中醫(yī)方劑研究中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法應(yīng)用解析

梁 歡，蘭 鴻

（湖北省十堰市太和醫(yī)院·湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院，湖北 十堰 442000）

方劑是中醫(yī)理、法、方、藥的重要組成部分，本質(zhì)表現(xiàn)為方與方、方與藥、藥與藥、藥與劑量，以及方藥與證候交叉錯(cuò)綜的多維關(guān)聯(lián)與對(duì)應(yīng)，具有復(fù)雜性和非線性動(dòng)態(tài)變化的特性，具有以“方－藥－證”為核心的多維結(jié)構(gòu)。由于方劑中蘊(yùn)涵海量數(shù)據(jù)，缺乏科學(xué)的信息處理方法，大量方劑長(zhǎng)期處于分散流失狀態(tài)，難以進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究，以至傳統(tǒng)方藥理論難有突破和發(fā)展[1]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析是同時(shí)分析和處理多組變量，從整體把握事件的特征和發(fā)生規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析方法，其核心內(nèi)容是總體參數(shù)估計(jì)的修正和統(tǒng)計(jì)推斷，具體表現(xiàn)出來(lái)就是各類統(tǒng)計(jì)方法，如聚類分析、主成分分析、因子分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則分析等[2]。本研究中首次從聚類分析、主成分分析、因子分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則4個(gè)方面，從證、藥、方3個(gè)層次進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以發(fā)現(xiàn)在中醫(yī)方劑中的應(yīng)用規(guī)律，現(xiàn)介紹如下。

1 聚類分析

聚類分析是一種探索性分析，能從樣本數(shù)據(jù)出發(fā)，自動(dòng)進(jìn)行分類，不必事先給出分類標(biāo)準(zhǔn)。聚類方法可將一組或一群癥狀自然地聚為一族或一群，從而揭示一組癥狀與證候之間的密切關(guān)系。聚類分析按其分類目的，可分為兩大類：一是R型聚類，又稱為指標(biāo)聚類，其目的是將指標(biāo)降維，從而選擇有代表性的指標(biāo)；二是Q型聚類，又稱為樣品聚類，其目的是找出樣品的共性。在應(yīng)用方劑研究時(shí)，多選用Q型聚類。根據(jù)聚類樣品的不同進(jìn)行分類。

對(duì)證候的聚類：中醫(yī)在辨證論治的過(guò)程中，四診信息量非常大，對(duì)同一病種的辨證分型亦不相同，為了明確各分類證候的屬性，可在大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查基礎(chǔ)上采用聚類分析，對(duì)收集到的癥狀的屬性進(jìn)行歸納和分類，然后依據(jù)專業(yè)知識(shí)找出比較公認(rèn)的中醫(yī)證型。閻等[3]采用聚類分析方法探討感冒后咳嗽中醫(yī)證候的分布特點(diǎn)，得到感冒后咳嗽常見(jiàn)證候類別有風(fēng)邪戀肺、肺氣虛、陰津虧虛、脾虛、肺熱、痰濁、風(fēng)寒襲表、肺衛(wèi)虧虛、肝火上炎和腎虛。孫文軍等[4]運(yùn)用聚類分析研究廣泛性焦慮癥的中醫(yī)證候?qū)W規(guī)律，總結(jié)了肝郁化火、腎精虧虛、心膽氣虛、心血虧虛、氣血兩虛、痰濕困脾、陰陽(yáng)兩虛、氣郁血瘀8個(gè)證候類型，為最終制訂《廣泛性焦慮癥的中醫(yī)證候診斷標(biāo)準(zhǔn)》提供了依據(jù)。鞏璇[5]根據(jù)癥狀、體征、舌脈等四診信息進(jìn)行聚類分析，歸納出2型糖尿病中醫(yī)證候類型為脾腎氣虛證、肝腎陰虛證、陰虛熱盛證、氣陰兩虛夾痰濕證、陽(yáng)虛血瘀證5個(gè)證候類型。

