基于數據挖掘技術總結難治性尿路感染的中醫(yī)辨治規(guī)律

戈 娜 楊 棟 郭維加 李順民

(深圳市中醫(yī)院，深圳，518033)

基于數據挖掘技術總結難治性尿路感染的中醫(yī)辨治規(guī)律

戈 娜 楊 棟 郭維加 李順民

(深圳市中醫(yī)院，深圳，518033)

目的:基于數據挖掘技術探討難治性尿路感染相關文獻及醫(yī)案的中醫(yī)辨治用藥規(guī)律。方法：在中國知網數據庫中檢索、下載難治性尿路感染相關文獻，通過篩選、清洗、降噪處理及目標關鍵詞頻數統(tǒng)計的數據分層算法，挖掘難治性尿路感染的病因、病位、病機、主癥、舌脈、證型、治法、方劑、中藥規(guī)律，并進行可視化展示。結果：該病的病因、病機主要涉及正虛、邪實兩端，證型以腎虛、膀胱濕熱為主；治法以清熱利濕兼補腎養(yǎng)陰為主；涉及的方藥主要為補腎、清利類。結論：該研究應用數據挖掘技術對文獻全文、病案處方進行系統(tǒng)、細致、分層次的總結。理、法、方、藥諸層次的研究結果與臨床實踐對該病的認識有較好的一致性。

數據挖掘；難治性尿路感染；中醫(yī)辨治；@李順民

難治性尿路感染主要指臨床上常見的反復性尿路感染、復雜性尿路感染及慢性尿路感染，此類疾病多具有病程遷延、難以治愈、反復發(fā)作的特點。該類疾病多發(fā)生在老年人、糖尿病患者或尿路存在異物、有器質性或功能性異常的患者。根據其遇勞易復發(fā)的特點，將其歸屬為中醫(yī)的“勞淋”范疇，并針對其特殊的病因、病機，總結出一系列的辨治療法。本研究通過系統(tǒng)收集難治性尿路感染的中醫(yī)相關文獻，以及筆者辨治該類疾病病案的資料，使用數據挖掘技術[1-4]，對相關文獻及筆者辨治淋證的遣方用藥規(guī)律進行總結，為該類疾病的診治提供新的方藥及思路。

1 資料與方法

1.1 數據收集

1.1.1 文獻部分 應用中國知網的高級檢索中的專業(yè)檢索功能，使用檢索式(TI=‘慢性尿路感染’OR TI=‘復雜性尿路感染’OR TI=‘反復性尿路感染’OR TI=‘復發(fā)性尿路感染’OR TI=‘再發(fā)性尿路感染’)and(TI=‘證’OR TI=‘法’OR TI=‘方’OR TI=‘藥對’OR TI=‘中醫(yī)’OR TI=‘中西醫(yī)’OR TI=‘經驗’OR TI=‘辨治’OR TI=‘論治’OR TI=‘中藥’OR TI=‘診治’OR TI=‘湯’OR TI=‘型’)對難治性尿路感染的中醫(yī)相關文獻進行檢索，共得到文獻157篇(檢索日期：2014年10月15日)。通過題目、摘要、全文的篩選，實現非目標文獻的剔除，共得到文獻148篇，依次下載所有文獻全文并保存。

1.1.2 病例資料的收集 病例來自2014年1月至2014年10月深圳市中醫(yī)院信息中心記錄的李順民教授診治的難治性尿路感染患者的門診病案。

1.2 文獻文本數據處理 將收集來的文獻數據全文，應用軟件識別工具實現PDF文件到TXT文本格式的轉換，將轉換格式候的文本導入數據庫進行下一步挖掘分析。根據相關國家標準、教科書和文獻內容構建提取病名、病因、病位、病機、主癥、舌脈、證型、治法、方劑、中藥的專業(yè)詞表。應用計算機程序，使用提取詞表對目標關鍵詞進行識別和提取，并將命中的目標關鍵詞標注類別并統(tǒng)計頻次，由此生成一維的分類關鍵詞詞頻表。通過計算目標關鍵詞兩兩出現的頻次，得到關鍵詞二維頻次詞表。應用Cytoscape 3.1軟件進行可視化處理，形成可視化網絡圖，并結合專業(yè)知識進行解析，如發(fā)現不合理的結果，即回溯原始文獻數據集，如果是噪音，則進行噪音清洗，直至噪音降到滿意為止。最后的結果可視化成圖，結合專業(yè)知識進行結果解析。

