基于數(shù)據(jù)挖掘方法研究治療支氣管哮喘方劑的組方用藥規(guī)律

程客銘　文躍強(qiáng)　胡靜　顏家渝　趙永紅

【摘要】 目的：應(yīng)用中醫(yī)傳承輔助平臺分析中醫(yī)藥治療支氣管哮喘方劑的組方用藥規(guī)律。方法：篩選中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）、維普期刊資源整合服務(wù)平臺（VIP）及萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺（Wanfang）中治療支氣管哮喘的方劑，通過中醫(yī)傳承輔助平臺（V2.5）構(gòu)建方劑信息數(shù)據(jù)庫，利用該平臺的關(guān)聯(lián)規(guī)則及熵聚類等數(shù)據(jù)挖掘算法，分析治療支氣管哮喘方劑中的常用藥對、組方規(guī)則、潛在藥對及發(fā)現(xiàn)新方。結(jié)果：通過對153首抗支氣管哮喘方劑所含藥物的頻次統(tǒng)計(jì)分析，得出抗支氣管哮喘的常用藥物有44味，而使用頻次較高的藥對有44個，通過熵層次聚類分析算法發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)系數(shù)較高的潛在藥對20個及潛在新方10個。結(jié)論：CNKI、VIP和Wanfang中收錄治療支氣管哮喘的方劑配伍多以宣肺止咳化痰、降氣平喘、祛風(fēng)清熱類藥物為主，挖掘得到的新方具有潛在的臨床應(yīng)用和新藥開發(fā)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 中醫(yī)傳承輔助平臺； 支氣管哮喘； 方劑； 組方用藥規(guī)律

【Abstract】 Objective：To apply traditional Chinese medicine inheritance support system to analyze the prescription drugs of traditional Chinese medicine treating bronchial asthma prescription.Method：The China journal full-text database（CNKI），VIP journals resource integration service platform （VIP） and the data knowledge service platform of Wanfang（Wanfang） in the treatment of bronchial asthma were Screened，through the traditional Chinese medicine inheritance （V2.5） build proprietary information database，the association rules of the platform and entropy clustering data mining algorithms were given，such as analysis of treating bronchial asthma with commonly used medicines in prescriptions for potential drugs，sets of rules，and found New Prescription.Result：Based on the analysis of 153 cases of prescriptions，the frequency of each herb and association rules among herbs included in the database are computed，44 core combinations，20 potential drug pairs and 10 new prescriptions were mined from the database.Conclusion：CNKI，VIP and Wanfang that include the prescription for the treatment of bronchial asthma are mainly used to promote phlegm， reduce asthma， and dispel wind and heat， mining of New prescription has a potential value of clinical application and new drugs development.

【Key words】 Traditional Chinese medicine inheritance support system； Bronchial asthma； Prescription； Principle of prescription

First-authors address：Guangan Traditional Chinese Medicine Hospital，Guangan 638600，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.22.038

支氣管哮喘（bronchial asthma）是一種以嗜酸細(xì)胞、肥大細(xì)胞為主的氣道變應(yīng)原性慢性炎癥性疾病，以慢性氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑為主要特征，與遺傳和環(huán)境因素有關(guān)[1-3]。根據(jù)最新全球哮喘防治創(chuàng)議“（GINA方案）”數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前全球約3億哮喘患者，到2025年全球?qū)⑿略黾s

1億患者，該病已成為當(dāng)今世界威脅公共健康最常見的慢性肺部疾病[4-6]。我國是哮喘高發(fā)病國家，約有2 000萬例哮喘患者，患者低齡化趨勢明顯，發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢[7]。哮喘不僅嚴(yán)重危害個人健康，而且給整個社會和家庭帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，如何有效控制哮喘的發(fā)生發(fā)展是臨床急需有待解決的問題。隨著臨床研究的不斷深入，中醫(yī)藥治療支氣管哮喘的臨床報(bào)道已逐漸增加。當(dāng)前，眾多研究主要集中在具體方劑的臨床療效驗(yàn)證，未涉及這類方劑的組方用藥規(guī)律分析。本文收集了2008年1月1日-2月28日期間發(fā)表的治療支氣管哮喘文獻(xiàn)，將文獻(xiàn)中記載的方劑錄入到中醫(yī)傳承輔助平臺，然后對其進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)和分析，以期挖掘出治療支氣管哮喘方劑的組方用藥規(guī)律。

1 資料與方法

1.1 處方來源 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）、維普期刊資源整合服務(wù)平臺（VIP）及萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺（Wanfang）中收載治療支氣管哮喘的期刊文獻(xiàn)。

