。

1 資料

1.1 數據來源

本研究使用的數據來源于陜西中醫藥大學附屬西安中醫腦病醫院2016年1月-2019年4月入院的小兒腦癱患者住院病歷。

1.2 數據納入排除標準

納入標準：①年齡1-6歲患兒；②主訴及癥狀符合相關中西醫診斷標準（西醫診斷標準參照《中國腦性癱瘓康復指南》編委會于2014年4月通過的我國腦性癱瘓的定義及診斷標準，中醫診斷標準參考普通高等教育中醫藥類規劃教材《中醫兒科學》第6版[10]）；③首次病程記錄中有明確主訴、癥狀、辨證、針灸處方和針刺方法。

排除標準：①合并有其他嚴重的心、肝、腎等重要臟器的器質性疾病者；②病歷記錄不完整。

1.3 數據預處理

1.3.1 針灸處方篩選

小兒腦癱患者常需要多次住院治療，每次住院治療癥狀變化較少，選取穴位類似，為了避免對研究結果的影響，每個患者選用第一次符合納入排除標準的針灸處方。最終獲得701 個患者的701 個針灸穴位處方。

1.3.2 數據規范

本研究的目的是挖掘治療小兒腦癱的穴位配伍規律，由于穴位配伍與證型診斷密切相關，納入本研究的數據包含穴位處方和診斷兩部分。將符合研究需求的臨床病歷數據從數據庫導出到電子表格（Excel）中，對納入的病歷數據進行清洗、整理。遵循《針灸學通用術語》[11]、《中醫獨特療法-頭針療法》[12]規范腧穴名稱，同時對證候診斷名稱進行規范。

1.4 數據集表結構

最后形成的針灸穴位處方數據集表結構如表1所示，每個處方中的一個穴位構成一條記錄，數據集由處方編號、穴位和行號3 列組成，共有10240 行數據，平均每個處方包含14.6個穴位。

表1 針灸穴位處方數據集

2 方法與結果

2.1 基于最小覆蓋的頻繁閉項集壓縮方法

傳統的設定支持度閾值挖掘頻繁項集的方法可以用于挖掘穴位處方數據集中隱含的穴位配伍規律，但是存在頻繁項集數量眾多、頻繁項集之間重復度較高、難以覆蓋所有配伍規律等問題。頻繁閉項集是所有頻繁項集的無損壓縮，前期提出了一種基于最小覆蓋的頻繁閉項集壓縮方法[13]，如果將支持度閾值設定為0，挖掘得到所有頻繁閉項集，采用最小覆蓋方法對所有頻繁閉項集進一步壓縮，最終得到的數量較少的頻繁閉項集可以覆蓋所有處方中的所有穴位，從而包含所有的穴位配伍規律。

數據集中處方數量為701，包含77個穴位，設置支持度閾值為0，得到3976個頻繁閉項集，通過最小覆蓋法選取了88 個頻繁閉項集，覆蓋了所有處方的10240行數據。依次選取的前10 個頻繁閉項集及相關指標如表2所示。

表2 選取的前10個頻繁閉項集

“穴位數”為頻繁閉項集中包含的穴位個數；“處方數”為頻繁閉項集在數據集中的出現頻次，也就是有多少處方應用了這個穴位組合；“行數”為穴位數和處方數的乘積，代表這個頻繁閉項集對應的數據庫中的數據行數；“選取”為截止到該頻繁閉項集累計選取的行數；由于采用的是最小覆蓋的方法依次選取頻繁閉項集，后續選取的頻繁閉項集可能包含前面已經選取的數據行，例如表2 中第5 個頻繁閉項集中的部分穴位（如足運感區、三陰交）對應的數據行在前面包含這些穴位的項集已經被部分覆蓋，“差異”表示該頻繁閉項集覆蓋的不重復的行數，也就是該頻繁閉項集對應的“選取”值和上一個“選取”值的差值；“差異比例”為“差異”和“行數”的比值，代表該頻繁閉項集相對于之前選取的頻繁閉項集的新穎程度，該值為100%說明該頻繁閉項集對應的穴位在之前選取的頻繁閉項集中完全沒有包含，該值越高，說明該頻繁閉項集的新穎程度越高。

2.2 頻繁閉項集的進一步篩選

88 個頻繁閉項集可以覆蓋所有的選穴規律，但是仍然數量太多，我們需要關注的是其中數量較多同時更具有代表性的頻繁閉項集。基于這個原則對頻繁閉項集進行進一步篩選，具體條件如下：刪除出現頻次為1 的頻繁閉項集；刪除差異比例小于50%的頻繁閉項集。最后獲得15個頻繁閉項集，這些頻繁閉項集覆蓋了674 個處方（占總處方數的96%）的8705 行數據（占總行數的85%），每個項集組成、包含穴位個數和出現頻次見表3。

