基于數據挖掘的《金匱要略》婦人病用藥規律分析*

陳景海 高惠敏 黃華花2,△

《金匱要略》是從《傷寒論》中摘錄出中國現有的最早研究臨床各項疾病的專著,其中關于婦科疾病的記錄內容可謂完備,堪稱中國歷史上婦科辨證治療的先驅,塑造了中醫婦科學科的雛形,是中醫婦科奠基之作[1,2]。習近平總書記指出:“中醫藥是中華民族的瑰寶,一定要保護好、發掘好、發展好、傳承好”[3]。2022年3月30日,國務院印發的《“十四五”中醫藥發展規劃》對新時代中醫藥工作進行了全面部署[4],要求中醫藥工作者注重利用現代科學技術和方法,深入發掘中醫藥精華,在創新中形成新特色新優勢,促進中醫藥特色發展。當前,全國上下正掀起運用現代科學方法研究傳統中醫藥理論的熱潮,傳承精華,守正創新。其中,基于數學方法的數據挖掘技術(Data Mining Technology,DM)是研究熱點之一。研究者可以應用Microsoft Excel、Python語言、SPSS Modeler、SPSS Statistics、Gephi、中醫傳承輔助平臺、古今醫案云平臺等工具,以中醫經典方劑或優質的現代組方為研究對象,挖掘隱藏具重要參考價值的用藥規律,促進中醫藥的進一步發展[5-9]。本研究采用中醫傳承輔助平臺,運用關聯規則和熵聚類等數據挖掘方法,研究《金匱要略》婦人病3篇(以下簡稱婦三篇)的用藥規律,將為中醫臨床合理治療婦科疾病提供新思路和新組方。

1 資料與方法

1.1 資料來源系統整理歸納《金匱要略》[10]中3篇婦科相關 “妊娠病”“產后病”“雜病”中的條文、方劑內容。

1.2 方劑篩選

1.2.1 納入標準原著所載的附方均作一首獨立方劑來統計,如“三物黃芩湯”“內補當歸建中湯”。

1.2.2 排除標準同一首方劑出現在不同條文篇幅時,不重復錄入(僅在記錄藥物的性味、歸經、頻數時疊加計算);有方無藥的方劑不錄入,如“膠姜湯”等;“婦人雜病脈證并治”篇中的“小兒疳蟲蝕齒方”是治療小兒方,鑒于本研究的是婦科相關疾病,所以雖然出現在原著篇幅中,但也不錄入。

1.3 數據規范化處理和數據庫建立規范化的中藥名稱、性味、歸經以《中華人民共和國藥典·一部》[11]為參考標準,分類以《中華人民共和國藥典臨床用藥須知(中藥飲片卷)》[12]為參考標準。如干地黃規范為生地黃;因炮制而產生不同功效的中藥,則保持原炮制方式所對應的中藥命名方式,如“炙甘草”等。

將符合制定標準的方藥一一錄入 Microsoft Excel 2019軟件,建立數據庫,將收錄的中藥按照性味、歸經、藥類進行歸類排序。通過中醫傳承輔助平臺V 2.5系統軟件(由中國中醫科學院中藥研究所與中國科學院自動化研究所聯合開發,以下簡稱平臺)[13],選擇 “平臺管理系統”,將符合條件的處方手工錄入“方劑管理”模塊。由雙人負責審核以確保數據錄入的準確性。

1.4 數據分析

1.4.1 用藥頻數 性味 歸經 類別統計分析應用系統平臺中的“統計報表系統”,結合Excel對符合標準的藥物進行頻數分析,統計方劑內全部藥物的用藥頻次、性味、歸經及所屬藥物門類。

1.4.2 基于關聯規則下的組方規律分析基于關聯規則挖掘方法,應用平臺“組方規律”模塊,設置支持度個數=4,置信度=0.6,分析所得藥對的用藥關聯規律。

1.4.3 基于聚類分析的組方規律探索①基于復雜系統熵聚類的核心組合分析:基于復雜系統熵聚類,以平臺改進的互信息法的藥物間關聯度分析結果為基礎,應用平臺的“新方分析”模塊,設定相關度=8,懲罰度=2,得到核心組合。②基于熵層次聚類的新方分析:基于無監督熵層次聚類方法,在提取的核心組合基礎上,應用平臺的“提取組合”功能,得到含有核心組合的新方。應用“網絡圖”功能,可展現可視化網絡圖。

2 結果

經歸納整理,婦三篇原文記載條文共計46條,收錄與婦科疾病相關的方劑40首(包含不同病例條文出現的重復方劑及2首附方)。其中妊娠病篇原始文本共有11條,載有方劑9首;產后病篇原始文本共有13條,載有方劑11首(其中包含附方2首);雜病篇原始文本共22條,載有方劑20首(合重出方6首,以及其中有2首載方名無列藥物:附子湯、膠姜湯)。按照篩選標準,最終錄入統計分析的方劑共35首。