1.3 病案數據的處理及計算 將收集到的病案的性別、年齡、中醫(yī)病名、中醫(yī)證型、中藥處方，對其進行統(tǒng)一的格式化處理，導入數據庫。統(tǒng)計病例的一般情況，計算疾病診斷及證型分布情況、對處方中藥進行一維、二維頻次的計算。

1.4 數據的可視化 應用Cytoscape 3.1對二維頻次結果進行可視化，實現結果的直觀描述。

2 文本挖掘結果

2.1 難治性尿路感染相關文獻的病因挖掘結果 文獻的全文挖掘對難治性尿路感染的中醫(yī)病因進行了總結，結果表明該病的病因主要涉及正虛與邪實兩端，正虛方面包括勞累、久病、失治、誤治等，邪實方面主要涉及濕熱、結石、熱毒(見圖1所示)。根據該病中醫(yī)病因要素兩兩同時出現的頻次構建中醫(yī)病因要素關系網絡(見圖2)。如圖所示：圖中圓圈內為病因要素名稱，連線代表病因要素兩兩之間聯(lián)系。連線愈多，代表病因之間關聯(lián)程度越高，越處于核心位置(以下網絡圖注釋與此相似)。由圖可知，濕熱、熱毒、正虛、久病是難治性尿路感染最主要的病因要素。

圖1 難治性尿路感染病因頻次分布圖

2.2 難治性尿路感染相關文獻的病位挖掘結果 通過對全文文獻中，中醫(yī)病位關鍵詞一維(圖3)、二維頻次進行計算，并構建中醫(yī)病位關系網絡圖(圖4)。結果表明該病的病位主要在膀胱、尿路，涉及腎、肝、脾胃等其他臟腑。網絡圖中處于核心位置的膀胱、少腹、小腹、下焦符合中醫(yī)淋證中，膀胱濕熱、下焦?jié)駸帷⑸俑咕屑?、腰酸不適的疾病特征，外圍的肝腎、脾胃，提示該病與其他臟腑的功能失調密切相關。

圖2 難治性尿路感染中醫(yī)病因要素網絡關系圖

圖3 難治性尿路感染病位頻次分布圖

圖4 難治性尿路感染中醫(yī)病位要素網絡關系圖

2.3 難治性尿路感染相關文獻的病機挖掘結果 通過對全文文獻的中醫(yī)病機要素關鍵詞進行一維(圖5)、二維頻次計算，并構建該病中醫(yī)病機關系網絡圖(圖6)。結果表明正氣不足、濕熱內蘊是該病的主要病機，正氣不足方面以腎之氣陰不足，膀胱氣化不利為主。網絡圖中也提示正氣不足、傷陰與濕熱內蘊處于疾病病機的核心位置，此外，還涉及氣滯、血瘀等病機要素。

圖5 難治性尿路感染病機頻次分布圖

圖6 難治性尿路感染中醫(yī)病機要素網絡關系圖

2.4 難治性尿路感染相關文獻的主癥挖掘結果 通過對全文文獻的中醫(yī)主癥要素關鍵詞進行一維(圖7)、二維頻次計算，并構建該病中醫(yī)主癥關系網絡圖(圖8)。結果表明尿頻、尿急、尿痛、乏力、腰酸是難治性尿路感染的主要癥狀，網絡圖中也顯示上述幾個癥狀處于核心位置，與一維頻次的結果及臨床該病的表現較為一致。

圖7 難治性尿路感染主癥分布圖

2.5 難治性尿路感染相關文獻的舌脈挖掘結果 通過對全文文獻的中醫(yī)舌脈要素關鍵詞進行一維(圖9)、二維頻次計算，并構建該病的中醫(yī)舌脈關系網絡圖(圖10)。結果表明該病的舌脈多表現為舌紅或舌淡，苔黃膩、脈細數。網絡圖中苔黃膩、舌胖淡、脈滑數、脈沉弱、脈細數居于聯(lián)系較為密切的核心位置，較一維的結果更全面的反應了疾病的情況。

圖8 難治性尿路感染主癥網絡關系圖

圖9 難治性尿路感染舌脈分布圖

圖10 難治性尿路感染舌脈網絡關系圖

2.6 難治性尿路感染相關文獻的證型挖掘結果 通過對全文文獻的中醫(yī)證型要素關鍵詞進行一維(圖11)、二維頻次計算，并構建該病的中醫(yī)證型關系網絡圖(圖12)。結果表明，難治性尿路感染主要涉及中醫(yī)的勞淋、熱淋和氣淋，其證型主要涉及腎虛證、膀胱濕熱證、虛實夾雜證。網絡圖中也提示該病的證型主要涉及虛證、實證、虛實夾雜證，虛證以腎虛為主，實證以膀胱濕熱為主。

