基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的國(guó)醫(yī)大師熊繼柏治療脾胃病證用藥規(guī)律研究

黃亮 余娜 晏峻峰

〔摘要〕 目的 研究熊繼柏教授治療脾胃病證的用藥規(guī)律及組方規(guī)律。方法 收集錄入熊繼柏教授治療脾胃病證的醫(yī)案處方數(shù)據(jù)，采用Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則算法，改進(jìn)的復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類算法等無(wú)監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘算法，確定處方中各種藥物的使用頻次以及藥物之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，分析熊繼柏教授治療脾胃病證的用藥經(jīng)驗(yàn)以及組方規(guī)律。結(jié)果 對(duì)脾胃病證篩選出的29個(gè)醫(yī)案，共71首處方、108味中藥進(jìn)行分析，使用頻次較高的中藥是甘草、陳皮、砂仁、茯苓、木香、法半夏、厚樸、枳實(shí);使用頻次較高的藥對(duì)是“陳皮-甘草”“砂仁-甘草”“茯苓-甘草”;挖掘出熊繼柏教授治療脾胃病的4個(gè)核心組合及1首新處方。結(jié)論 熊繼柏教授治療脾胃病證多用醒脾開(kāi)胃，行氣化濕之藥品。

〔關(guān)鍵詞〕 脾胃病證;熊繼柏;關(guān)聯(lián)規(guī)則;復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類

〔中圖分類號(hào)〕R256.3? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)志碼〕A? ? ? ?〔文章編號(hào)〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2018.12.013

國(guó)醫(yī)大師熊繼柏擅長(zhǎng)內(nèi)科病證診療。本研究收集、整理熊繼柏教授治療脾胃病證處方數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘方法探析熊繼柏教授治療脾胃病證的用藥經(jīng)驗(yàn)。脾胃病證是中醫(yī)內(nèi)科病證的重要組成部分，目前國(guó)內(nèi)已有學(xué)者采用統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對(duì)名醫(yī)流派、經(jīng)典古籍治療脾胃病的用藥規(guī)律開(kāi)展相關(guān)研究工作[1-8]。劉文琛等[9]對(duì)熊繼柏教授治療失眠的254例病案進(jìn)行整理和分析，挖掘熊繼柏教授治療失眠常用方劑組合和藥物。但是，目前尚未有采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析熊繼柏教授治療脾胃病證用藥規(guī)律的研究。本研究采用數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)分析和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類等方法對(duì)熊繼柏教授治療脾胃病證處方數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，探尋熊繼柏教授的用藥規(guī)律和診療經(jīng)驗(yàn)，以期更好地推廣和傳承熊繼柏教授的用藥特點(diǎn)和學(xué)術(shù)思想。

1 資料與方法

1.1? 處方來(lái)源

本研究以2009年熊繼柏學(xué)術(shù)思想與臨證經(jīng)驗(yàn)研究小組整理出的《一名真正的名中醫(yī)——熊繼柏臨證醫(yī)案實(shí)錄1》[10]中的脾胃病證處方作為數(shù)據(jù)來(lái)源并作出適當(dāng)?shù)暮Y選。

1.2? 處方的錄入與核對(duì)

將上述篩選出的處方數(shù)據(jù)錄入Excel表格中，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中以方便研究。

1.3? 處方數(shù)據(jù)預(yù)處理

為了保證處方中藥物數(shù)據(jù)用詞的標(biāo)準(zhǔn)化以及準(zhǔn)確性，對(duì)處方數(shù)據(jù)進(jìn)行了術(shù)語(yǔ)與數(shù)據(jù)名詞的統(tǒng)一，將藥名進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，如藥物名稱的規(guī)范，同一味藥，名字如果有區(qū)別，則將藥名統(tǒng)一化;或者是炮制品的規(guī)范，同一味藥，但是炮制方法不同，也將其看作是同一味藥，并統(tǒng)一藥名。使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的SQL語(yǔ)句進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。藥名規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)按照統(tǒng)編教材《中藥學(xué)》[11]進(jìn)行規(guī)范。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