表3 篩選后的頻繁閉項集

表3 中包含穴位個數大于10 的頻繁閉項集有7個，對應的處方累計頻次為547，占所有處方數量的78%；包含穴位個數為15的項集有3個，對應的處方累計頻次為440，占所有處方數量的63%。而所有數據中平均每個處方包含14.6 個穴位，說明西安中醫腦病醫院治療小兒腦癱穴位處方相對固定，主要以這幾個基本方為主，進行少量的穴位加減。

2.3 篩選后的頻繁閉項集與證候診斷相關性分析

本研究數據中包含了7 個證候診斷（有2 個病例診斷為肝強脾弱兼痰瘀阻絡，進行了拆分），證候名稱和對應頻次為：肝強脾弱（565）、肝腎虧虛（92）、脾腎虧虛（30）、痰瘀阻絡（10）、心脾兩虛（3）、腎精不足（2）、心肝火旺（1）。

證候診斷是選取穴位的重要依據，為利用挖掘結果進一步指導臨床辨證選穴，對篩選出的15個項集與證候診斷之間的相關性進行分析。前期研究發現，φ相關分析是一種適合于中醫數據分析的相關性分析方法[14]，本研究進一步應用該方法分析頻繁閉項集與證候診斷之間的相關性，同時應用卡方檢驗方法對每一對證候診斷和頻繁閉項集構成四格表的統計學意義進行檢驗。以正相關（φ＞0）、不是偶然出現（證型與項集的“共現數”＞1）、有統計學意義（卡方檢驗P＜0.05）為標準，篩選出13個具有正相關關系的結果(表4)。

3 討論

3.1 小兒腦癱常用穴位組合分析

通過研究結果可以看出，西安中醫腦病醫院治療小兒腦癱，每個證型均有相對特異、相對固定的穴位組合。本文對常見證型對應的常用特異性穴位組合討論如下。

3.1.1 肝強脾弱

肝強脾弱證患兒肢體強直拘攣、僵硬不柔等“五硬”表現明顯，自出生后多靜少動。通過上述分析發現了2 組與該證型呈正相關關系的特異性穴位組合，分別解析如下。

表4 證候診斷與頻繁閉項集相關性分析篩選結果

①行間、血海、脾俞、肝俞、外關、豐隆、委中、承扶、懸鐘、運動區、平衡區、足運感區、手三里、陽陵泉、三陰交：運動區、足運感區、平衡區是根據大腦皮質功能定位選取的針對腦癱治療的常用頭針穴位組合，主治肢體癱瘓、麻木、強硬失用等運動、平衡功能障礙；肝俞、脾俞、陽陵泉可柔肝健脾，理氣舒筋養血，與頭針結合主要治療頸項強硬，肢體強直拘攣，活動不利，肌肉瘦削等；行間為肝經子穴，實則瀉其子，能瀉肝經之實，血海為脾經腧穴，為養血活血之要穴，與兩經背俞穴肝俞、脾俞及肝脾腎三經交會穴三陰交穴合用可柔肝健脾、活血行氣，可治療肢體筋脈拘急、煩躁易怒、食少納呆等肝強脾弱之證；經脈所過，主治所及，局部取穴以三陽經穴為主，以改善關節屈伸不利，肢體活動不靈。

②申脈、三陰交、太沖、陽陵泉、足運感區、運動區、血海、豐隆、后溪、合谷、平衡區：如前所述，運動區、足運感區、平衡區是腦癱常用頭針組合；太沖為肝經原穴，配滋陰養血的血海、三陰交能養血柔肝，疏肝氣之旺，調肝氣乘脾之證；肝腎同源，先天腎氣不足者加申脈以益腎填精，滋陰柔肝，與陽陵泉、太沖、三陰交合用可治療筋肉拘攣所致下肢畸形及粗大運動功能障礙；合谷、后溪可治療拇指內收、握拳，屈腕等指腕關節緊張、痙攣癥狀；病久脾虛生痰，加豐隆祛痰濕阻滯。

3.1.2 肝腎虧虛

肝腎虧虛證患兒常見肢體不自主運動，關節活動不靈，動作不協調，或失聰、失明。通過本研究發現了4 組具有正相關關系的特異性穴位組合，選取其中相關關系較強、出現頻次較高的2組穴位組合解析如下。

①完骨、風府、風池、平衡區、曲池、昆侖、合谷、外關、委中、腎俞、肝俞、舞蹈震顫控制區、太沖、三陰交、足三里：肝俞、腎俞、太沖配完骨、風池、風府，以治肝腎陰虛風動而致的肢體不自主扭動、手足徐動、震顫；舞蹈震顫控制區、平衡區可治肢體不自主運動、平衡控制能力差等癥；三陰交、足三里可補益肝脾腎，化生氣血，與其他陽經局部取穴共治肢體不遂。

