基于形式概念分析方法探討李賽美純中藥辨治青年2型糖尿病規(guī)律

郝藝照， 徐筍晶， 梁蘊儀（指導：李賽美）

（1.廣州中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院，廣東廣州510405；2.廣州中醫(yī)藥大學，廣東廣州510405）

近年來，糖尿病發(fā)病率在我國呈持續(xù)上升趨勢，2013年我國糖尿病發(fā)病率達到10.4%[1，2]，其中2型糖尿病患者占糖尿病患者總數(shù)的75%～90%，且糖尿病青年患者所占比例明顯上升。李賽美教授在國內(nèi)較早提出純中藥治療2型糖尿病的理念，經(jīng)過數(shù)年的探索，積累了豐富的經(jīng)驗。李賽美教授認為，青年2型糖尿病患者的病因病機、辨證治療皆與中老年患者有明顯不同。青年患者年紀小、病程短，辨證以邪實為主，正虛不明顯，療效也較中老年患者顯著。

形式概念分析由德國學者Wille于1982年首先提出，是對“概念”進行數(shù)學化表達的方法。其基本思想是基于對象與屬性之間的二元關(guān)系而建立的一種概念層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)建形式背景[3]，通過簡潔的圖形展現(xiàn)概念之間的復雜網(wǎng)絡關(guān)系。由于其能夠?qū)⒏拍畹恼w結(jié)構(gòu)和概念之間的關(guān)聯(lián)進行可視化，進而進行數(shù)據(jù)分析和規(guī)則提取，尤其適合中醫(yī)學多重復雜的數(shù)據(jù)如中醫(yī)學經(jīng)典理論、中醫(yī)類方和名醫(yī)診治經(jīng)驗的知識發(fā)現(xiàn)，并取得了一定的成果[4-6]。

為更好地分析李賽美教授治療青年2型糖尿病患者的處方用藥特點，以下選取李賽美教授治療青年2型糖尿病患者的50個有效病案，利用形式概念分析方法，挖掘李賽美教授純中藥辨治青年2型糖尿病的用藥規(guī)律。

1 資料與方法

1.1 病案資料的收集 選取李賽美教授于2017年1月至2019年1月期間于廣州中醫(yī)藥大學門診部采用純中藥治療的50個有效的青年2型糖尿病患者醫(yī)案。醫(yī)案患者的診斷標準采用1999年世界衛(wèi)生組織（WHO）糖尿病診斷標準，并排除其他類型糖尿病[1]。符合以下3項中的任意一項即可診斷為糖尿?。孩偬悄虿“Y狀（包括多飲、多尿及不明原因的體質(zhì)量下降）+隨機血糖≥11.1mmol/L；②空腹血糖≥7.0mmol/L；③75 mg葡萄糖負荷后2 h血糖≥11.1mmol/L（無糖尿病癥狀者，需重復測定血糖以明確診斷）。

病案資料的納入標準：①明確診斷為2型糖尿病者，年齡在18～44歲之間；②病歷資料完整，包括基本信息、主訴、病史、四診信息、診斷和處方；③患者無糖尿病急性并發(fā)癥，并要求純中藥治療；④比較患者治療前后的血糖、糖化血紅蛋白、糖耐量試驗、胰島素釋放等檢查結(jié)果。參照《中藥新藥臨床研究指導原則》糖尿病療效判定標準，結(jié)果屬“顯效”者：空腹血糖及餐后2 h血糖下降至正常范圍，或空腹血糖及餐后2 h血糖下降超過治療前的40%，糖化血紅蛋白值下降至6.2%以下，或下降超過治療前的30%。⑤治療前后監(jiān)測患者肝功能、腎功能等相關(guān)指標均未見異常。