對(duì)方的聚類：對(duì)治療某種病的大量方劑進(jìn)行研究時(shí)，從眾多方劑的幾大類型推測(cè)該病治療的基本方，可基于方中藥物的屬性對(duì)方聚類。呂曉東等[6]在總結(jié)特發(fā)性肺纖維化的中醫(yī)治法方藥規(guī)律時(shí)，利用聚類分析對(duì)107首中藥復(fù)方進(jìn)行治法分析和方藥配伍研究，結(jié)果7類中有6類復(fù)方主要體現(xiàn)了益氣的治法，有5類主要體現(xiàn)了活血的治法，有4類主要體現(xiàn)了養(yǎng)陰止咳平喘的治法，可見(jiàn)益氣、活血、養(yǎng)陰、止咳平喘是眾醫(yī)家的最主要共識(shí)。楊雯晴等[7]對(duì)篩選出的315首治療頭痛的方劑進(jìn)行分析，提取出核心藥物組合26個(gè)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類，得到新處方13個(gè)。吳嘉瑞等[8]采用中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)平臺(tái)軟件對(duì)篩選出的顏正華教授治療風(fēng)濕痹證102首處方進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的用藥規(guī)律研究，挖掘出22個(gè)核心組合和11首新處方。

對(duì)藥物的聚類：如想了解治療某病的藥物種類時(shí)，可對(duì)類方中所有藥物聚類，可基于藥物功效或性味歸經(jīng)。若分析某一個(gè)方劑時(shí)，可對(duì)該方所包含的藥物聚類，一般根據(jù)藥物的性味歸經(jīng)聚類。劉嘉輝等[9]對(duì)國(guó)醫(yī)大師治療慢性乙型肝炎的常用藥物進(jìn)行聚類分析為5類，Ⅰ類和Ⅱ類都是益氣健脾的藥物為主，Ⅲ類為利水祛濕之品，Ⅳ類為活血祛瘀之品，Ⅴ類則為清熱解毒之品。

2 主成分分析和因子分析

主成分分析與因子分析都是尋求少數(shù)幾個(gè)變量(或因子)來(lái)綜合反映全部變量(或因子)的大部分信息，變量雖然較原始變量減少，但所包含的信息量可占原始信息的85%以上，且這些新變量彼此互不相關(guān)，消除了多重共線性[10]。陳光蘭等[11]采用主成分分析法對(duì)治療幽門螺桿菌感染的常用12種中藥方劑進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)主要中藥為清熱解毒藥、溫里藥、活血化瘀藥、補(bǔ)益藥和止血藥的組合。王春曉等[12]采用主成分分析法分析頸椎病中醫(yī)證型分布特點(diǎn)，對(duì)98個(gè)常見(jiàn)癥狀進(jìn)行分析，結(jié)果其基本病機(jī)是以“邪實(shí)”為主，主要表現(xiàn)為氣滯、濕熱、寒濕、痰濕，并見(jiàn)血瘀之邪，提示主成分分析用于中醫(yī)證型的分類研究具有一定科學(xué)性。孫大志等[13]分析胃癌的中醫(yī)證候構(gòu)成及其分布規(guī)律，因子分析結(jié)果顯示為證候或病機(jī)，胃氣上逆、痰濕內(nèi)蘊(yùn)、脾氣虧虛、瘀血內(nèi)阻、脾胃虛寒、肝氣犯胃、氣血兩虛、內(nèi)熱和脾胃氣滯。金香蘭等[14]通過(guò)因子分析得出了高血壓病的主要證候要素是氣虛、火、血瘀、痰，次要證候要素是陰虛、血虛；主要涉及臟腑為肝、腎兩臟，次要臟腑為心。

3 關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

關(guān)聯(lián)規(guī)則是通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘某事物與其他事物之間的聯(lián)系，尋求相互依存性及關(guān)聯(lián)程度。通過(guò)分析不同類型方劑數(shù)據(jù)集的關(guān)聯(lián)可得到中藥與中藥間的相關(guān)性，從而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)方劑集的核心藥對(duì)或藥組。其應(yīng)用主要有3類。