②太沖、肝俞、三陰交、平衡區、足運感區：太沖、肝俞是肝經原穴、背俞穴可養肝熄風，配合補益肝腎之三陰交可治療肝腎陰虛風動之不隨意運動之癥；輔以足運感區、平衡區可治療全身不自主動作、肢體活動不利及平衡障礙等。

3.1.3 脾腎虧虛

脾腎虧虛證常表現為頭項軟弱、口軟唇遲、肌軟無力等“五軟”癥狀。通過上述分析發現了2組與該證型呈正相關關系的特異性穴位組合，選取其中1 組出現頻次較高的穴位組合解析如下。

環跳、腰陽關、足三里、腎俞、委中、血海、脾俞、運動區、足運感區、三陰交、太溪、曲池、昆侖、手三里：脾俞、腎俞為脾腎兩經背俞穴，太溪為腎經原穴，配腰陽關、血海、足三里、三陰交可補脾益氣養血，補腎填精益髓，治療脾腎虧虛之肌肉松軟，神疲倦怠，面色少華，腰背無力等；運動區、足運感區為治療腦癱的常用頭針穴；配合環跳、委中、昆侖、太溪可治療下肢屈伸、活動不利，不能站立，兩足痿弱不能行等。

3.1.4 腎精不足

腦癱患兒先天腎精不足多因父母精血虛損或孕期調攝不當，導致其出生后智力、體格等發育遲緩。通過上述分析發現了1組與該證型呈正相關關系的特異性穴位組合，解析如下。

復溜、腦三針、智三針、后溪、太溪、百會、風池、腎俞、肝俞：腦三針、智三針、百會可治療智力低下、反應遲鈍、智能發育遲滯等癥；復溜為腎經母穴，虛則補其母，配合腎之背俞穴腎俞、原穴太溪，共奏補腎填精之功效。

3.1.5 痰瘀阻絡

此證型既有痰濁、瘀血阻滯經絡的身體運動障礙表現，又有阻滯腦絡的智力障礙、神志不清問題。通過上述分析發現了2組與該證型呈正相關關系的特異性穴位組合，選取其中1 組特異性較強的穴位組合解析如下。

解溪、平衡區、三陰交、膈俞、神門、百會、曲池、申脈、后溪、腎俞、合谷、豐隆、血海、四神聰、昆侖：膈俞、腎俞、血海、豐隆可化痰祛瘀，養血活血，可治痰瘀互阻之證；申脈、后溪是八脈交會穴，有清利頭目、通經活絡之功，可治療反應遲鈍、智力低下、癲癇等神志病癥及關節僵硬、動作不協調等癥；神門、百會、四神聰可醒腦開竅；曲池、合谷、后溪可治療手指、腕關節活動不靈等；昆侖、解溪可治療足下垂、足內翻等癥。

3.2 基于頻繁閉項集壓縮方法可以全面總結穴位配伍規律

不少學者從不同角度利用多種數據挖掘方法對治療某種疾病的穴位配伍規律進行研究[15-21]。這些方法可以從數據中發現有意義的穴位配伍規律，但是存在以下問題：發現的穴位配伍規律數量較多，不同穴位配伍組合之間重合度較高；分析結果難以全面反映數據中蘊含的配伍規律；出現頻次較低但是有特殊意義的配伍規律難以發現。本研究采用基于頻繁閉項集壓縮的方法，以比較簡潔的形式全面表達了數據中包含的穴位配伍規律，最后獲得的15個項集覆蓋了超過85%的數據。從15個項集的出現頻次來看，既有超過處方總數量一半的項集，也有出現頻次不到10次的項集，而通過和證候診斷相關性分析結果發現，這些出現頻次較少的項集大多與出現頻次較少的幾個證型密切相關，數據中出現的證型，除了出現頻次為1的心肝火旺，其他證型無論頻次高低，均能找到其對應的穴位配伍組合，從而進一步證明了本研究方法挖掘結果的全面性。

4 結論

本文應用基于最小覆蓋的頻繁閉項集壓縮方法對西安中醫腦病醫院治療小兒腦癱的穴位處方數據進行分析，全面總結了數據中的穴位配伍規律，發現該醫院治療小兒腦癱針灸配穴相對固定，在此基礎上進行少量加減。說明該方法是一種有效的挖掘穴位配伍規律的方法，可以應用于臨床其他穴位處方數據的挖掘分析，從而對臨床經驗總結、名中醫經驗傳承及臨床實踐起到指導作用。