基于數(shù)據(jù)挖掘《幼科折衷》用藥規(guī)律分析

孔明霞

基于數(shù)據(jù)挖掘《幼科折衷》用藥規(guī)律分析

孔明霞

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)藥學(xué)院，湖北 黃岡 438002）

基于數(shù)據(jù)挖掘分析秦昌遇《幼科折衷》的用藥規(guī)律。收集《幼科折衷》中符合納入標(biāo)準(zhǔn)的方劑。利用Excel軟件建立《幼科折衷》藥方數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Python、SPSS 26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和聚類(lèi)分析。共納入方劑280首，涉及中藥294味，使用頻次較高的藥物為甘草、人參、茯苓、白術(shù)。得到兩位藥高頻藥對(duì)15對(duì)，三味藥高頻藥對(duì)20對(duì)。具有關(guān)聯(lián)規(guī)則的藥對(duì)16對(duì)，形成聚類(lèi)的核心藥組7對(duì)。秦昌遇在《幼科折衷》的思想體現(xiàn)在臨床診斷上因證思辨，在用藥上以調(diào)理脾經(jīng)的藥物主，以肺、肝、胃、心為輔，本次研究為臨床辨治兒科病癥提供思路。

幼科折衷；用藥規(guī)律；數(shù)據(jù)挖掘

《幼科折衷》是明代著名醫(yī)家秦昌遇著， 其它主要著作還有《幼科醫(yī)驗(yàn)》和《幼科金針》[1]?！队卓普壑浴饭灿涊d了50余種小兒疾病的診治，對(duì)各種病癥結(jié)合《脈經(jīng)》《內(nèi)經(jīng)》等名作的要旨，倡導(dǎo)辯證施治、活學(xué)活用，對(duì)疾病的認(rèn)知和用藥配伍給出了自己獨(dú)道的見(jiàn)解[2]。因此，本課題從描述性分析、常用高頻藥物組合、關(guān)聯(lián)分析、系統(tǒng)聚類(lèi)分析等方面對(duì)《幼科折衷》藥方數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從而客觀分析秦昌遇的用藥規(guī)律和學(xué)術(shù)思想，為中醫(yī)藥治療兒科病癥的辨證治療、臨床研究和新藥研發(fā)提供參考和新思路。

1 資料與方法

1.1 納入信息規(guī)則

《幼科折衷》[3]中有明確藥物和藥方名稱(chēng)的各類(lèi)方劑，不限劑型；對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的藥方只取一次。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及規(guī)范化處理

首先將原始醫(yī)療案例記錄中的文言文轉(zhuǎn)化為進(jìn)行提取方劑和對(duì)應(yīng)中藥名，考慮到本醫(yī)書(shū)古籍收錄來(lái)源于各個(gè)名家專(zhuān)著，所以藥材名未被統(tǒng)一規(guī)范。因此本文閱覽和參考《中藥學(xué)》[4]和《中藥大辭典》[5]以及對(duì)比其他古籍內(nèi)的類(lèi)似藥方對(duì)藥材名進(jìn)行規(guī)范化處理，如麥冬、麥麥冬、麥門(mén)冬統(tǒng)一規(guī)范為麥冬。在中藥材名稱(chēng)規(guī)范化后，將符合納入標(biāo)準(zhǔn)的方劑錄入Excel表中，建立《幼科折衷》藥方數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)方法

用Excel對(duì)藥物進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，篩選出頻次較高的藥物，隨后對(duì)這些藥物進(jìn)行歸經(jīng)統(tǒng)計(jì)；采用Python的Apriori算法，進(jìn)行對(duì)藥物頻次的統(tǒng)計(jì)，并且對(duì)藥方內(nèi)的藥物與藥物之間的關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析；采用SPSS 26.0軟件對(duì)藥物系統(tǒng)聚類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)[6]。

2 結(jié)果

2.1. 《幼科折衷》藥物使用頻次

對(duì)《幼科折衷》進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，共納入符合標(biāo)準(zhǔn)方劑280首，涉及中藥294味，對(duì)全部的藥物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，經(jīng)過(guò)初步分析確認(rèn)，將使用頻次20次作為分界線時(shí)得到的藥物數(shù)目較為合理。使用頻次≥20的藥物見(jiàn)表1，隨后對(duì)使用頻次≥20藥物進(jìn)行歸經(jīng)分析得到表2。