1.4.1? 頻次統(tǒng)計(jì)分析? 將脾胃病證處方中每味藥的出現(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)并從大到小排序，將結(jié)果導(dǎo)出。

1.4.2? 關(guān)聯(lián)規(guī)則分析? 關(guān)聯(lián)規(guī)則算法也被稱為Apriori算法，是數(shù)據(jù)挖掘中的一類重要算法。該算法將發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)規(guī)則的過(guò)程分為兩個(gè)步驟，第一步通過(guò)“支持度”的設(shè)置，迭代檢索出事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有頻繁項(xiàng)集;第二步利用頻繁項(xiàng)集構(gòu)造出滿足用戶最小置信度的規(guī)則。

設(shè)置“支持度”（表示在所有藥物中同時(shí)出現(xiàn)的次數(shù)）為25和“置信度”（表示藥物A在包含藥物B的事物中出現(xiàn)的頻繁程度）為0.8，按照藥物組合出現(xiàn)頻次從大到小的順序進(jìn)行排序，作為高頻藥對(duì);按照在支持度范圍內(nèi)，大于或者等于置信度的關(guān)聯(lián)規(guī)則從大到小排序。

1.4.3? 復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類分析? 首先在復(fù)雜系統(tǒng)S中[12-13]，設(shè)置na為單個(gè)藥物在處方中出現(xiàn)的次數(shù)，q為處方數(shù)，計(jì)算單個(gè)藥物在處方中出現(xiàn)的概率，對(duì)每個(gè)藥物進(jìn)行單個(gè)熵的計(jì)算（如公式1所示）。

在計(jì)算關(guān)聯(lián)度系數(shù)時(shí)（如公式4所示），由于公式4中關(guān)聯(lián)度系數(shù)μ（i，j）≠μ（j，i）（變量Xi和Xj之間相互依存的程度不等于變量Xi和Xj之間相互依存的程度）不利于計(jì)算變量之間的相關(guān)系數(shù)和對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分類。所以根據(jù)趙亞麗[14]對(duì)該算法的分析，在關(guān)聯(lián)度系數(shù)公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后如公式5所示。

通過(guò)計(jì)算關(guān)聯(lián)度系數(shù)，將每味藥所對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)藥物在關(guān)聯(lián)度系數(shù)中排名前十的藥物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并導(dǎo)出，再使用聚類算法得到新的藥物處方組合。

2 結(jié)果

2.1? 熊繼柏教授治療脾胃病證的用藥頻次統(tǒng)計(jì)

對(duì)脾胃病證29個(gè)有效醫(yī)案，71首處方中的數(shù)據(jù)使用Java以及Oracle軟件，通過(guò)整理以及經(jīng)過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析，得出在脾胃病證中共使用108味中藥，頻次總數(shù)為787次，平均每張?zhí)幏街挥?1.1味中藥，使用頻次排名前十位分別是甘草、陳皮、砂仁、茯苓、木香、法半夏、厚樸、枳實(shí)、白術(shù)、白芍。見(jiàn)表1。

2.2? 熊繼柏教授治療脾胃病證藥對(duì)頻次統(tǒng)計(jì)

對(duì)脾胃總處方中藥對(duì)的出現(xiàn)頻次進(jìn)行排序。前三位分別為“陳皮、甘草”“砂仁、甘草”“茯苓、甘草”。設(shè)置頻次大于等于25，見(jiàn)表2。

2.3? 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的用藥規(guī)律分析

對(duì)脾胃病證中二項(xiàng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，設(shè)置支持度為25，置信度為0.8，得出高頻藥物二項(xiàng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，前三位分別為“法半夏、甘草”“茯苓、甘草”“木香、甘草”，見(jiàn)表3。相關(guān)藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)圖見(jiàn)圖1。

