基于聚類和因子分析的中醫(yī)治療大腸癌方劑用藥規(guī)律研究

莫朵朵，劉秀峰，詹秀菊

廣州中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院，廣東 廣州 510006

·中醫(yī)藥信息研究·

基于聚類和因子分析的中醫(yī)治療大腸癌方劑用藥規(guī)律研究

莫朵朵，劉秀峰*，詹秀菊

廣州中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院，廣東 廣州 510006

目的探索大腸癌患者中醫(yī)用藥的聚集現(xiàn)象，從中發(fā)現(xiàn)和探索治療大腸癌的組方用藥規(guī)律。方法通過收集 CNKl數(shù)據(jù)庫中有關(guān)中醫(yī)治療大腸癌的醫(yī)案文獻(xiàn)，檢索符合條件的中醫(yī)藥治療性文獻(xiàn)醫(yī)案137例，采用SPSS 21.0導(dǎo)入數(shù)據(jù)，采用分析功能中系統(tǒng)聚類法之組間聯(lián)接法，區(qū)間采用Pearson相關(guān)性。以高頻中藥為變量，進(jìn)行聚類分析和因子分析。結(jié)果共篩選出 93篇醫(yī)案文獻(xiàn)，137例符合標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)案，使用中藥共 203味，藥味總頻次 1760次。在 24味高頻中藥中，其中與氣有關(guān)的藥物有 9味，占高頻中藥總頻次的 44.79%。聚類分析分為 8類，因子分析提取出了 8個(gè)公因子。結(jié)論中藥治療大腸癌有規(guī)律可循，辨證用藥多以補(bǔ)虛藥、清熱藥為主，配伍嚴(yán)謹(jǐn)。聚類分析和因子分析是研究醫(yī)案的可行方法，但仍需要更多的對照研究。

大腸癌；用藥規(guī)律；聚類分析；因子分析

1.2 檢索方法

以“大腸癌”/“結(jié)直腸腫瘤”/“結(jié)直腸癌”為關(guān)鍵詞進(jìn)行一次檢索，以“中醫(yī)”“中藥”“中西醫(yī)結(jié)合”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行二次檢索。

1.3 統(tǒng)一藥名

所有中藥名稱以《中華人民共和國藥典（2010年版）》[5]為準(zhǔn)，若出現(xiàn)其未收錄的藥物，則以《中藥大辭典》[6]為準(zhǔn)。如醫(yī)案中出現(xiàn)的“姜半夏”或“法半夏”，統(tǒng)歸為“半夏”，半夏炮制品根據(jù)炮制工藝不同，其成品在性狀上也略有不同。姜半夏偏于降逆止嘔，法半夏善和胃燥濕。半夏入藥應(yīng)根據(jù)不同的病癥特點(diǎn)，合理選用相應(yīng)的炮制品，以保證其臨床應(yīng)用的安全、有效。

1.4 納入標(biāo)準(zhǔn)

⑴經(jīng)病理學(xué)或細(xì)胞學(xué)檢查診斷為結(jié)直腸癌的患者；⑵西醫(yī)明確診斷為大腸癌，具有明確的癥狀、證候分型、治療方藥的文獻(xiàn)；⑶療效判斷為有效。

1.5 排除標(biāo)準(zhǔn)

⑴不符合上述納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)；⑵患有其他嚴(yán)重的腎病、精神病、心臟病等疾病的患者；⑶癌癥已發(fā)生轉(zhuǎn)移，并以其他疾病為主要表現(xiàn)的醫(yī)案；⑷不同時(shí)具備四診信息、證候和治療中藥的文獻(xiàn)。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

聚類分析是對研究樣品或指標(biāo)進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計(jì)方法。因子分析是將多個(gè)變量綜合為較少數(shù)量的因子以再現(xiàn)原始變量與因子之間的關(guān)系，屬于利用降維方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的一種多元統(tǒng)計(jì)方法[4]。將符合標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)案按 3個(gè)模塊（四診信息、證候、方藥）把信息錄入到 Excel 2010表中，并進(jìn)行雙人核對，以確保信息的準(zhǔn)確性和完整性。將收集到的病例信息進(jìn)行量化，有為1，無為0，全部數(shù)據(jù)由專人錄入，再由專人進(jìn)行審核校對，并通過軟件進(jìn)行校驗(yàn)，以觀察數(shù)據(jù)的缺失狀況。將采集到的信息導(dǎo)入SPSS 21.0軟件中，對 3個(gè)模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻數(shù)分析，了解變量的分布，再對24個(gè)高頻中藥采用組間鏈接的系統(tǒng)聚類分析方法，度量標(biāo)準(zhǔn)中的區(qū)間選擇Pearson相關(guān)性，采用主成分分析、旋轉(zhuǎn)方法選擇最大四次方值法進(jìn)行因子分析。