1.2 病案資料數(shù)據(jù)規(guī)范化處理及數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 ①癥狀：主要參照中醫(yī)古籍出版社出版的《中醫(yī)癥狀學研究》[7]。脈象部分參考中國中醫(yī)藥出版社“十三·五”規(guī)劃教材《中醫(yī)診斷學》[8]對28種常見病脈的定義?！吨嗅t(yī)癥狀學研究》未曾涉及的部分癥狀，如糖尿病常見癥狀“體重減輕”、“多飲”等，參照《中醫(yī)診斷學》，并經(jīng)李賽美教授核定同意后，作為規(guī)范化癥狀納入。共有以下癥狀：惡風，畏熱，多飲，多汗，頸項痛，眠差，大便黏膩，舌紅，體質(zhì)量減輕。②方劑：參照《中醫(yī)方劑大辭典》[9]對方劑名稱進行規(guī)范化。③中藥：參照《中藥學》[10]對中藥名稱進行規(guī)范化處理，如將“芍藥”、“白芍”、“白芍藥”、“炒白芍”、“酒白芍”等統(tǒng)一為白芍。將規(guī)范化后的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中，以便于資料的保存及形式背景的生成。

1.3 構(gòu)建形式背景 形式背景是形式概念分析理論中描述事物最基本的方法，形式背景的生成是進行形式概念分析的基礎。1個形式背景通常由1個反映對象及屬性關(guān)系的矩形表格來表示。生成形式背景并進行優(yōu)化后，可以構(gòu)建相應的概念格。概念格是以概念為元素的偏序集，反映了概念之間泛化和例化關(guān)系，是形式概念分析應用的前提。它對形式背景中對象與屬性之間的映射關(guān)系進行可視化。形式背景的大小與概念格的復雜程度相關(guān)。形式背景越大，概念格的時空復雜性越高，且其復雜程度隨著形式背景的增大，呈指數(shù)性增加。根據(jù)形式背景相關(guān)定義[11-13]及本論文需要進行知識發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容，分別以患者的癥狀、處方、中藥為屬性，生成“病例—癥狀”、“病例—處方”、“病例—中藥”形式背景，并進行優(yōu)化。

1.4 生成偏序結(jié)構(gòu)圖 屬性偏序結(jié)構(gòu)算法按照數(shù)據(jù)特征出現(xiàn)的頻率確定該特征在偏序結(jié)構(gòu)中的序，根據(jù)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)來建立偏序結(jié)構(gòu)，依據(jù)偏序和偏序結(jié)構(gòu)形成的簇集而實現(xiàn)聚類，進而從形成的整體或者局部偏序結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)事物的普遍性和特異性。據(jù)此生成的屬性偏序結(jié)構(gòu)圖，層次關(guān)系清晰，無交叉連線，彌補了傳統(tǒng)的概念格和Hasse圖中各個概念層次關(guān)系復雜、關(guān)系表示欠直觀的缺點，便于進行知識發(fā)現(xiàn)。本研究運用Pattern Analysis Tool程序，載入Excel文件，將其轉(zhuǎn)換為psa文件，實現(xiàn)形式概念分析下的偏序結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)造算法，生成相應的偏序結(jié)構(gòu)圖。

2 結(jié)果

2.1 病案的一般資料 入選病案的50例患者的一般資料如下：①性別：男38例，女12例；②年齡：患者最小年齡24歲，最大年齡44歲，平均年齡38.2歲；③合并疾病情況：合并高血壓者7例，高脂血癥者12例，脂肪肝者5例，高尿酸血癥者2例，膽囊結(jié)石者1例，膽囊息肉者2例，甲狀腺結(jié)節(jié)者1例，腎結(jié)石者2例，慢性淺表性胃炎者1例，子宮肌瘤者1例。

圖1 青年2型糖尿病患者癥狀偏序圖Figure 1 Partially ordered diagram for the sym ptoms of youth type 2 diabetesmellitus patients

2.2 青年2型糖尿病患者癥狀知識發(fā)現(xiàn) 以病例為對象、癥狀為屬性，生成青年2型糖尿病患者癥狀偏序圖（見圖1），從中可以發(fā)現(xiàn)青年2型糖尿病患者的癥狀特點。首先，癥狀偏序結(jié)構(gòu)圖的第一層，是對象集中的各個對象中最具普遍性的屬性的集合，前3個依次是：{口干，舌質(zhì)紅，脈滑}。根據(jù)《中醫(yī)診斷學》對以上3個癥狀的常見病因病性進行劃分如下：①口干：津液損傷，或津液輸布障礙。多見于燥邪傷津、里熱熾盛、陰虛燥熱、濕熱傷津、痰飲內(nèi)停、血瘀內(nèi)阻、營分內(nèi)熱之證。②舌質(zhì)紅：熱證。③脈滑：為痰濕、食積、實熱之征?？梢娨陨?個屬性（癥狀）的主要含義都與熱證有關(guān)。提示熱邪是青年2型糖尿病患者中最常見的致病因素。