表1《幼科折衷》藥材使用頻次（≥20）

表2 《幼科折衷》藥材的歸經(jīng)頻次

2.2 《幼科折衷》常用藥對(duì)頻次

Apriori算法的核心思想為，在一個(gè)集合中，若存在某個(gè)元素組合是頻繁的，則其子集也是頻繁的，這一思想有利于減少建立關(guān)聯(lián)規(guī)則時(shí)的計(jì)算量，達(dá)到快速分析的目的[7]。因此，首先需要對(duì)《幼科折衷》的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，得到其頻繁項(xiàng)集，即常用藥物及其頻次。

根據(jù)《幼科折衷》的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，采用Python的Apriori算法對(duì)《幼科折衷》進(jìn)行高頻藥對(duì)分析，得到了《幼科折衷》的兩味常用藥和三味常用藥。通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，為保證呈現(xiàn)的常用藥對(duì)數(shù)目和頻次相對(duì)合理，我們分別選取了使用頻次≥20次的二味常用藥對(duì)和使用頻次≥10次的三味常用藥，對(duì)呈現(xiàn)到表3和表4中。結(jié)合表1、表3、表4可知，使用頻次較高的中藥也常作為藥對(duì)被運(yùn)用到方劑中。

表3 《幼科折衷》二味常用藥對(duì)頻次（≥20）

表4 《幼科折衷》三味常用藥對(duì)頻次（≥10）

2.3 《幼科折衷》藥物關(guān)聯(lián)分析

在得到頻繁項(xiàng)集后，通過(guò)對(duì)即可對(duì)常用藥物組合進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。Apriori算法關(guān)聯(lián)分析主要的相關(guān)概念為置信度、支持度和提升度。支持度表現(xiàn)的是前項(xiàng)和后項(xiàng)藥物組出現(xiàn)的概率，置信度表現(xiàn)的是后項(xiàng)藥物組出現(xiàn)在前項(xiàng)藥物組所在的藥方的概率，提升度是衡量前項(xiàng)藥物組出現(xiàn)對(duì)后項(xiàng)藥物組出現(xiàn)概率的影響。最小置信度和最小支持度是用來(lái)衡量數(shù)據(jù)挖掘出來(lái)的高頻集的標(biāo)準(zhǔn)，只有當(dāng)頻繁項(xiàng)集的置信度和支持度都高于設(shè)定的最小置信度和最小支持度時(shí)，該項(xiàng)集才會(huì)被Apriori算法篩選出來(lái)。

在最小置信度的設(shè)置方面，若是最小置信度設(shè)置過(guò)高，可以包含大部分藥物的規(guī)則，得到該規(guī)則中前項(xiàng)和后項(xiàng)關(guān)系極為接近的藥物。但在實(shí)際生活中，部分疾病較為罕見(jiàn)，其對(duì)應(yīng)的藥物組合也出現(xiàn)的概率較少，因此若需挖掘出這一類(lèi)藥物組合需要適當(dāng)降低最小置信度，且可能需要醫(yī)師的判別。在最小支持度的設(shè)置方面，若最小支持度設(shè)置過(guò)高，則僅能反應(yīng)出局部高頻藥物組合的規(guī)則屬性，若設(shè)置過(guò)低，雖然能反應(yīng)出絕大部分藥物在方劑中的關(guān)聯(lián)規(guī)則，但一方面會(huì)增大計(jì)算時(shí)間，另一方面這會(huì)使得表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)規(guī)則在結(jié)果中的出現(xiàn)不夠頻繁[8]。根據(jù)既往的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘經(jīng)驗(yàn)，通常將最小置信度設(shè)定為50%，最小支持度設(shè)定為5%[9]。本研究以這一條件為基礎(chǔ)結(jié)合《幼科折衷》的實(shí)際情況對(duì)最小置信度和最小支持度不斷調(diào)整，最終將最小支持度設(shè)置為5%、最小置信度設(shè)置為80%。在這一條件下，本研究共得到關(guān)聯(lián)規(guī)則18組，按照置信度由高到低排列，關(guān)聯(lián)分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 《幼科折衷》藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

