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(jiān) 繆杰佳 李逸群

【摘 要】 目的：基于中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)（TCMISS）軟件，探討李逸群教授治療膝骨關(guān)節(jié)炎中藥處方的用藥規(guī)律。方法：收集近2年李逸群教授治療膝骨關(guān)節(jié)炎的中藥處方，應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則apriori算法和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類等數(shù)據(jù)挖掘的方法，分析治療膝骨關(guān)節(jié)炎的各中藥處方中藥物的使用頻次、四氣五味、歸經(jīng)以及藥物間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，并挖掘出中藥核心組合和新處方。結(jié)果：對(duì)篩選出的137個(gè)中藥處方進(jìn)行總結(jié)歸納和分析，確定所有處方中各中藥的使用頻次、四氣五味、歸經(jīng)以及藥物間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，挖掘出8個(gè)中藥核心組合和4個(gè)新處方。結(jié)論：李逸群教授治療膝骨關(guān)節(jié)炎常用的藥物為活血化瘀藥、祛風(fēng)濕散寒藥和補(bǔ)血藥等，歸經(jīng)主要為肝、腎兩經(jīng)，具有活血通經(jīng)、補(bǔ)益肝腎、祛風(fēng)除濕、補(bǔ)血活血功效的藥物為其主要組成部分。

【關(guān)鍵詞】

膝骨關(guān)節(jié)炎;數(shù)據(jù)挖掘;用藥規(guī)律;聚類算法

【中圖分類號(hào)】R684.3?? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A??? 【文章編號(hào)】1007-8517（2021）19-0013-05

A Study of Medication Rule of Professor Li Yiqun in Treatment of Knee Osteoarthritis Based on Data Mining Approach

HUANG Sicong1 LIU Xuedong OU Zhijian MIAO Jiejia LI Yiqun△

Department of orthopedics， the second peoples Hospital of Foshan，F(xiàn)oshan 528000，China

Abstract：

Objective Based on the Chinese medicine inheritance support system （TCMISS）， this paper discusses the medication rule of traditional Chinese medicine for the treatment of knee osteoarthritis by professor Li Yiqun. Method Collecting the herbal prescriptions of Professor Li Yiqun for the treatment of knee osteoarthritis in the past two years， then the data were entered into TCMISS and composition principles were analyzed by using data mining methods such as revised mutual information， complex system entropy cluster and unsupervised hierarchical cluster. The frequency， the distribution of nature and flavor，the meridian entry distribution， association rules among the herbs and the core combinations in these recipes were analyzed.Result Based on the analysis of 137 herbal prescriptions， the frequency and meridian entry distributions of each herb were found， association rules among the herbs were computed， 8 core combinations and 4 new prescriptions were mined from the database. Conclusion Traditional Chinese medicine for the treatment of knee osteoarthritis by professor Li Yiqun consist of blood-activating and stasis-resolving medicinal， wind-dampness-dispelling and cold-dispersing medicinal， and blood-tonifying medicinal. The meridian entry distributions of herbs are composed of liver meridian and kidney meridian. The method of treatment for knee osteoarthritis are activate blood and resolve stasis， regulate the liver and supplement the kidney，? wind-dampness-dispelling and cold-dispersing， and blood-tonifying.

Key words：

Knee Osteoarthritis; Data Mining;Medication Rule; Clustering Algorithm

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(dòng)受限，嚴(yán)重者甚至?xí)霈F(xiàn)關(guān)節(jié)積液、關(guān)節(jié)僵硬等癥狀[4-6]。KOA病程的進(jìn)展相對(duì)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(shì)，所以其最佳治療方案的選擇也是當(dāng)前關(guān)節(jié)外科醫(yī)生面臨的熱點(diǎn)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(hù)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(yuǎn)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(zhǎng)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(yàn)，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(xí)，現(xiàn)通過運(yùn)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(duì)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(jìn)行收集和篩選，以美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)[10]和《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》中的標(biāo)準(zhǔn)[11]進(jìn)行評(píng)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(duì) 將上述篩選出來的門診中藥處方統(tǒng)一錄進(jìn)“中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)（V2.0.1） ”軟件。中藥處方錄入完成后，由2名研究人員分開對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核以確保準(zhǔn)確。

1.3 數(shù)據(jù)分析 通過點(diǎn)擊“中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)（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(diǎn)擊軟件中“藥物頻次統(tǒng)計(jì)”“組方規(guī)律分析”以及“新方發(fā)現(xiàn)”等功能模塊進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用“中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)（V2.0.1） ”軟件自帶的數(shù)據(jù)挖掘統(tǒng)計(jì)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(duì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(dú)活”和“威靈仙”。見表1。

2. 2 處方用藥四氣和五味分析 對(duì)所有錄入治療KOA中藥的“四氣”和“五味”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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。

2. 3 藥物歸經(jīng)分布 對(duì)治療KOA的137首中藥處方中88味中藥的“歸經(jīng)”頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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。

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(jìn)行排序，其中前3位分別為“牛膝，獨(dú)活”“牛膝，當(dāng)歸”“當(dāng)歸，獨(dú)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(jìn)行展示，其中牛膝、獨(dú)活、當(dāng)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。

2.5 基于熵聚類的方劑組方規(guī)律研究

2.5.1 基于改進(jìn)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(yàn)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(jìn)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(duì)列表。見表5。

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(jìn)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。

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(yùn)用無監(jiān)督熵層次聚類算法得到4個(gè)新的中藥處方。見表7。