從橫向看，偏序結(jié)構(gòu)圖中，{口干}屬性集合是整個圖中簇集最多、包含最多對象，也是最具有普遍性的屬性組。癥狀偏序圖中，包含最多分支的屬性對為{口干，舌質(zhì)紅}，共有42%的對象中包含有這個屬性組。即{口干，舌質(zhì)紅}為青年組糖尿病患者最具有代表性的組合癥狀，常同時出現(xiàn)。此外，根據(jù)簇集與簇集之前的聯(lián)系，可以直觀地發(fā)現(xiàn)共同包含有較多分支的屬性集，這種屬性集可以由2個、3個、4個甚至更多的屬性組成。圖1中，除了{口干，舌質(zhì)紅}之外，其他簇集包含≥5個屬性集合有：{口干，舌質(zhì)紅，脈滑}，{口干，脈滑，脈弦}，{口干，舌質(zhì)紅，脈弦，苔黃，舌質(zhì)紫黯}，{舌質(zhì)紅，脈滑}。綜合以上結(jié)果，聯(lián)系簇集下所屬分支的屬性特點，可以發(fā)現(xiàn)，青年2型糖尿病患者多以中焦?jié)駸崽N結(jié)證候為主，同時多兼夾津傷、瘀血、肝郁等。

2.3 青年2型糖尿病患者處方知識發(fā)現(xiàn) 以病例為對象，處方為屬性，生成青年2型糖尿病患者處方偏序圖（見圖2）。從圖2中可以發(fā)現(xiàn)：{葛根芩連湯}作為最大共有屬性，在圖2中占據(jù)絕對優(yōu)勢，其下共包含42個分支，即有42個患者處方中包含有葛根芩連湯，占總數(shù)的84%。結(jié)合其下的分支進行分析，結(jié)果提示包含簇集最多、普遍性最高的屬性組為{葛根芩連湯，理中丸}，共包含38個分支，占76%。此外，可以發(fā)現(xiàn)李賽美教授在使用葛根芩連湯合理中丸的基礎上，常合用{腎四味}或{白虎湯}。結(jié)合癥狀偏序圖（圖1），可以發(fā)現(xiàn)青年2型糖尿病患者多存在熱邪明顯，甚至傷及陰津的表現(xiàn)，故常合白虎湯以清熱瀉火、生津止渴。但癥狀偏序圖（圖1）中并未提示有明顯的肝腎不足的表現(xiàn)，而在處方偏序圖（圖2）中，李賽美教授常用腎四味以補肝腎，提示青年2型糖尿病患者雖以實邪為主，虛象不明顯，但熱邪熾盛，本身易劫爍陰液陰精，且青年發(fā)病，已有肝腎不足的表現(xiàn)，故應注意調(diào)補肝腎，補先天之本。

圖2 青年2型糖尿病患者處方偏序圖Figure 2 Partially ordered diagram for the prescriptions for youth type 2 diabetesmellitus patients

此外，處方偏序圖中常用的屬性對還有{桃核承氣湯，增液湯}、{小柴胡湯，半夏瀉心湯}，提示李賽美教授純中藥治療青年2型糖尿病，亦常辨證使用{桃核承氣湯，增液湯}以泄熱活血、化瘀通腑，{小柴胡湯，半夏瀉心湯}以調(diào)和肝脾。

2.4 青年2型糖尿病患者中藥知識發(fā)現(xiàn) 以病例為對象，以中藥為屬性，生成青年2型糖尿病患者中藥偏序圖（圖3），可以發(fā)現(xiàn)：中藥偏序圖的第一層共3個屬性：{炙甘草}，{黃芩}，{葛根}。其中炙甘草作為第一層最上方的屬性，普遍性遠超其他屬性，其所包含的分支有48個，占96%。從橫向看，圖中第一層中藥為普遍性最高、即李賽美教授最常用的中藥組，由左至右依次為{炙甘草}，{黃芩}，{黃連}，{葛根}，{干姜}，{淫羊藿}，{茯苓}，{天花粉}，{玉米須}，{黨參}，{蒼術(shù)}，{赤芍}，{甜葉菊}，{生地黃}，{紅曲}?？梢园l(fā)現(xiàn)，前13味中藥恰好為李賽美教授經(jīng)驗方“寒溫降糖方”的組成。該方清熱祛濕、溫中健脾，由葛根芩連湯合理中丸加減組成。