1.2 處方篩選

1.2.1 文獻(xiàn)檢索 進(jìn)入CNKI檢索頁面，選擇“主題詞檢索”項(xiàng)，檢索條件：檢索詞為“哮喘”并且“臨床”，或檢索詞為“哮喘”并且“中醫(yī)”，檢索項(xiàng)為“主題”，匹配為“模糊”，其余選擇默認(rèn)，檢索出2008年1月1日-2月28日關(guān)于中醫(yī)藥治療支氣管哮喘的文獻(xiàn)。

1.2.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 選擇中醫(yī)或中西醫(yī)結(jié)合治療支氣管哮喘的臨床研究文獻(xiàn)、專家學(xué)術(shù)思想研究及藥理實(shí)驗(yàn)研究中含有治療支氣管哮喘方劑的期刊文獻(xiàn)。

1.2.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 個案報(bào)道和文獻(xiàn)綜述中記載的治療支氣管哮喘的文獻(xiàn)；（2）實(shí)驗(yàn)研究中重復(fù)出現(xiàn)相同方劑的文獻(xiàn)；（3）臨床觀察病例數(shù)不足30例的文獻(xiàn)；（4）臨床總有效率低于85%的文獻(xiàn)；（5）民族醫(yī)藥治療支氣管哮喘的文獻(xiàn)；（6）未記載方劑組成的文獻(xiàn)；（7）支氣管哮喘的理論研究文獻(xiàn)。

1.3 處方錄入與核對 根據(jù)文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選，最終共有153首方劑納入研究，涉及182味中藥。將篩選的方劑由專人錄入中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)（V2.5）在完成錄入后，再由第二人負(fù)責(zé)錄入數(shù)據(jù)源的審核，以確保數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)確。

1.4 數(shù)據(jù)分析 選擇中醫(yī)傳承輔助平臺“平臺管理系統(tǒng)”中“方劑管理”模塊，建立錄入支氣管哮喘方劑的數(shù)據(jù)庫。通過平臺中的“數(shù)據(jù)分析”進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，包括頻次統(tǒng)計(jì)、組方規(guī)律、提取組合、網(wǎng)絡(luò)化展示和新方分析。

2 結(jié)果

2.1 用藥頻次統(tǒng)計(jì) 在153首治療支氣管哮喘的方劑之中，共包含182味藥物，通過“頻次統(tǒng)計(jì)”，得到治療支氣管哮喘方劑中使用頻次在10次及以上的藥物44味，見表1。

2.2 藥物四氣、五味及歸經(jīng)分布統(tǒng)計(jì) 方劑中藥物的四氣分布以溫性藥物最多，出現(xiàn)頻次高達(dá)752次，占比50.03%；寒性藥物出現(xiàn)頻次379次，占比25.22%；平性藥物出現(xiàn)頻次322次，占比21.42%；涼性藥物出現(xiàn)頻次29次，占比1.9%，熱性藥物出現(xiàn)頻次21次，占比1.4%。方劑中藥物的五味分布以甘味藥物最多，出現(xiàn)頻次689次，占比30.43%；辛味藥物出現(xiàn)頻次679次，占比29.99%；苦味藥物出現(xiàn)頻次674次，占比29.77%；咸味藥物出現(xiàn)頻次102次，占比4.5%；酸味藥物出現(xiàn)頻次83次，占比3.67%，澀味藥物出現(xiàn)頻次37次，占比1.63%。方劑中藥物的歸經(jīng)分布以歸肺經(jīng)藥物最多，出現(xiàn)頻次1119次，占比29.87%；歸脾經(jīng)藥物出現(xiàn)頻次631次，占比16.84%；歸胃經(jīng)藥物出現(xiàn)頻次440次，占比11.75%；歸心經(jīng)藥物出現(xiàn)頻次372次，占比9.93%；歸肝經(jīng)藥物出現(xiàn)頻次365次，占比9.74%，歸腎經(jīng)藥物出現(xiàn)頻次244次，占比6.51%。

2.3 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的抗支氣管哮喘常用藥物組合 應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，將支持度設(shè)置為“20”（表示至少在20首方劑中出現(xiàn)），置信度設(shè)為0.6，得到常用藥對19個，見表2。同時(shí)，調(diào)整支持度后得到不同的抗支氣管哮喘方劑核心組方關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖，見圖1。通過應(yīng)用方劑“規(guī)則分析”，分析處方中藥物組合頻次≥20次的用藥規(guī)則，按照關(guān)聯(lián)規(guī)則置信度從大到小的順序進(jìn)行排序，列舉置信度>70%的關(guān)聯(lián)規(guī)則32條，“關(guān)聯(lián)規(guī)則”的含義為：當(dāng)出現(xiàn)“->”左側(cè)的藥物時(shí)，出現(xiàn)右側(cè)藥物的概率，見表3。