2 結(jié)果

選取符合標(biāo)準(zhǔn)的中醫(yī)治療大腸癌的醫(yī)案文獻(xiàn)共93篇，選取符合標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)案137例，建立中醫(yī)辨證治療大腸癌的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。

2.1 頻數(shù)分析

本研究中中醫(yī)治療大腸癌使用中藥共 203味，藥味總頻次 1760次。表 1為出現(xiàn)頻次＞15%的 24味中藥，出現(xiàn)總頻次為931次。由表1可知，出現(xiàn)頻率高的藥物主要有白術(shù)、黃芪、茯苓、薏苡仁、白花蛇舌草、黨參、陳皮等，總結(jié)出有 9味藥與“氣”有關(guān)，出現(xiàn)總頻次為417次，占24味藥總頻次的 44.79%；其中與“補(bǔ)氣”有關(guān)的藥有白術(shù)、黃芪、黨參、山藥、甘草、白扁豆 6種，總頻次 301次，占 24味藥總頻次的 32.33%；與“理氣”有關(guān)的藥有陳皮、木香、枳殼 3味，總頻次為 116次，占 24味藥總頻次的 12.46%。由此可見，大腸癌的中醫(yī)藥治療與“氣”有主要關(guān)聯(lián)。表2是對這24味高頻藥物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)大腸癌的內(nèi)服中藥集中分布在補(bǔ)氣藥等11類藥中。

2.2 聚類分析

對24味中藥進(jìn)行聚類分析，聚類方法采用組間鏈接，度量標(biāo)準(zhǔn)中的區(qū)間采用Pearson相關(guān)性，統(tǒng)計(jì)量中的方案范圍，一般設(shè)為 3～10類。結(jié)合中醫(yī)理論，認(rèn)為將24味中藥聚為8類比較合適。由圖1可知：類一為白術(shù)、黃芪、茯苓、黨參、陳皮、白芍、木香、蒼術(shù)、黃連；類二為薏苡仁、半夏；類三為白花蛇舌草、半枝蓮、八月札；類四為敗醬草、白扁豆、山藥、厚樸；類五為甘草、枳殼；類六為當(dāng)歸；類七為地榆、苦參；類八為柴胡。

表1 大腸癌醫(yī)案中常用中藥頻數(shù)分布情況

表2 治療大腸癌高頻藥物分類及頻次

2.3 因子分析

對這 24位中藥進(jìn)行因子分析，Bartlett球形度檢驗(yàn)卡方值為1111.305，顯著性檢驗(yàn)P值為0.000，達(dá)到極顯著的水平。KMO的值為0.547，＞0.5，說明適合做因子分析，但卻＜0.7，說明該因子分析的樣本取樣適合度不是特別高，可能做出的因子模型不是很完善，但值得檢驗(yàn)。采用主成分法，可以看出，初始值特征值＞1的成分共計(jì) 8個(gè)，因此抽取了公因子 8個(gè)，方差貢獻(xiàn)率共 66.135%。旋轉(zhuǎn)采用最大四次方值法，得到具有 Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的四分旋轉(zhuǎn)法的旋轉(zhuǎn)成分矩陣圖，見表 3。將各藥物歸入其貢獻(xiàn)值最大的公因子，則各公因子包含的藥物分別是因子 1：茯苓、白術(shù)、黨參、陳皮、木香、八月札；因子 2：地榆、敗醬草、白扁豆、厚樸、當(dāng)歸；因子3：黃連、蒼術(shù)、半夏；因子4：白芍、柴胡；因子5：山藥；因子6：甘草、枳殼、黃芪；因子 7：苦參；因子 8：半枝蓮、薏苡仁、白花蛇舌草。

圖1 治療大腸癌出現(xiàn)頻次＞15%的24味中藥聚類分析圖

表3 治療大腸癌出現(xiàn)頻次＞15%的24味中藥的旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣

