基于數(shù)據(jù)挖掘探討李逸群教授治療膝骨關(guān)節(jié)炎的用藥規(guī)律

黃思聰 劉學(xué)東 區(qū)志堅 繆杰佳 李逸群

廣東省佛山市第二人民醫(yī)院骨科，廣東 佛山 528000

膝骨關(guān)節(jié)炎(Knee osteoarthritis，KOA)是一種以膝關(guān)節(jié)周圍軟骨退行性改變、磨損、破壞以及骨質(zhì)增生等為主要病變特征的慢性膝骨關(guān)節(jié)疾病[1-3]，屬于中醫(yī)學(xué)“膝痹”“痹證”等范疇，其主要的臨床癥狀為膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹和關(guān)節(jié)功能活動受限，嚴重者甚至會出現(xiàn)關(guān)節(jié)積液、關(guān)節(jié)僵硬等癥狀[4-6]。KOA病程的進展相對較為緩慢，好發(fā)于中老年女性人群，近年來KOA的臨床發(fā)病率呈現(xiàn)出上升的趨勢，所以其最佳治療方案的選擇也是當前關(guān)節(jié)外科醫(yī)生面臨的熱點問題之一。臨床上，西醫(yī)治療KOA的主要藥物包括有消炎止痛藥、關(guān)節(jié)軟骨保護藥等，這些藥物雖然能夠在一定的程度上緩解患者疼痛的癥狀，但其也伴隨著不少不良反應(yīng)，而且遠期的臨床療效得不到有效的保證[7-9]。李逸群教授是首屆佛山名醫(yī)、廣東省名中醫(yī)，從事骨科臨床、教學(xué)和科研30余年，擅長用中西醫(yī)結(jié)合的方法診治骨科疑難危急重癥、四肢骨折與關(guān)節(jié)脫位、骨關(guān)節(jié)疾病、頸腰疾病、骨質(zhì)疏松等，特別是在膝骨關(guān)節(jié)炎診治方面具有豐富的臨床診療經(jīng)驗，依據(jù)“辨證論治”原則遣方用藥，療效確切。筆者有幸跟師學(xué)習，現(xiàn)通過運用聚類分析的方法，探討李逸群教授治療KOA的遣方用藥規(guī)律，以期為今后臨床選方用藥提供參考。

1 方法

1.1 中藥處方收集與篩選 本研究對2018年1月至2020年1月李逸群教授在佛山市第二人民醫(yī)院出診處方進行收集和篩選，以美國風濕病學(xué)會制定的標準[10]和《中醫(yī)病證診斷療效標準》中的標準[11]進行評判，共篩選出治療KOA的中藥處方137首。

1.2 中藥處方錄入與核對 將上述篩選出來的門診中藥處方統(tǒng)一錄進“中醫(yī)傳承輔助平臺(V2.0.1) ”軟件。中藥處方錄入完成后，由2名研究人員分開對數(shù)據(jù)進行審核以確保準確。

1.3 數(shù)據(jù)分析 通過點擊“中醫(yī)傳承輔助平臺(V2.0.1) ”軟件中“數(shù)據(jù)分析”功能下的“方劑分析”模塊，從而提取出全部錄入“膝骨關(guān)節(jié)炎”的中藥方劑。然后依次點擊軟件中“藥物頻次統(tǒng)計”“組方規(guī)律分析”以及“新方發(fā)現(xiàn)”等功能模塊進行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用“中醫(yī)傳承輔助平臺(V2.0.1) ”軟件自帶的數(shù)據(jù)挖掘統(tǒng)計算法，其中包括關(guān)聯(lián)規(guī)則apriori 算法和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類等[12]。

2 結(jié)果

2.1 用藥頻次 對李逸群教授治療KOA的137首中藥處方中88味中藥的用藥頻次進行統(tǒng)計分析，其中使用頻次>30次的中藥共有30味，而使用頻次排在前3位的中藥分別是“牛膝”“獨活”和“威靈仙”。見表1。

表1 治療膝骨關(guān)節(jié)炎的處方中頻次>30的藥物

2. 2 處方用藥四氣和五味分析 對所有錄入治療KOA中藥的“四氣”和“五味”進行統(tǒng)計分析，其中“四氣”使用頻次排在前3位的分別為“溫”“平”和“涼”；而“五味”使用頻次排在前3位的分別為“苦”“辛”和“甘”。見表2。

表2 處方中藥物四氣、五味分布

2. 3 藥物歸經(jīng)分布 對治療KOA的137首中藥處方中88味中藥的“歸經(jīng)”頻次進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示使用頻次排在前3位的分別是“肝”“腎”和“脾”經(jīng)。見表3。

表3 治療膝骨關(guān)節(jié)炎的處方中藥物歸經(jīng)分布

2. 4 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的方劑組方規(guī)律分析 選取所有中藥方劑中用藥頻次>40的中藥組合，從高到低進行排序，其中前3位分別為“牛膝，獨活”“牛膝，當歸”“當歸，獨活”。見表4。根據(jù)同現(xiàn)關(guān)系規(guī)律，用可視化網(wǎng)絡(luò)圖的方式將各中藥間的關(guān)聯(lián)規(guī)則進行展示，其中牛膝、獨活、當歸、威靈仙等位于網(wǎng)絡(luò)圖的中間，均為臨床上治療KOA的常用中藥。如圖1所示。

