基于數據挖掘的中醫治療新型冠狀病毒肺炎用藥規律分析*

潘 曄，張明利

(河南省中醫藥研究院，河南 鄭州 450004)

新型冠狀病毒肺炎(簡稱新冠肺炎) 自暴發以來，廣大醫務人員、各大醫療機構積極探索疫情防控措施。國家衛生健康委員會《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第三版)》[1]首次納入中醫預防及診療處方，并一直延續至“第七版”[2]。各省市、自治區衛生健康委員會、中醫藥管理局[3]根據新冠肺炎疾病特點，以及當地氣候與飲食習慣等提出各種版本的防治方案，結合傳統中醫與各地實際情況，充分發揮中醫特色。截至 2020 年 3 月 4 日，新型冠狀病毒肺炎診療方案第七版發布之前，已有24個地區發布了多版中醫防治方案，幫助新冠肺炎患者康復和廣大群眾預防新冠肺炎。新冠肺炎屬于中醫學“疫病”范疇。中醫藥治療流感等疫病，如果病因病機分析透徹，遣方用藥合理嚴謹，1周左右即可痊愈。本研究采用數據挖掘的方法進行統計分析，從各地的中醫治療方案的用藥出發，分析治療方用藥的四氣、五味、十二經及藥物功效，挖掘其中的藥物組合并進行聚類形成新的聚類方，從而得出新冠肺炎的病機病因病位，發掘治療方中的共識，探究新冠肺炎的治療方法與思路。本文采用專業中醫藥數據挖掘平臺與統計軟件相結合的方式，專業中醫藥數據挖掘軟件功能便捷，能快速得到結論；而專業統計軟件可以跳出常規的數據挖掘方法，采用新模型得到獨特結論。本文不僅得到了“對藥”組合，還得到“角藥”組合。數據挖掘方法是方劑用藥規律分析的一大利器，新冠肺炎防治方案的數據挖掘有利于中醫藥抗疫經驗的傳播與推廣。

1 數據準備與處理

1.1 處方數據來源

對各省市、自治區衛生健康委員會、中醫藥管理局官方網站進行檢索，全面收集各地發布的新冠肺炎中醫防治方案，本文只提取各版本的中醫治療方案。隨著國家衛生健康委員會不斷發布新冠肺炎診療方案，各地特別是新冠肺炎疫情嚴重的省市也不斷更新診療方案版本。本文將國家衛生健康委員會和北京市[4]、上海市[5]、廣東省[6]、湖北省[7]等24個省級衛生健康委員會發布的新冠肺炎防治方案進行整理，剔除兒童治療方，只選取其中203首中藥治療方，并與恢復期處方分開。得到治療期(非恢復期)處方178首，檢索時間截至2020年3月4日。

1.2 處方數據預處理

1.2.1 處方選擇及分類

各地區的防治方案通常有多個版本，對于同一地區不同版本中的相同處方視為重復處方進行去重處理，不同地區的重復處方則保留。這種處理方法是在剔除重復的處方基礎上保留重要處方的占比。如果不同地區的治療處方相同，可以證明這個治療方是在各地區達成共識的。將各個地區都認同的處方保留，就是保留其重要性。由于各地中醫診療方案均主張對新冠肺炎進行分期治療，而恢復期的治療方法明顯不同于其他時期，故本文將恢復期處方刪除。

1.2.2 分析軟件與分析方法

本文采用由中國中醫科學院中醫藥信息所研制開發的古今醫案云平臺與統計軟件SPSS Modeler 18.0共同分析治療方數據，充分挖掘新冠肺炎治療方。基本的數據洗清與預處理采用Excel表，數據標準化則采用古今醫案云平臺的數據標準化模塊。之后分別采用古今醫案云平臺和SPSS Modeler 18.0進行關聯規則分析和聚類分析，并比較結果，得出結論。