圖11 難治性尿路感染證型分布圖

圖12 難治性尿路感染證型網絡關系圖

圖13 難治性尿路感染治法分布圖

圖14 難治性尿路感染治法網絡關系圖

2.7 難治性尿路感染相關文獻的治法挖掘結果 通過對全文文獻的中醫(yī)治法關鍵詞進行一維(圖13)、二維頻次計算，并構建該病的中醫(yī)治法關系網絡圖(圖14)。結果表明，難治性尿路感染采用清熱利濕、養(yǎng)陰、補腎、解毒、活血的治法進行治療。網絡圖的核心位置是扶正、祛邪，扶正方面主要涉及補腎、益腎、益氣、養(yǎng)陰，祛邪的方面主要涉及清熱、利濕、解毒、清利，較一維結果更豐富、更直觀。

2.8 難治性尿路感染相關文獻的方劑挖掘結果 通過對全文文獻的方劑關鍵詞進行一維(圖15)、二維頻次計算，并構建治療該病的方劑關系網絡圖(圖16)。結果表明，難治性尿路感染多采用補腎(二仙湯、金匱腎氣丸、腎氣湯)、養(yǎng)肝(一貫煎)、清利(八正散、二至丸、六一散)方劑進行治療。網絡圖提示，八正散、金匱腎氣丸、三仁湯是處于較為核心位置的方劑，提示其為治療該病的常用方。

圖15 難治性尿路感染方劑分布圖

圖16 難治性尿路感染方劑網絡關系圖

圖17 難治性尿路感染中藥分布圖

2.9 難治性尿路感染相關文獻的中藥挖掘結果 通過對文獻全文的中藥關鍵詞進行一維(圖17)、二維頻次計算，并構建治療該病的中藥關系網絡圖(圖18)。結果表明，使用頻次較高的中藥包括補腎養(yǎng)陰益氣清熱(地黃、山茱萸、知母、黃柏、黃芪)、健脾疏肝(柴胡、山藥、黨參、茯苓)、清熱利濕通淋(瞿麥、茅根、車前子、萹蓄、澤瀉)幾大類。網絡圖中處于核心位置的藥物也多屬清熱利濕、補腎、益氣、養(yǎng)陰的中藥。

圖18 難治性尿路感染中藥網絡關系圖

圖19 李教授辨治病例疾病診斷情況

圖20 李教授辨治病例中醫(yī)證型分布情況

2.10 李順民教授辨治難治性尿路感染病例的數據總結

2.10.1 病例的一般情況 共收集到難治性尿路感染病例22例，57診次，其中女性患者29例，男性患者28例，病例的疾病診斷情況圖19所示，筆者辨治的病例中石淋病最多，其次為熱淋病。證型分布中以濕熱內蘊、脾虛濕蘊、脾腎氣虛為多見(見圖20)。

2.10.2 處方中藥的網絡關系 對筆者辨治難治性尿路感染的病例處方進行數據的分析，結果表明(見圖21)，筆者辨治該類疾病時常使用清熱祛濕類藥物(茅根、牛膝、薏苡仁、車前子、澤瀉、鳳尾草、土茯苓)配合補腎益氣類藥物(黃芪、生地、甘草)以及通淋化石類藥物(金錢草、海金沙、雞內金、茼麻子)等。通過對處方中藥網絡(見圖22)的構建發(fā)現，處方藥物中大致分為通淋排石類及清熱祛濕兼以補腎益氣養(yǎng)陰兩大類。

圖21 筆者辨治病例使用中藥分布情況

圖22 筆者辨治病例使用中藥網絡關系圖

3 討論

難治性尿路感染屬于中醫(yī)“淋證”范疇[5]。《諸病源候論》提出“諸淋者，由腎虛而膀胱熱故也”，又云“腎虛則小便數，膀胱熱則水下澀。數而且澀，則淋瀝不宣，故謂之淋。”認為淋證以腎虛為本，膀胱濕熱為標，濕熱內蘊是貫穿疾病始終之標證，而腎虛、正氣不足是其感邪的內在因素。正所謂“邪之所湊，其氣必虛”。此外，華佗在《中藏經》提出淋證是一種全身性的病證，認為淋證是一種“五臟不通，六腑不和，三焦痞澀，營衛(wèi)耗失”為病機的復雜疾病。因此，淋證可以歸納為是濕熱內蘊、正氣虛損并見的一種疾病，可同時兼濕熱、血瘀或氣滯等情況[6-10]。