設(shè)置最小支持度閾值為25，最小置信度閾值為0.8，獲取脾胃病證處方中藥物的三項(xiàng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，前三位分別為“法半夏、茯苓、甘草”“茯苓、陳皮、甘草”“法半夏、陳皮、甘草”，如表4所示。

2.4? 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的組方規(guī)律分析

通過(guò)對(duì)脾胃病證進(jìn)行關(guān)聯(lián)度系數(shù)的計(jì)算，現(xiàn)設(shè)置關(guān)聯(lián)度系數(shù)不小于0.6，前三位分別為“厚樸、木香”“蒼術(shù)、厚樸”“厚樸、蒼術(shù)”，藥對(duì)列表排名如表5所示。

以藥物之間的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果為基礎(chǔ)，基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的方法，求出3～8味藥的核心組合，挖掘出治療脾胃病證新處方：蒼術(shù)-陳皮-厚樸-砂仁。見(jiàn)表6。

3 討論

本研究使用Java開(kāi)發(fā)平臺(tái)以及Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法以及改進(jìn)后的復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類算法分析熊繼柏教授治療脾胃病證的用藥經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)關(guān)聯(lián)規(guī)則算法分析，熊繼柏教授治療脾胃病證常用的藥物包括甘草、陳皮、砂仁、茯苓、木香、法半夏、厚樸、枳實(shí)、白術(shù)、白芍等。出現(xiàn)頻次較高的藥對(duì)有“陳皮、甘草”“砂仁、甘草”“茯苓、甘草”“甘草、法半夏”等?；陉P(guān)聯(lián)規(guī)則的高頻藥物二項(xiàng)關(guān)聯(lián)規(guī)則中，使用法半夏就一定會(huì)使用甘草，使用茯苓就一定會(huì)使用甘草?；陉P(guān)聯(lián)規(guī)則的高頻藥物三項(xiàng)關(guān)聯(lián)規(guī)則中結(jié)果顯示，使用法半夏和茯苓的前提下一定會(huì)使用甘草，使用茯苓、陳皮的前提下一定使用甘草，使用法半夏、陳皮的前提下一定使用甘草等?；诟倪M(jìn)的互信息法的關(guān)聯(lián)度較大的藥物組合有：厚樸-木香，厚樸-蒼術(shù)，蒼術(shù)-厚樸，蒼術(shù)-木香等?；陟貙哟尉垲惖闹委熎⑽感绿幏接校荷n術(shù)-陳皮-厚樸-砂仁。

甘草是使用頻次最高的藥物，甘草的作用是能夠調(diào)和諸藥，入脾胃，益中氣，并有解毒作用，和其他藥配伍以后可漸進(jìn)性緩解比較急重的癥狀[3];陳皮歸脾、肺經(jīng)，功能理氣健脾，燥濕化痰;排名第三的砂仁性溫，味辛，可以用來(lái)行氣調(diào)中、和胃醒脾，治療濕濁中阻，腹痛痞脹，胃呆食滯，嘔吐瀉泄等癥。陳皮和法半夏合用有燥濕化痰、健脾和胃、理氣止嘔的作用;陳皮與砂仁合用能夠行氣導(dǎo)滯、開(kāi)胃醒脾;茯苓與法半夏配伍具有燥濕化痰降逆之功效。厚樸和蒼術(shù)都屬于化濕藥，具有燥濕的功效，可以治療濕阻中焦之證;厚樸和木香都可以治療胃病;陳皮和砂仁合用可以醒脾開(kāi)胃行氣，治療脾胃氣滯等。法半夏、茯苓和陳皮共用有燥濕化痰、健脾和胃的作用。由此可見(jiàn)，熊繼柏教授在治療脾胃病證時(shí)，對(duì)癥下藥，注重全身調(diào)治，找出根本原因，祛除濕痰，注重治療脾胃濕氣，治療胃痛等癥。

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