2.4 基于熵層次聚類分析的抗支氣管哮喘方劑中的潛在藥對及新方 根據(jù)方劑的數(shù)量，設(shè)置相關(guān)度為8，懲罰度為2，通過軟件集成的熵層次聚類算法提取相關(guān)組合，挖掘得到能夠配伍治療支氣管哮喘的潛在藥對和潛在新方。其中，潛在藥對20個，見表4；潛在新方10首，見表5。

3 討論

哮喘是一種以反復(fù)發(fā)作的喘息、咳嗽、氣促及胸悶為主要臨床特征的慢性炎癥性呼吸道疾病[8]。根據(jù)其發(fā)病特征，本病可歸屬于中醫(yī)學(xué)“哮病”“喘證”“咳嗽”“呷嗽”“硬氣”“上氣鳴息”等范疇。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為本病的發(fā)生關(guān)鍵在于痰飲伏肺，又或感外邪、飲食不當(dāng)、情志失調(diào)、體虛勞倦等因素引動肺中痰飲，導(dǎo)致痰氣交阻于氣道，痰隨氣升而引發(fā)哮喘[9-12]。

本研究借助中醫(yī)傳承輔助平臺，對153首抗支氣管哮喘方劑進(jìn)行四氣、五味、歸經(jīng)及用藥頻次等統(tǒng)計(jì)，方劑中藥物的四氣分布以溫性藥物最多，出現(xiàn)頻次高達(dá)752次，占比50.03%，五味分布以甘味藥物最多，出現(xiàn)頻次689次，占比30.43%，其次是辛味藥物，出現(xiàn)頻次679次，占比29.99%。從藥物的四氣、五味分布來看，所選藥物主要以甘溫或辛溫藥物為主。這一用法驗(yàn)證了《金匱要略》：“病痰飲者，當(dāng)以溫藥和之”的治痰飲總則[13-15]。

在所選藥物中以歸肺經(jīng)的藥物最多，出現(xiàn)頻次高達(dá)1 119次，占比29.87%，其次是歸脾經(jīng)、胃經(jīng)、心經(jīng)、肝經(jīng)和腎經(jīng)藥物。其中，用藥頻次統(tǒng)計(jì)超過10次的常用藥物有44味。從使用藥物的主治功效可以看出止咳化痰類藥物最多，其次是降氣平喘、祛風(fēng)清熱類藥物，由此可推測這些藥物配伍主要是針對“痰飲伏肺”的基本病機(jī)，與多數(shù)醫(yī)家認(rèn)為“痰邪伏肺是導(dǎo)致哮喘的發(fā)生”的認(rèn)識相一致[16-18]。

本研究同時(shí)借助中醫(yī)傳承輔助平臺集成的關(guān)聯(lián)規(guī)則、復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類及無監(jiān)督的熵層次聚類等算法[19-20]，挖掘出現(xiàn)有臨床醫(yī)家治療支氣管哮喘方劑的常用藥對19個（表2），排在前3位的藥對分別是：甘草，麻黃；甘草，杏仁；麻黃，杏仁，三組藥對組合正是《太平惠民和劑局方》中記載具有宣肺降氣止咳的三拗湯。同時(shí)，還挖掘出隱藏于方劑配伍之中的而沒有被醫(yī)家所重視的潛在藥對20個（表4），其中，絕大部分藥對和現(xiàn)有治療支氣管哮喘藥對發(fā)揮的功效近似，部分藥對（如藥對2、藥對7、藥對12、藥對15主要發(fā)揮補(bǔ)益作用）發(fā)揮的功效則完全不同。通過挖掘發(fā)現(xiàn)了10首新方，其中新方1、方3、方4、方5、方6、方9和方10與現(xiàn)有治療支氣管哮喘處方發(fā)揮的功效近似，新方7和8則與現(xiàn)有處方功效不同。新方7由黨參-熟地黃-胡桃肉-山藥-山茱萸-牡丹皮組成，主要發(fā)揮補(bǔ)益肝脾腎之功，新方8由山藥-麻黃-牡丹皮-茯苓組成，主要發(fā)揮宣肺健脾之功。由此，筆者可以看出通過中醫(yī)傳承輔助平臺挖掘得到的藥物使用頻次、常用藥物組合、潛在藥對和新方大部分符合現(xiàn)有支氣管哮喘治療方劑的常規(guī)用藥規(guī)律。但是，其潛在藥對和新方的具體療效還需臨床進(jìn)一步驗(yàn)證。

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（收稿日期：2018-03-22） （本文編輯：周亞杰）