藥對(duì)的發(fā)掘與研究：利用關(guān)聯(lián)規(guī)則的頻繁項(xiàng)集探尋方劑中的高頻藥組。陳芳等[15]探討四物湯方中藥物間的配伍關(guān)系，采用“以藥類方”的方法，從中醫(yī)方劑數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索得到含有四物湯其中任意3味藥物的方劑842首，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Apriori算法，研究類方中藥物間配伍關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為四物湯類方核心的當(dāng)歸、地黃、川芎、白芍4味藥中，當(dāng)歸與其他藥物的聯(lián)系最緊密，表現(xiàn)為四物湯類方的中心環(huán)節(jié)，“當(dāng)歸－地黃”藥對(duì)則為方中的中心藥對(duì)。

以藥聚方：以藥為類，搜集方劑建立數(shù)據(jù)庫(kù)，然后從中發(fā)掘出用藥規(guī)律。吳嘉瑞等[16]應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法研究含甘草處方中單味藥物頻次、藥物組合頻次、關(guān)聯(lián)規(guī)則與核心藥物組合等。結(jié)果，含甘草處方常用于治療咳嗽、胃痛、感冒等病證，高頻次藥物包括甘草、陳皮、赤芍、茯苓、丹參等，高頻次藥物組合包括“甘草，赤芍”“甘草，連翹”“甘草，陳皮”“甘草，金銀花”等，置信度≥0．9 的關(guān)聯(lián)規(guī)則包括“連翹－＞甘草”“金銀花－＞甘草”“連翹，金銀花－＞甘草”“桔梗－＞甘草”等，治療咳嗽的關(guān)聯(lián)規(guī)則核心藥物組合與止嗽散有一定相似性，治療胃痛的關(guān)聯(lián)規(guī)則核心藥物組合與香砂養(yǎng)胃丸有一定相似性。

以病（證）統(tǒng)方：以?。ㄗC）為類，搜集方劑建立數(shù)據(jù)庫(kù)，然后從中發(fā)掘出用藥規(guī)律。艾軍等[17]以大樣本、多中心的480例小兒肺炎病例為數(shù)據(jù)源，進(jìn)行癥狀關(guān)聯(lián)規(guī)則運(yùn)算，結(jié)果小兒肺炎的基本病機(jī)為化熱、氣郁與生痰。風(fēng)熱犯肺證與痰熱閉肺證與熱相關(guān)的病機(jī)之間有較高的關(guān)聯(lián)度；與郁相關(guān)的病機(jī)之間，痰熱閉肺證比風(fēng)熱犯肺證關(guān)聯(lián)度高；與痰相關(guān)的病機(jī)之間，痰熱閉肺證比風(fēng)熱犯肺證關(guān)聯(lián)度高。吳嘉瑞等[18]采用關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法研究補(bǔ)氣類中成藥組方規(guī)律，結(jié)果處方中藥物組合置信度較高的有“川芎、熟地黃－＞當(dāng)歸”“白芍、熟地黃 －＞當(dāng)歸”“白芍，茯苓 －＞當(dāng)歸”“川芎，白芍 －＞當(dāng)歸”。

方劑是中醫(yī)辨證論治的完整體現(xiàn)，充滿非線性思維，但數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法能以線性和非線性方式解析數(shù)據(jù)，且能進(jìn)行高層次的知識(shí)整合，又善處理模糊和非量化數(shù)據(jù)，對(duì)集成方劑文獻(xiàn)信息、評(píng)價(jià)方劑效應(yīng)以及中醫(yī)藥知識(shí)發(fā)現(xiàn)具有重要指導(dǎo)作用。由于各種統(tǒng)計(jì)分析方法自身的特點(diǎn)，在具體的應(yīng)用中又都存著各自的局限，通過(guò)幾種方法聯(lián)合應(yīng)用，可獲得更加廣闊的數(shù)據(jù)和規(guī)律，在實(shí)際應(yīng)用中要靈活掌握。