關(guān)聯(lián)規(guī)則在外感疾病藥對中的應(yīng)用研究※

譚定英 馮天保 趙文光 陳平平

(廣州中醫(yī)藥大學(xué),廣東 廣州510405)

本課題以《張仲景藥對集》[1]、《中藥藥對大全》[2]中外感疾病相關(guān)的藥對為數(shù)據(jù)源,利用SQLServer2005建立數(shù)據(jù)挖掘模型,應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則方法,對藥對作“藥物—藥對—病癥”對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果報道如下。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)來源于《張仲景藥對集》及《中藥藥對大全》?！稄堉倬八帉匪帉?47對,內(nèi)容包括藥對的組成、伍用功能、伍用原理、臨床應(yīng)用、原源和按語,內(nèi)容詳細(xì)充實(shí),可為建立數(shù)據(jù)庫提供相當(dāng)完整的信息?！吨兴幩帉Υ笕肥邱銘c華等醫(yī)學(xué)專家綜合藥對方面資料整理而來,書中對常用的600余對藥對的單味功用、伍用功效、主治及應(yīng)用做了詳盡的描述。而本文主要采用了其中解表類、溫里類、清熱類、瀉下類、祛濕類和止咳類藥對。

數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.藥名的預(yù)處理:《張仲景藥對集》、《中藥藥對大全》中的數(shù)據(jù)幾乎都是文字性的描述,需要作歸類和數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)化。中藥藥名常根據(jù)藥物的形態(tài)、產(chǎn)地、顏色、功效等特征來命名,幾乎每一種藥物都存在一物多名的情況,如蚤休又稱為七葉一枝花、草河車、白甘遂等。在處理這一類藥名的時候,根據(jù)《中藥配伍應(yīng)用》與《常用中藥配伍與名方精要》二書進(jìn)行規(guī)范化處理,統(tǒng)一藥名。

2.用量的預(yù)處理:在《張仲景藥對集》和《中藥藥對大全》中藥物所用劑量基本上用的都是以“克”為單位做計算的,所以不存在單位轉(zhuǎn)換的問題。在用量中如果是一個連續(xù)值的話,分兩種方法轉(zhuǎn)化:若劑量小于30g,則取最大值;反之,取平均值。如白術(shù)用量為6～15g,最大劑量小于30g,那么取最大劑量15g;綠豆用量為30～70g,那么就用平均值(30+70)/2=50g。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

單味藥物本身具有的屬性包括功用、四性、五味、升降浮沉、歸經(jīng)和藥物毒性等。本數(shù)據(jù)取藥物的基本屬性,包括四性、五味、歸經(jīng)和功用。

1.四性的數(shù)字化:藥物的四性包括寒、熱、溫、涼、平。如果藥物具有相應(yīng)的屬性,就在相應(yīng)的屬性上編碼為“1”,反之為“0”。如某藥具有熱性,則編碼:藥物四性表(寒,熱 ,溫,涼,平)→(0,1,0,0,0)。

2.五味的數(shù)字化:藥物的五味包括酸、苦、甘、辛、咸、淡、澀。如果藥物具有相應(yīng)的屬性,就在相應(yīng)的屬性上編碼為“1”,反之為“0”。如某藥具有辛味,則編碼:藥物五味表(酸、苦、甘 、辛、咸、淡、澀)→(0,0,0,1,0,0,0)。

3.歸經(jīng)的數(shù)字化:藥物的歸經(jīng)包括肝、心、脾、肺、腎、胃、膽 、大腸 、小腸 、膀胱、心包、三焦經(jīng)等幾類,如果藥物具有相應(yīng)的屬性,就在相應(yīng)的屬性上編碼“1”,反之為“0”。

4.藥物功效屬類數(shù)字化:將藥物功效屬類分為解表藥、清熱藥、瀉下藥、祛濕藥、溫里藥、理氣藥、消食藥、止血藥、活血化瘀藥、化痰止咳平喘藥、安神藥、平肝熄風(fēng)藥、補(bǔ)虛藥、收澀藥、殺蟲藥17大類。如果藥物具有相應(yīng)的屬性,就在相應(yīng)的屬性上編碼“1”,反之為“0”。

數(shù)據(jù)庫的建立

1.屬性表的建立:在數(shù)據(jù)庫中建立了三個藥物屬性表,包括藥物性味表、藥物歸經(jīng)表、藥物功用表。性味包括寒、熱、溫 、涼、平、酸、苦、甘、辛 、咸 、淡 、澀;歸經(jīng)包括肝 、心 、脾、肺 、腎、胃 、膽 、大腸、小腸、膀胱 、心包 、三焦;功用表包括解表、清熱等十七種。這些屬性表既是藥物的基本屬性,也是作為藥物數(shù)據(jù)挖掘的依據(jù)。

2.事實(shí)表的建立:事實(shí)表中的事實(shí)是指描述一種物體的詳細(xì)情況并能體現(xiàn)物體特征。事實(shí)表的建立,可以發(fā)現(xiàn)物體之間的異同,也有利于信息的查詢,主要有:藥對表(藥對ID,藥對組成,功效,主治……),藥物表(藥物ID,藥物名,藥物功能,用量[g]……),藥對-藥物表(藥對ID,藥物 ID,藥對功用ID,病癥ID……)。

數(shù)據(jù)建模

經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)清洗,數(shù)據(jù)庫正式完成并可以導(dǎo)入MicrosoftSQLServer2005進(jìn)行挖掘模型的創(chuàng)建。采用關(guān)聯(lián)分析方法,試圖預(yù)測藥對-藥物-病癥三者之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)頻繁項集。步驟如下:①創(chuàng)建AnalysisServices項目。②創(chuàng)建數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)源視圖。③使用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法,建立數(shù)據(jù)挖掘模型。④利用關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行藥對數(shù)據(jù)的挖掘。