關(guān)聯(lián)規(guī)則的結(jié)果顯示，前項(xiàng)以單項(xiàng)藥物組合居多，兩味藥物組合次之，后項(xiàng)都為高頻次藥物，甘草出現(xiàn)最為頻繁，或與甘草本身常作為佐使藥使用和用藥頻次最高有關(guān)。

2.4 《幼科折衷》藥物系統(tǒng)聚類(lèi)分析

聚類(lèi)算法的本質(zhì)是將數(shù)據(jù)分別劃分為多個(gè)類(lèi)別，具有較高相似度的對(duì)象會(huì)被劃分為同一類(lèi)，不同類(lèi)別之間會(huì)存在較大的差異。聚類(lèi)分析方法中較為常用的方法之一是系統(tǒng)聚類(lèi)方法。這一聚類(lèi)的中心思想是確定點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，根據(jù)所需距離的要求，可以選取歐式距離、絕對(duì)值距離、皮爾遜相關(guān)性等距離測(cè)算方法。在這些方法中，皮爾遜相關(guān)性可以衡量?jī)烧叩南嚓P(guān)性。因此本文根據(jù)《幼科折衷》的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，使用SPSS26軟件進(jìn)行了以皮爾遜相關(guān)性為測(cè)算距離方法的組件系統(tǒng)聚類(lèi)。對(duì)《幼科折衷》用藥頻次小于20次的藥物進(jìn)行剔除，對(duì)剩余的較高頻次的藥物進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)，最終得到圖1的聚類(lèi)結(jié)果。核心藥物組合為：茯苓—白術(shù)、陳皮—半夏、枳殼—桔梗、大黃—麻黃、川芎—當(dāng)歸、黃芩—柴胡、黃連—麝香。

圖1 《幼科折衷》藥物聚類(lèi)樹(shù)狀圖

3 討論

古代兒科領(lǐng)域中有主寒、主溫具有一定的爭(zhēng)辯。以北宋錢(qián)乙為代表的主寒派，主張采用抱龍丸、百祥丸等寒性藥劑治療麻痘疾病。以南宋陳文中為代表的主溫派則認(rèn)為寒劑易傷脾胃，主張以桂、附等溫補(bǔ)藥劑治療由于陰盛陽(yáng)虛造成的痘疹。此外，在主補(bǔ)和主瀉方面也有類(lèi)似的不同見(jiàn)解。以隋代巢元方、唐代孫思邈等醫(yī)家代表主張以瀉下方治療剛出生的幼兒疾病，而宋代錢(qián)乙、明代萬(wàn)全等醫(yī)家代表則認(rèn)為幼兒臟腑柔弱，成而未全，主張補(bǔ)益類(lèi)方劑的使用。秦昌遇主張摒棄偏見(jiàn)，對(duì)各派的見(jiàn)解兼收并蓄，折衷其間?！坝卓浦T書(shū)，非偏寒偏熱之誤，便喜補(bǔ)喜瀉之殊，故僭而折衷之”，遂名《幼科折衷》[10]。該書(shū)詳細(xì)記載了小兒疾病和秦氏本人辯證施治，富有理論依據(jù)的獨(dú)道見(jiàn)解，能夠?qū)ΜF(xiàn)代中醫(yī)兒科學(xué)的研究提供良好的參考價(jià)值。

本文首先對(duì)《幼科折衷》所使用的藥物頻次進(jìn)行了初步統(tǒng)計(jì)（頻次≥20），甘草(156)、人參(61)、芍藥(57)、茯苓(56)、白術(shù)(46)、陳皮(45)、川芎(43)、當(dāng)歸(40)、半夏(39)、防風(fēng)(37)、大黃(33)、黃芩(32)、黃連(31)、柴胡(30)、枳殼(24)、桔梗(22)、麻黃(22)、生地(22)、蒼術(shù)(21)、麝香(20)。在此之后，以《中藥大辭典》為出處，對(duì)頻次≥20的中藥藥材從歸經(jīng)方面進(jìn)行再一次頻次統(tǒng)計(jì)：脾(15)、肺(9)、肝(9)、胃(7)、心(7)、膽(4)、大腸(3)、膀胱(2)、腎(2)、心包(2)、小腸(1)。秦昌遇用藥、入藥以脾經(jīng)的藥材為主，肺經(jīng)、肝經(jīng)、胃經(jīng)、心經(jīng)等歸經(jīng)的藥材為輔，突出了脾經(jīng)的主導(dǎo)地位。