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(dá)85%，其致殘率相對(duì)較高[13-14]。目前，隨著我國(guó)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(dāng)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(biāo)，臨床上多為本虛標(biāo)實(shí)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(yàn)，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(bǔ)、丹參、桃仁）、祛風(fēng)濕散寒藥（獨(dú)活、威靈仙、秦艽、海桐皮）、補(bǔ)血藥（當(dāng)歸、熟地黃）等，具有活血、祛風(fēng)除濕功效的藥物是重要組成部分（牛膝、獨(dú)活、威靈仙、骨碎補(bǔ)、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(dú)活”“牛膝，當(dāng)歸”和“當(dāng)歸，獨(dú)活”等，這些中藥組合與“藥對(duì)”的作用相似，起到“相須”或“相使”的作用，如牛膝與獨(dú)活，牛膝具有活血祛瘀及補(bǔ)肝腎強(qiáng)筋骨之效，而獨(dú)活能夠祛風(fēng)濕、止痹痛，兩藥合用能夠起到補(bǔ)肝腎、補(bǔ)血、祛風(fēng)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(fēng)濕散寒功效的藥物，適用于以“標(biāo)實(shí)”為主，氣滯血瘀和風(fēng)、寒、濕邪痹阻不通的患者。中醫(yī)學(xué)認(rèn)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(fēng)、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(yùn)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(fēng)邪。”《素問·痹論篇》有描述：“風(fēng)、寒、濕三氣雜至，合而為痹也。其風(fēng)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(jī)多為人體氣血、肝腎虧虛，而外加風(fēng)、寒、濕邪入侵，瘀血阻絡(luò)，故KOA的治療當(dāng)以補(bǔ)益氣血肝腎以治其本，活血化瘀、祛風(fēng)散寒除濕以治其標(biāo)。因此，本研究所得到的用藥規(guī)律分析結(jié)果，也符合祖國(guó)醫(yī)學(xué)對(duì)本病診治的認(rèn)識(shí)。

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(fēng)濕散寒藥和補(bǔ)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。

參考文獻(xiàn)

[1]WALLACE I J， WORTHINGTON S， FELSON D T， et al. Knee osteoarthritis has doubled in prevalence since the mid-20th century[J]. Proc Natl Acad Sci U S A， 2017，114（35）：9332-9336.

[2]SANCHEZ M， JORQUERA C， SANCHEZ P， et al. Platelet-rich plasma injections delay the need for knee arthroplasty： a retrospective study and survival analysis[J]. Int Orthop， 2020（2）：1-10.

[3]許駿， 徐浩， 梁倩倩， 等. 近5年針刺治療膝骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展[J]. 中華中醫(yī)藥雜志， 2020，35（7）：3557-3559.

[4]邱曉蓮， 李鑫， 曹建中. 基于聚類分析研究膝骨關(guān)節(jié)炎中藥組方的用藥規(guī)律[J]. 風(fēng)濕病與關(guān)節(jié)炎， 2020，9（5）：10-13.

[5]杜一峰， 楊永菊， 關(guān)雪峰. 膝骨性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射治療研究進(jìn)展[J]. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020，22（6）：133-136.

[6]XU C， MARCHAND N E， DRIBAN J B， et al. Dietary Patterns and Progression of Knee Osteoarthritis： Data from the Osteoarthritis Initiative[J]. Am J Clin Nutr， 2020，111（3）：667-676.

[7]王睿翔， 唐良華， 楊偉瑞， 等. 近幾年現(xiàn)代藥物治療膝骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展的概述[J]. 中西醫(yī)結(jié)合心血管病電子雜志， 2019，7（9）：50.

[8]楊杰， 王曉云， 孫宇， 等. 膝骨關(guān)節(jié)炎中醫(yī)藥治療研究進(jìn)展[J]. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)， 2018，20（7）：219-224.

[9]陳李專， 陳斌， 林安陽， 等. 膝骨關(guān)節(jié)炎中西醫(yī)療法的臨床研究進(jìn)展[J]. 遼寧中醫(yī)雜志， 2020，47（2）：203-206.

[10]范利鋒， 陳漢玉， 翁庚民. 中西醫(yī)結(jié)合治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎療效觀察[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志， 2012，19（10）：71-72.

[11]張家林， 延亮， 裴瑞霞. 黃芪桂枝五物湯加減治療2型糖尿病合并早中期膝骨性關(guān)節(jié)炎療效觀察[J]. 山東中醫(yī)雜志， 2013，32（12）：890-891.

[12]LIU J， PAN J， WANG Y， et al. Component analysis of Chinese medicine and advances in fuming-washing therapy for knee osteoarthritis via unsupervised data mining methods[J]. J Tradit Chin Med， 2013，33（5）：686-691.

[13]殷松江， 王培民. 基于thermoTRP離子通道初探膝骨關(guān)節(jié)炎（骨痹）“寒邪”為病的分子機(jī)制[J]. 中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志， 2019，25（1）：73-75.

[14]朱付平， 李武平， 周富強(qiáng)， 等. 桃紅四物液治療“氣滯血瘀型”膝骨關(guān)節(jié)炎療效研究[J]. 遼寧中醫(yī)雜志， 2020，47（2）：107-109.

[15]牛彥強(qiáng)， 顏春魯， 安方玉， 等. 膝骨關(guān)節(jié)炎基因表達(dá)及中醫(yī)藥干預(yù)機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志， 2020，26（4）：585-589.

[16]田雪梅， 王海東， 李偉青. 祛寒逐風(fēng)合劑聯(lián)合西醫(yī)常規(guī)療法治療膝骨關(guān)節(jié)炎風(fēng)寒痹阻證臨床研究[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志， 2020，27（5）：23-27.

[17]潘建科， 何於， 劉軍， 等. 基于屬性偏序結(jié)構(gòu)圖方法的膝骨關(guān)節(jié)炎熏洗處方用藥規(guī)律研究[J]. 中華中醫(yī)藥雜志， 2014，29（5）：1677-1681.

（收稿日期：2021-02-23 編輯：劉斌）