續(xù)表3

3 討論

3.1 藥物頻數(shù)分析

從表1可見，治療大腸癌的24味高頻藥中，有8味藥為補(bǔ)虛藥，占 33.33%，有 5味藥為清熱藥，占 20.83%。這與司富春等[7]發(fā)現(xiàn)補(bǔ)虛藥和清熱藥占治療大腸癌中藥前兩位的研究結(jié)果相一致，而補(bǔ)虛藥中又以補(bǔ)氣藥最多見，有 6味藥。由此可見，“氣”在大腸癌的發(fā)病病機(jī)中所占的比重。所以治療上，重視在健脾補(bǔ)虛的同時(shí)配合清熱解毒和化痰去燥類的藥，如《醫(yī)學(xué)心悟》所述：“夫積聚、癥瘕之癥，有初、中、末之三法焉。當(dāng)其邪氣初客，所積未堅(jiān)，則先消之而后和之。及其所積日久，氣郁漸深，濕熱相生，塊因漸大，法從中治，當(dāng)祛濕熱之邪，削之軟之，以底于平。但邪氣久客，正氣必虛，須以補(bǔ)瀉迭相為用”[8]。若純用“補(bǔ)”則邪氣益固，純用“瀉”則正氣隨脫，此證未愈，彼病益深，所以必須攻、補(bǔ)同用。

3.2 藥物聚類分析

類一中，9味藥都?xì)w脾經(jīng)，藥效集中體現(xiàn)在健脾益氣、燥濕利水。類二由溫化寒痰藥、利水消腫藥組成。類三由抗癌藥配合舒肝理氣、清熱解毒藥組成。類四中清熱解毒、健脾化濕、生津益肺、行氣消積之藥同用，提示該證型熱、濕、積而不化，氣滯不行；其中敗醬草、白扁豆、厚樸都?xì)w胃經(jīng)，而山藥補(bǔ)脾養(yǎng)胃，生津益肺。類五中甘草補(bǔ)脾益氣，清熱解毒，祛痰止咳；枳殼破氣、行痰、消積；體現(xiàn)了該證型濕熱、瘀毒、氣滯的病機(jī)；類六中突出補(bǔ)血、活血之功能，大腸癌是慢性消耗性疾病，患病之人長期受疾患纏身，致機(jī)體氣血極度耗損，所以補(bǔ)益氣血是治療大腸癌的基本。類七中的藥具有止血涼血、清熱解毒、收斂止瀉及抑制腫瘤的作用。類八中的柴胡有和解表里，疏肝解郁，升陽舉陷之效。

由藥物聚類可知，大腸癌與脾有著密切關(guān)系，致病以“脾虛”為先，治病則“健脾”成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這與大腸癌的病機(jī)以虛證為本[9]，且以脾虛為主[10]的結(jié)論相一致。侯風(fēng)剛等人[11]對腸癌的證候調(diào)查分析，也驗(yàn)證了大腸癌以虛證為主的結(jié)論。

3.3 藥物因子分析

因子分析結(jié)果顯示：因子 1由利水消腫、補(bǔ)氣、理氣之品組成，說明“氣”的調(diào)理在治療大腸癌過程中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也說明治療大腸癌，治“氣”的重要性。因子 2中有抑制腫瘤功效的涼血止血藥地榆，具有祛瘀功效的清熱解毒藥敗醬草，以及補(bǔ)氣的白扁豆、行氣消積的化濕藥厚樸、潤燥滑腸的補(bǔ)血藥當(dāng)歸等，適用于氣血虧虛、瘀毒阻滯證的治療。因子 3由清熱燥濕藥黃連、化濕藥蒼術(shù)、燥濕化痰并溫化寒痰藥半夏組成，針對大腸癌的寒濕之證進(jìn)行治療。因子 4由平肝止痛、養(yǎng)血調(diào)經(jīng)的補(bǔ)血藥白芍，和解表里、疏肝解郁、升陽舉陷的解表藥柴胡組成。因子 5為山藥，是健脾益胃、生津益肺、補(bǔ)腎澀精的補(bǔ)氣藥。因子 6有升陽利水、生津養(yǎng)血、行滯通痹的補(bǔ)氣藥黃芪，補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳的甘草，破氣、行痰、消積理氣藥枳殼組成，3味藥都與氣有著密不可分的關(guān)系，黃芪補(bǔ)氣，甘草益氣，枳殼破氣，體現(xiàn)大腸癌治療中治“氣”的理念。因子 7為清熱燥濕藥苦參。因子 8由健脾補(bǔ)中的利水消腫藥薏苡仁和具有抗癌作用的清熱解毒藥白花蛇舌草、半枝蓮組成，可見抗癌之時(shí)，清熱解毒具有關(guān)鍵作用。

4 小結(jié)

依據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，治療大腸癌常用的24味中藥，歸脾經(jīng)的藥最多，有17味，這也驗(yàn)證了大腸癌在治療上主要針對脾而治。主要以健脾益氣之藥為主，配合使用清熱、解毒、化瘀、祛濕之藥。從高頻使用藥物可知，健脾益氣藥顯著居多，印證了脾虛為腸癌之本，治療大腸癌，尤其是對于具有虛證表現(xiàn)的患者，健脾已經(jīng)成為首要任務(wù)[12]。