2 結 果

2.1 治療方高頻藥物分析

178首治療方中中藥的總頻次為2 015次，由于地域習慣、炮制方法等原因導致中藥命名不統一，采用古今醫案云平臺的標準化模塊，不考慮炮制方法，并依據2015版《中華人民共和國藥典》進行核對。除去復合藥品及曲劑，標準化之后共有159種不同藥物，如：補氣藥甘草片、白術、黃芪，止咳平喘藥苦杏仁、葶藶子，發散風寒藥麻黃、生姜，清熱瀉火藥石膏、蘆根，芳香化濕藥蒼術、廣藿香、厚樸、草果，清熱燥濕藥黃芩，清熱解毒藥連翹、金銀花，利水消腫藥茯苓、薏苡仁，理氣藥陳皮，溫化寒痰藥法半夏，行氣利水、截瘧、驅蟲藥檳榔，清熱涼血藥赤芍，清熱化痰藥桔梗、瓜蔞，攻下藥大黃，補益肝腎、收斂固澀藥山萸肉，活血祛瘀、止咳平喘藥桃仁，發散風熱藥柴胡，補陰藥麥冬。治療方中高頻藥物頻次對比，見表1。

表1 新冠肺炎治療方高頻藥物頻次對比

2.2 治療方高頻藥物屬性分析

所有藥物的四氣五味歸經屬性統計結果如下，所用藥物藥性以寒、溫、平為主，見圖1左；藥味以甘、苦、辛為主，見圖1右。藥物主要歸肺、胃、脾經，見圖2。藥物功效分布情況，見圖3。

圖1 新冠肺炎治療方高頻藥物四氣雷達圖與五味雷達圖

圖2 新冠肺炎治療方高頻藥物十二經雷達圖

圖3 新冠肺炎治療方藥物功效分布情況

從高頻藥物的藥物屬性與功效分布來看，藥品五味主要為辛、苦、甘，辛能行能散，宣肺平喘；苦能燥能瀉，善治熱證，燥濕和胃，下氣平喘，化濕祛濁解毒；甘能補能和，健脾益氣，甘淡相合，則滲濕利水。

2.3 治療方數據高頻藥物組合分析

中藥配伍在傳統中醫臨床中運用廣泛，如：《傷寒論》和《金匱要略》包含了豐富的方劑配伍，學者也不斷對其進行學習探討[8]。兩味藥物的組合被稱為“對藥”，具有相互關聯作用的3味藥物組合被稱為“角藥”。古今醫案云平臺的中藥配伍功能與SPSS Modeler 18.0的關聯規則功能類似，可以得到高頻藥物的藥物組合，即“對藥”與“角藥”。SPSS Modeler 18.0的透視網絡圖將所有處方中“對藥”相連，比較直觀，見圖4。

圖4 新冠肺炎治療方高頻藥物組合透視網絡圖

古今醫案云平臺的用藥——中藥配伍功能得到的結論與SPSS Modeler 18.0相同，藥物組合(兩個)的關聯規則，見表2。采用SPSS Modeler 18.0軟件的關聯規則方法得到更多藥物組合，見表3。

表2 新冠肺炎治療方兩味藥物組合關聯規則結果

表3 新冠肺炎治療方多味藥物組合關聯規則結果

續表3 新冠肺炎治療方多味藥物組合關聯規則結果

綜合兩種方法得到“對藥”與“角藥”組合，頻次從高到低依次為苦杏仁-麻黃、甘草片-苦杏仁、麻黃-石膏、苦杏仁-石膏、蒼術-麻黃、甘草片-石膏、苦杏仁-黃芩，黃芩-甘草片等，其中苦杏仁-麻黃、甘草片-苦杏仁、麻黃-石膏3個“對藥”頻次最高，即經方麻杏石甘湯。麻杏石甘湯被廣泛用于治療新冠肺炎，試驗與臨床結果顯示：麻杏石甘湯可以抑制肺微血管白細胞黏附、炎性因子釋放、炎性細胞浸潤，抑制肺微血管滲出，顯著改善肺間質水腫[9]。檳榔、厚樸、草果等藥物組合出自達原飲。檳榔能消能磨，除伏邪，為疏利之藥；厚樸破戾氣；草果辛烈氣雄，除伏邪盤踞。3味藥協力直達巢穴，使邪氣潰敗，速離膜原，是以為達原也[10]。