表4 處方中支持度個數(shù)≥27條件下中藥組合頻次

圖1 支持度≥27，置信度≥ 0.90的網(wǎng)絡(luò)展示

2.5 基于熵聚類的方劑組方規(guī)律研究

2.5.1 基于改進的互信息法的藥物間關(guān)聯(lián)度分析 依據(jù)錄入方劑的數(shù)量，并結(jié)合經(jīng)驗判斷和不同參數(shù)提取數(shù)據(jù)的預(yù)讀，設(shè)置相關(guān)度為8，懲罰度為2，進行聚類分析，得到治療KOA方劑中不同中藥間的關(guān)聯(lián)度，將關(guān)聯(lián)系數(shù)0.100以上的藥對列表。見表5。

表5 基于改進的互信息法的中藥間關(guān)聯(lián)度分析

2.5.2 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的藥物核心組合分析 以不同中藥間的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果為基礎(chǔ)，依據(jù)相關(guān)度與懲罰度進行約束，基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類分析，演化出3～5味中藥的核心組合。見表6。

表6 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的治療KOA的藥物核心組合

2.5.3 基于無監(jiān)督熵層次聚類的新處方分析 在不同中藥核心組合提取的基礎(chǔ)上，運用無監(jiān)督熵層次聚類算法得到4個新的中藥處方。見表7。

表7 基于無監(jiān)督熵層次聚類治療KOA的新處方

3 討論

KOA是一種導(dǎo)致人體膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和功能異常的常見骨科疾病，在65歲以上的人群中發(fā)病率約為60%，而在75歲以上的群體中則高達85%，其致殘率相對較高[13-14]。目前，隨著我國人口老齡化日趨加劇，KOA的患者也逐年上升，因此，尋求KOA的有效治療方式也是當前骨科醫(yī)生的重要研究方向之一[15]。中醫(yī)學(xué)將KOA納入“痹證”“膝痹”等范疇，其發(fā)病多以肝腎虧虛，筋骨失榮為本，外傷勞損、瘀血或外邪入侵為標，臨床上多為本虛標實之證[16-17]。中醫(yī)藥治療KOA歷史悠久，李逸群教授在KOA診治方面也具有豐富經(jīng)驗，通過辯證用藥以減輕患者疼痛癥狀、改善關(guān)節(jié)功能，在臨床上取得顯著療效。

本研究通過數(shù)據(jù)挖掘方法探討探討李逸群教授治療KOA的用藥規(guī)律，從用藥頻次分析中可以看出治療KOA常用的中藥有活血化瘀藥(牛膝、骨碎補、丹參、桃仁)、祛風濕散寒藥(獨活、威靈仙、秦艽、海桐皮)、補血藥(當歸、熟地黃)等，具有活血、祛風除濕功效的藥物是重要組成部分(牛膝、獨活、威靈仙、骨碎補、秦艽、丹參、桃仁)。而在藥物歸經(jīng)分布中，主要的中藥歸經(jīng)為“肝”和“腎”兩經(jīng)。常用的藥物組合有：“牛膝，獨活”“牛膝，當歸”和“當歸，獨活”等，這些中藥組合與“藥對”的作用相似，起到“相須”或“相使”的作用，如牛膝與獨活，牛膝具有活血祛瘀及補肝腎強筋骨之效，而獨活能夠祛風濕、止痹痛，兩藥合用能夠起到補肝腎、補血、祛風濕的效果。從新處方中可以發(fā)現(xiàn)李逸群教授在治療KOA的用藥上大多選取具有活血化瘀、祛風濕散寒功效的藥物，適用于以“標實”為主，氣滯血瘀和風、寒、濕邪痹阻不通的患者。中醫(yī)學(xué)認為，人體漸衰，肝腎、氣血虧虛，筋骨失養(yǎng)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨退變，加之風、寒、濕等外邪入侵，留滯于人體肌肉關(guān)節(jié)，筋脈受阻，而致氣血運行不暢、瘀阻脈絡(luò)故發(fā)為本病?！吨T病源候論》記載：“人體虛、腠理開，故受風邪?！薄端貑枴け哉撈酚忻枋觯骸帮L、寒、濕三氣雜至，合而為痹也。其風氣勝者為行痹，寒氣勝者為痛痹，濕氣勝為著痹也……”說明KOA發(fā)病的病機多為人體氣血、肝腎虧虛，而外加風、寒、濕邪入侵，瘀血阻絡(luò)，故KOA的治療當以補益氣血肝腎以治其本，活血化瘀、祛風散寒除濕以治其標。因此，本研究所得到的用藥規(guī)律分析結(jié)果，也符合祖國醫(yī)學(xué)對本病診治的認識。

綜上，本文較好地總結(jié)了李逸群教授治療KOA的用藥規(guī)律，其常用的藥物為活血化瘀藥、祛風濕散寒藥和補血藥等，臨床收效頗佳，可為今后臨床上治療KOA的選方用藥提供參考。