目前應(yīng)用聚類分析和因子分析方法對疾病用藥規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析已多有報(bào)道[13-19]，但對治療大腸癌的中藥進(jìn)行因子分析的研究卻不多，聚類分析和因子分析是研究證素及其組合規(guī)律的主要方法[20]，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對醫(yī)案進(jìn)行研究可行且更加科學(xué)化。本文旨在探究中藥治療大腸癌的用藥特點(diǎn)及藥物的聚集現(xiàn)象，因疾病的復(fù)雜性、患者的特異性和研究需求與方式的多樣性，選擇合適的數(shù)據(jù)分析方法對分析結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，所以仍然需要更多的試驗(yàn)與對比分析研究。

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Study on Medication Regularities of TCM in the Treatment of Colorectal Cancer Based on Clustering and Factor Analysis

MO Duo-duo, LIU Xiu-feng*, ZHAN Xiu-ju

(School of Medical Information Engineering, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou Guangdong 510006, China)

ObjectiveTo explore the aggregation of TCM for colorectal cancer patients; To discover and explore the objective compound medication regularities.MethodsMedical articles about TCM treatment for colorectal cancer in CNKI were collected. 137 medical cases meeting the requirement of TCM treatment were obtained. SPSS 21.0 was used to import data. The group connection method of systematic clustering method in analytic function was used, and Pearson correlation was used in interval. Chinese materia medica with high frequency was set as variables to conduct clustering and factor analysis.Results93 medical records were screened, with 137 cases corresponding to the specification, 203 kinds of Chinese materia meidca, and 1760 times of frequency. Among the 24 kinds of high frequency Chinese materia medica, 9 kinds were related to Qi, accounting for 44.8% of the total frequency of high frequency Chinese materia medica. Clustering analysis could be divided into 8 types, and 8 common factors were extracted from factor analysis.ConclusionThere are regularities of TCM treatment for colorectal cancer. Syndrome differentiation of diagnosis and prescriptionsshould mainly use tonic medicine and heat-clearing medicine, with rigorous compatibility. Clustering and factor analysis are feasible methods to study medical cases, but still need more controlled studies.

colorectal cancer; medication regularities; clustering analysis; factor analysis

R735.3+4

A

2095-5707(2017)02-0012-05

莫朵朵,劉秀峰,詹秀菊.基于聚類和因子分析的中醫(yī)治療大腸癌方劑用藥規(guī)律研究[J].中國中醫(yī)藥圖書情報(bào)雜志, 2017,41(2):12-16.

10.3969/j.issn.2095-5707.2017.02.004

1 資料與方法

?1月－2015年12月收錄在中國學(xué)術(shù)期刊

總庫（CNKI）中的有關(guān)中醫(yī)藥治療大腸癌的文獻(xiàn)。

2016-12-15）

（

2016-12-25；編輯：魏民）

廣州中醫(yī)藥大學(xué)“薪火計(jì)劃”資助項(xiàng)目（XH20160105）

莫朵朵，2014級碩士研究生，研究方向?yàn)橹嗅t(yī)藥信息學(xué)。E-mail: 785061007@qq.com*

劉秀峰，教授，研究方向?yàn)獒t(yī)藥數(shù)據(jù)處理，腫瘤信息學(xué)。E-mail: 385333017@qq.com

近年來，我國的大腸癌發(fā)病率節(jié)節(jié)攀升，據(jù)中國抗癌協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，中國內(nèi)地大腸癌發(fā)病率以4.71%逐年遞增，遠(yuǎn)超 2%的國際水平。且大腸癌的早期發(fā)現(xiàn)水平和民眾篩查意識較低，大部分患者都在晚期才確診癌癥，這就導(dǎo)致患者的術(shù)后存活率大大的降低。而隨著大腸癌篩檢普查及診療方法的不斷改進(jìn)，其 5年生存率在更多的患者中得到提高[1-2]。在西醫(yī)對大腸癌術(shù)后放化療相關(guān)不良反應(yīng)、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等問題上，中醫(yī)藥的作用引起越來越多的關(guān)注。中醫(yī)認(rèn)為脾虛、熱毒、血瘀、痰阻等是密切影響大腸癌的發(fā)病因素，通過辨證論治，分型治療，結(jié)合分期治療、專方專藥、中藥外治等方案，臨床上有不可替代的優(yōu)勢[3]。本文采用聚類分析及因子分析法，對中醫(yī)治療大腸癌的用藥規(guī)律進(jìn)行分析探討。

1.1 資料來源