2.4 藥物聚類分析

通過古今醫案云平臺的聚類分析功能將頻次靠前的30味中藥進行聚類分析，生成7個聚類方，見表4。治療方藥物圓形豎向聚類圖見圖5。

表4 新冠肺炎治療方藥物聚類方

圖5 新冠肺炎治療方藥物圓形豎向聚類圖

本次聚類結果通過古今醫案云平臺的聚類分析得到。按照歐式距離最短距離區分，得到了藥物的分類結果。其中山萸肉、附子與人參明顯區分與其他藥物，與許多地區將新冠肺炎分期治療的思路相符。

3 討 論

隨著新冠肺炎治療方法的不斷深入，已有臨床數據和案例可以驗證中醫藥治療方法在緩解癥狀、延緩或者減少輕癥發展成為重癥的過程中起到了十分顯著的效果。本文研究工具采用Excel表、SPSS Modeler 18.0，以及古今醫案云平臺等軟件，分別用于篩選、頻次統計、關聯規則分析和聚類分析，針對國家衛生健康委員會及各省級、直轄市衛生機構發布的新型冠狀病毒肺炎診療方案內的中醫治療方的用藥規律進行分析，統計分析結果得出：全國各地區中醫治療方使用頻率較高的藥物有甘草片、杏仁、麻黃、石膏、茯苓、黃芩、廣藿香、蒼術、陳皮、法半夏等。將本研究中用藥頻次較高的前30位藥進行歸類，所用藥物藥性以寒、溫、平為主，藥味以甘、苦、辛為主，主要歸肺、胃、脾經。可見，各地市對新冠肺炎病機的認識已有共識，即氣虛、肺氣不寧、有濕有熱。按照藥性分類，發現常用藥為芳香化濕藥、淡滲利濕藥、清熱化痰藥、清熱解毒藥、清熱瀉火藥、止咳平喘藥、發散風寒藥、補氣藥。再由關聯規則所得出的“對藥”和“角藥”，與麻杏石甘湯和達原飲契合。這些用藥特征與新冠肺炎“濕熱疫毒”病機相吻合，與病位在上焦肺、中焦脾胃相吻合。

新冠肺炎病因為感受“疫癘”之氣所致，主要特征是傳染性強，主要癥狀是發熱、呼吸道癥狀。王金榜等[11]認為：本病的病因為“濕性濁毒”，早期病位在上焦肺和中焦脾胃。徐波等[12]認為：本病為濕毒疫，主要證候特點為濕、毒、瘀、虛。王玉光等[13]認為：本病屬于濕毒疫，病位在脾肺，基本病機特點為濕、毒、瘀、閉。范逸品等[14]認為：本病的病因為疫毒夾雜溫燥和濕寒，病機為疫毒壅塞肺部，導致氣機痹阻，主要證候特點為毒、燥、濕、寒、虛、瘀。熊繼柏[15]認為：本病病邪性質為“溫熱濁毒”。馬家駒等[16]認為：本病的核心病機為濕、熱、毒、瘀、虛。國家衛生健康委員會發布的第七版新冠肺炎診療方案內中醫診療方案將本病分為醫學觀察期、臨床治療期和恢復期，其中臨床治療期又分為輕型的寒濕郁肺證和濕熱蘊肺證，普通型的濕毒郁肺證和寒濕阻肺證，重型的疫毒閉肺證和氣營兩燔證，危重型的內閉外脫證。恢復期則分為肺脾氣虛證和氣陰兩虛證。治療原則應圍繞濕、毒，根據濕、毒結合寒邪或熱邪，以辟穢化濁、燥濕或滲濕進行對癥治療。從本文結論來看，各地區治療原則一致，廣泛吸收了麻杏石甘湯、達原飲及小柴胡湯的用藥方法，運用經典方劑抗擊新冠肺炎，拓寬了中醫藥治療全球化烈性傳染病辨證論治的思路。高頻的前30位藥物包含了經典的麻杏石甘湯、五苓散、射干麻黃湯、小柴胡湯，以及達原飲的主要藥物，國家第六版目錄中添加了基本方——清肺排毒湯，而清肺排毒湯與本文前30位高頻中藥大致相同，也是由這幾首名方加減化裁而來，可見數據挖掘的結果與國家版基本方不謀而合。