2.1 用藥頻次統計分析將篩選出的35首方劑進行用藥頻次統計,涉及67味中藥,出現次數≥3的中藥有20味,前5位的中藥分別是桂枝、白芍、生姜、大棗、當歸。見表1。

表1 《金匱要略》婦三篇藥物應用頻數(頻數≥3)

2.2 性味 歸經 藥類統計分析對使用頻數≥3的20種中藥的性味、歸經與藥類進行統計。相應歸屬的性味共計出現28次,歸經共計56次。藥味以甘(11種,39.29 %)、苦(9種,32.14%)、辛(6種,21.43%)為主,藥性主要集中在溫(7種,36.84%),寒(6種,31.58%)平(5種,26.32 %)。見圖1。藥物歸經主要分布于脾經(11種,19.64%)、肝經(9種,16.01%)和心經(8種,14.29%)、肺經(7種,12.50%)。見圖2。按功效統計,仲景治療婦科病的首選藥類屬補虛類藥物,并以其分類下的補氣類藥物的使用最為之多,補血類藥物及解表類藥物中的發散風寒類藥物次之。見圖3。

圖1 《金匱要略》婦三篇藥物的性味雷達分布圖(使用頻數≥3)

圖2 《金匱要略》婦三篇藥物的歸經分布圖(使用頻數≥3)

圖3 《金匱要略》婦三篇藥物的藥類分布圖(使用頻數≥3)

2.3 組方規律分析基于關聯規則挖掘方法,將支持度個數設置設為4,即采用所納經方數目的11.43%(支持度=11.43%),根據常用藥物組合用藥模式,提取出關聯強度最高的藥對組合13組,其中位居前5的藥物組合分別為生姜-大棗、生姜-桂枝、大棗-桂枝、白芍-桂枝、當歸-白芍。見表2。

表2 《金匱要略》婦三篇基于關聯規則的常用藥物用藥模式

選取置信度≥0.6的藥物組合來反映其常用藥物配伍規律,得出幾組置信度最高的組合為川芎-白芍、川芎-當歸、大棗,桂枝-生姜等。見表3。

表3 《金匱要略》婦三篇常用藥規則分析(置信度≥ 0.6)

用網絡視圖表達藥物間的關聯規則,其中居于視圖中心位的白芍、桂枝均為中醫臨床治療婦科疾病最常用的補虛、解表類中藥。見圖4。

圖4 關聯規則下的《金匱要略》婦三篇藥物關系網絡展示圖

2.4 核心組合分析基于復雜系統熵聚類,以平臺改進的互信息法的藥物間關聯度分析結果為基礎,應用平臺的“新方分析”模塊,設定“相關度”為8、“懲罰度”為2,系統演算出10組核心組合,包括白芍-川芎-麥冬、白芍-當歸-麥冬等。見表5。

表5 基于復雜系統熵聚類的《金匱要略》婦三篇藥物核心組合

2.5 新方分析基于無監督熵層次聚類方法,在提取的核心組合基礎上,應用平臺的“提取組合”功能,演化出5個潛在新方,即白芍-川芎-麥冬-白術、白芍-當歸-麥冬-白術、川芎-阿膠-麥冬-艾葉、阿膠-當歸-麥冬-艾葉、甘草-大棗-防風-白薇。新處方藥物間關聯的網絡圖見圖6。

圖6 無監督熵層次聚類下的《金匱要略》婦三篇新方網絡展示圖

3 討論

數據挖掘就是利用統計學或人工智能,從大量的數據之中挖掘出數據蘊含的潛在規律、提煉出具有價值的知識的過程,常用的數據挖掘方法包括頻數分析、關聯規則、聚類分析、因子分析和人工神經網絡等[14]。本研究主要采用中醫傳承輔助平臺系統進行統計分析,該平臺集合了現代化數理統計分析技術、人工智能及網絡化信息技術等,以采集的醫案或者經方數據為核心,可以簡單高效地對中醫方藥數據進行研究[15]。

根據數據分析結果,可以直觀看出張仲景治療喜用甘溫之藥,以補益氣血、平補陰陽為主;重視活血補血,輔以清熱;同時調理脾、肝、心、肺,使臟器之間協調運行來治療婦科疾病。林杰等[16]對《傷寒雜病論》辨治腹痛用藥規律進行研究,結果表明經方治療腹痛多用補法、瀉法及和法,善于運用溫熱之品,若使用寒涼之藥,偏于運用微寒之品;藥物多為甘味、辛味和苦味,歸脾經的藥物最多,結論與本文基本一致。由此,可以總結張仲景在婦三篇中的用藥思想如下:①補血養血為主,助以溫化瘀血;②擅用解表藥避邪氣,養正氣;③重視脾胃調和,“保胃氣,存津液”;④調沖任,善理氣機;⑤組方內容簡練;⑥治法精妙,博采眾法。

本研究對婦科經方用藥的隱性信息進行了挖掘,同時利用采集的方劑信息演化出一定的組方規律及新處方,其結果有待于臨床上進一步去驗證,該研究為進一步探索婦科疾病的組方用藥規律提供了參考。