這一理論認識在我們的研究中得以很好的證實，通過對難治性尿路感染文獻的系統(tǒng)收集、整理，并對關鍵詞條進行計算統(tǒng)計、發(fā)現難治性尿路感染的病因以正虛、邪實兩端為主，正虛以久病、勞累為主，邪實以濕熱、結石、熱毒為多見；病位、病機、舌脈、主癥、證型的總結與本病正氣不足、腎氣、腎陰虧虛、膀胱氣化不利、下焦?jié)駸醿忍N的機理相一致，很好的體現了淋證多由腎虛膀胱熱而致的醫(yī)理。該研究得出的治法與選方用藥的總結，也和腎虛膀胱熱的機理甚是相合，清熱利濕兼以補腎養(yǎng)陰，八正散、金匱腎氣丸攻補兼施。該研究從理、法、方、藥諸個層次證實了難治性尿路感染從腎虛、膀胱熱入手，標本兼治、辨治此類疾病的正確性。

此外，該研究還對筆者臨證辨治“難治性尿路感染”的病例處方進行挖掘分析。處方中藥的網絡圖發(fā)現筆者對于此類淋證患者的辨治常用通淋排石類中藥和清熱利濕兼以補腎益氣中藥。結合臨證經驗，筆者辨治尿路結石一類疾病的患者，常用清熱通淋排石的三金三子排石湯以促進結石排出，使邪祛正復。針對淋證無結石的患者，筆者常用芪地五神湯加減辨治。筆者認為，該類難治性尿路感染患者多為腎虛兼下焦?jié)駸岬奶搶崐A雜證。芪地五神湯是在五神湯的基礎上變化而成。五神湯出自《洞天奧旨》，由茯苓、車前子、金銀花、牛膝、紫花地丁組成，功能清熱解毒、分利濕熱，用于外科瘡瘍諸癥。方中車前子、茯苓清利濕熱，金銀花、紫花地丁清熱解毒，牛膝引火下行，臨證中喜將該方茯苓改為土茯苓，加鳳尾草增強解毒除濕之效，重用黃芪、生地黃益氣養(yǎng)陰，加麥冬以養(yǎng)陰，共奏益氣養(yǎng)陰、清熱利濕之功效。芪地五神湯[11]的立法處方均考慮到了淋證之虛實夾雜之病因病機，其在淋證治療中的確切療效也反證了腎虛膀胱濕熱這一淋證病機的正確性。

該研究通過數據挖掘，這一從海量文本中發(fā)現潛在規(guī)律和趨勢的一項技術[12-17]，將其應用于難治性尿路感染的文獻及醫(yī)案數據整理中。難治性尿路感染文獻挖掘結果，從理、法、方、藥諸個層次較為一致的解析了眾多醫(yī)家針對該病的認識，且筆者臨床病案處方分析結果也很好的印證了文獻挖掘的規(guī)律結果的正確性。同時也證明該研究所采用的技術與方法在中醫(yī)藥規(guī)律的總結方面有切實的實用性和科學性。

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(2015-05-13收稿 責任編輯：洪志強)

TCM Syndrome Differentiation on Refractory Urinary Tract Infections based on Data Mining

Ge Na, Yang Dong, Guo Weijia, Li Shunmin

(ShenzhenTCMhospital,Shenzhen518033,China)

Objective:To explore the traditional treatment rules of refractory urinary tract infections through data mining. Methods: We collected as much literature on refractory urinary tract infections as we can via China Knowledge Resource Integrated Database (KNS). Through noise suppression and data slicing algorithm based on sensitive keywords frequency, we summarized the disease' etiology, pathogenesis, site of infection, tongue manifestation, symptom, syndrome, treatment methods, TCM formula, visualize the treatment rule in one dimensional level and in two-dimensional network diagram.Results:The TCM etiology and pathogenesis of refractory urinary tract infections concerns vital qi deficiency when pathogenic qi is prevailing. Kidney deficiency and bladder damp-heat was the main pathogenesis. Treatment methods include tonifying kidney, cleaning heat and dispelling damp. The results is well consistent with our clinical practice.Conclusion:With data mining, we systematically reviewed the literatures and prescriptions of refractory urinary tract infections and make objective summary of the rules of treatment.

Data mining; Refractory urinary tract infections; TCM syndrome differentiation; @ Shunmin Li

R256.52

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.06.003