此外，從圖3中可以發(fā)現(xiàn)李賽美教授使用寒溫降糖方時，常用的加減有：加{柴胡，枳殼}，即合四逆散之意，以疏肝解郁；加{知母，石膏}，即合白虎湯之意，以清熱生津；加{補骨脂，菟絲子，枸杞子}，加上“寒溫降糖方”中所包含的淫羊藿，即腎四味，以補益肝腎；加{生地黃，麥冬}以養(yǎng)陰生津；加{郁金，雞內(nèi)金}以疏肝解郁；加{牛膝，車前子}，用濟生腎氣丸意，以補腎利水；加{虎杖}以通腑瀉熱。

圖3 青年2型糖尿病患者中藥偏序圖Figure 3 Partially ordered diagram for the herbs for youth type 2 diabetesmellitus patients

3 討論

根據(jù)以上結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)：熱邪是青年2型糖尿病患者最常見、最主要的病因，津傷、血瘀、肝郁等情況也十分常見。對此，李賽美教授常以葛根芩連湯合理中丸加減治療，辨證得當，可取得理想的效果。葛根芩連湯具有解表清里的功效，主治挾熱下利證。李賽美教授認為，青年2型糖尿病患者雖未必一定可見挾熱下利的表現(xiàn)，但常見濕熱蘊結(jié)于中下二焦，癥狀偏序結(jié)構(gòu)圖亦提示青年2型糖尿病患者常見癥狀多與濕熱蘊結(jié)相關(guān)，故用葛根芩連湯以清熱生津、燥濕堅陰。理中丸溫中健脾，為太陰虛寒證之主方，李賽美教授在此合用理中丸主要有以下用意：培土以祛濕；培土以生津；培土以實脾，防肝木克伐；培土以溫中，防黃芩與黃連之苦寒。以葛根芩連湯合理中丸為基礎，加茯苓、玉米須以降利濕濁，天花粉、生地黃以養(yǎng)陰生津，赤芍活血通絡，甜葉菊矯味，即為李賽美教授治療糖尿病的經(jīng)驗方“寒溫降糖方”，該方可清胃火、溫脾寒、利濕濁、護陰津、化瘀血。根據(jù)辨證，在寒溫降糖方的基礎上，常加減使用清熱生津、補益腎陰、疏肝解郁、養(yǎng)陰潤燥、通腑瀉熱等中藥。

隨著生活習慣的改變，我國青年2型糖尿病患者的數(shù)量明顯增加。青年患者在社會經(jīng)歷、生活習慣、生理機能、病理反應等多方面均與中老年患者不同，相應地，癥狀、證型、處方用藥也與中老年患者有較大差異。既往由于2型糖尿病患者主體多以中老年人為主，中醫(yī)中藥治療糖尿病的研究也多集中于中老年患者，尚未有針對中藥治療青年2型糖尿病的專題研究。

形式概念分析方法較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法能更清晰地展現(xiàn)出中醫(yī)潛在的、非線性的、多重復雜的知識關(guān)聯(lián)，且不受樣本容量限制。本團隊多次將該方法運用于李賽美教授治療糖尿病及其并發(fā)癥的研究中，取得了一系列成果。在既往的研究中，患者同時使用口服降糖藥或胰島素控制血糖，中藥的作用著重于改善癥狀、延緩并發(fā)癥，而非調(diào)控血糖。本文首次利用形式概念分析方法探討李賽美教授純中藥治療糖尿病的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)考察的所有病例均未使用口服降糖藥或胰島素，所使用的中藥處方，既有助于改善癥狀、協(xié)調(diào)氣血陰陽，又使血糖控制達標，反映了李賽美教授最新的糖尿病治療心得，對臨床具有一定的參考價值。由于篇幅所限，本研究僅對青年2型糖尿病患者最常見的癥狀、處方、用藥及其加減進行了分析，對偏序結(jié)構(gòu)圖中特異性的屬性分析較少，未來擬繼續(xù)擴大病例數(shù)，針對偏序結(jié)構(gòu)圖中特異性的癥狀、處方開展進一步的分析。