實(shí)驗結(jié)果與分析

本研究挖掘出6000余條規(guī)則,文中各表的數(shù)據(jù)僅僅是抽選數(shù)據(jù)中的一小部分,它們中有大部分的置信度為1.000,重要性為2.054,但并不是所有的組合都具有一樣的置信度和重要性。下面對部分結(jié)果進(jìn)行分析。

1.藥物-病癥關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果及分析(結(jié)果見表1):從藥物-病癥的關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘結(jié)果看,可以發(fā)現(xiàn)許多單味藥與病癥高度相關(guān),這可以理解為這些藥物均可以單味使用直接治療相關(guān)病癥,或在方劑配伍中作君藥使用,或?qū)膊〕霈F(xiàn)相應(yīng)兼癥而對癥治療時使用,均可以收到明顯的效果。如“杏仁→水腫”的組合中,提示可用杏仁治療水腫。一般認(rèn)為杏仁功能祛痰止咳、平喘、潤腸、下氣開痹,此處用于治療水腫,具有相關(guān)的中醫(yī)理論作依據(jù)。緣肺為水之上源,主氣布津,有通調(diào)水道之功。用杏仁可宣通肺氣,肺氣宣布則水道通暢,達(dá)到提壺揭蓋、利水消腫之功。此類組合的結(jié)果顯然是可用的 。但如“烏梅→痹病,痞滿”組合中,烏梅功能收斂生津、安蛔驅(qū)蟲,治久咳、虛熱煩渴、久瀉、蛔厥腹痛等,用治痹病、痞滿則與臨床實(shí)際較難相符。對這些與中醫(yī)藥理論不完全相符或者相悖的結(jié)果,解讀應(yīng)以遵循“人機(jī)結(jié)合、以人為主”的原則,應(yīng)向有經(jīng)驗的中醫(yī)學(xué)者咨詢討論,或參考研究古文獻(xiàn)及現(xiàn)代中藥藥理研究結(jié)果,打破原有的思維定式,從不同角度進(jìn)行分析與取舍,或許會有新的發(fā)現(xiàn)。

表1 項集大小為2的藥物-病癥關(guān)聯(lián)規(guī)則表

2.藥物-藥對-病癥關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果及分析(結(jié)果見表2):在表2的各組合中,大部分藥物與藥對之間是互相獨(dú)立的,可以看成這些藥物的重新組合對相關(guān)病癥的治療起到更好的協(xié)同或相反相成的作用,即組成一個新的藥串。藥串[3]是指相對固定的3味或3味以上的藥物組合,作為中藥配伍的獨(dú)立單元,是針對一定病證,從歷代醫(yī)家用藥經(jīng)驗中提煉出來行之有效的、符合一定的理論依據(jù)和法度的固定配伍。如表中的“葶藶子,麻黃/杏仁→咳嗽;細(xì)辛,麻黃/附子→感冒,水腫”等多數(shù)組合,均屬這種情況。麻黃、杏仁均有宣肺平喘之功,加入瀉肺平喘、行水消腫之葶藶子作為組合,則對咳嗽痰多者療效更佳。在“細(xì)辛,麻黃/附子→感冒,水腫”組合中,麻黃發(fā)汗解表,附子溫里助陽,配伍可以治療寒性感冒、水腫,加入細(xì)辛可溫化寒飲,既助麻黃解表,又配合附子逐里之寒飲,加強(qiáng)了兩藥的功效,組成經(jīng)典名方麻黃附子細(xì)辛湯。另外有很少一部分的藥物是包含在藥對里,例如“澤瀉,牡蠣/澤瀉→水腫,咳嗽”。這里可以理解成,在治療水腫咳嗽癥狀的疾病牡蠣/澤瀉藥對中,澤瀉可能起主要作用。牡蠣有潛陽固澀、軟堅散結(jié)的作用;澤瀉有利水滲濕的作用,故藥對組合中澤瀉明顯更有利于水腫疾病的治療。但對于“烏頭,旋覆花/代赭石→嘔逆,嘔吐,咳嗽”這類組合,加入有回陽逐冷、祛風(fēng)濕功效的烏頭,從藥理上很難解析其對嘔逆、嘔吐、咳嗽等癥的治療效果,故此時還要結(jié)合臨床、古文獻(xiàn)及現(xiàn)代中藥藥理研究來綜合分析并作取舍。

表2 項集大小為3的藥物-藥對-病癥關(guān)聯(lián)規(guī)則表

結(jié)語

本實(shí)驗應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則對中藥藥對進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,在一定程度上揭示了中藥藥對的應(yīng)用特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了一些新的用藥規(guī)律及藥物組合規(guī)律,此將有助于指導(dǎo)臨床科學(xué)用藥,提高藥對的臨床治療效果。筆者在挖掘過程中也發(fā)現(xiàn),對挖掘出來的結(jié)果不一定可用,此需結(jié)合臨床、古文獻(xiàn)及現(xiàn)代中藥藥理研究結(jié)果來綜合分析,遵循“人機(jī)結(jié)合、以人為主”的原則進(jìn)行取舍。目前所研究的“藥物-藥對-病癥”關(guān)聯(lián)分析方法較為簡單,而中藥藥對、證、癥、病等信息形成的多維關(guān)聯(lián)關(guān)系的深入揭示,還需在今后工作中進(jìn)一步研究。

[1]王玉芝,呂昌寶.張仲景藥對集.長治:山西省晉東南醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校,1984.

[2]胥慶華,中藥藥對大全.北京:中國中醫(yī)藥出版社,2001.

[3]李虹,蔡之華.關(guān)聯(lián)規(guī)則在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用.微機(jī)發(fā)展,2003,13(6):94.