高頻次的藥對(duì)分析結(jié)果顯示，二味藥對(duì)中頻次≥20的有人參—甘草、茯苓—甘草、甘草—白術(shù)、人參—茯苓、陳皮—甘草、甘草—防風(fēng)、茯苓—白術(shù)、黃芩—甘草、半夏—甘草、川芎—甘草、甘草—當(dāng)歸、甘草—柴胡、人參—白術(shù)、甘草—芍藥、桔?！什?、總計(jì)15對(duì)，其中甘草出現(xiàn)的頻次最高，總計(jì)有12次；三味藥對(duì)中頻次≥10總計(jì)有20對(duì)，其中甘草頻次最高，總計(jì)18次；藥對(duì)幾乎都由甘草、人參、茯苓、白術(shù)構(gòu)成，并都含有歸入脾經(jīng)的藥材。

針對(duì)配伍規(guī)律，可以從關(guān)聯(lián)規(guī)則中得到以下4組關(guān)聯(lián)性且置信度≥95%的藥組組合：蒼術(shù)—厚樸—陳皮、莪術(shù)—陳皮、黃芩—芍藥—甘草、人參—防風(fēng)—甘草。其中有2組藥材組合置信度達(dá)到100%，它們分別是：蒼術(shù)—厚樸—陳皮、莪術(shù)—陳皮。以《中藥大辭典》為依據(jù)，對(duì)上述4組藥組的歸經(jīng)進(jìn)行分析，藥材都對(duì)脾有調(diào)理作用，和肝、胃具有較強(qiáng)的相關(guān)性。

針對(duì)聚類(lèi)結(jié)果，以聚類(lèi)距離10作為區(qū)分界限的核心藥組如下：茯苓—白術(shù)、陳皮—半夏、枳殼—桔梗、川芎—當(dāng)歸、黃芩—柴胡。若從性味角度來(lái)分析聚類(lèi)結(jié)果，茯苓—白術(shù)藥組為甘平性味，陳皮—半夏藥組為辛溫性味，枳殼—桔梗藥組為苦辛性味，川芎—當(dāng)歸藥組為辛溫性味，黃芩—柴胡藥組為苦寒性味。若從歸經(jīng)角度分析聚類(lèi)結(jié)果，茯苓—白術(shù)藥組歸于脾藥，陳皮—半夏藥組為脾肺藥，川芎—當(dāng)歸藥組為肝藥，黃芩—柴胡為膽藥。從性味和歸經(jīng)的角度分析來(lái)看，這5組藥對(duì)的分析都較為均勻，或與秦昌遇在《幼科折衷》強(qiáng)調(diào)辨證施治，寒溫補(bǔ)瀉，折衷處之，兼收并蓄諸家精論的折衷思想有關(guān)[11]?，F(xiàn)代李紅英學(xué)者也受《幼科折衷》的啟發(fā)，對(duì)小兒生理性和病理性流涎進(jìn)行了辯證思考，結(jié)合實(shí)際病例與“寒”“熱”“補(bǔ)”“瀉”在小兒流涎方面給出了自己的見(jiàn)解。

綜上所述，數(shù)據(jù)挖掘和文獻(xiàn)研究中體現(xiàn)了秦昌遇在臨床診治及用藥過(guò)程中，對(duì)于幼兒癥狀的辯證思想，其核心用藥思想以脾藥為主，肺、肝、胃、心為輔。本次研究除了有助于完善和把握秦昌遇對(duì)兒科用藥的學(xué)術(shù)思想和用藥規(guī)律，對(duì)今后兒科的所用藥物發(fā)展具有一定指導(dǎo)作用。

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TQ460.7+2

A

1672-1047（2022）06-0107-04

10.3969/j.issn.1672-1047.2022.06.28

2022-11-01

孔明霞，女，甘肅天水人，助教。研究方向：藥物制劑。

[責(zé)任編輯：曾華]