基于數(shù)據(jù)挖掘的許公平治療咳嗽用藥規(guī)律分析

徐坦，許馨予，鄧德強(qiáng)，肖艷，周江

(烏魯木齊市中醫(yī)醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830000)

許公平主任醫(yī)師是第4批、第6批全國老中醫(yī)藥專家學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)繼承工作指導(dǎo)老師，首屆新疆維吾爾自治區(qū)中醫(yī)民族醫(yī)名醫(yī)，國家中醫(yī)藥管理局全國名老中醫(yī)傳承工作室建設(shè)項(xiàng)目——許公平全國名老中醫(yī)傳承工作室專家，從事中醫(yī)、中西醫(yī)結(jié)合臨床、科研及教學(xué)工作40余年，擅長中醫(yī)辨證和西醫(yī)辨病相結(jié)合治療各種外感、內(nèi)傷疾病及疑難雜癥，對(duì)在西北地區(qū)高發(fā)的咳嗽也具有豐富的治療經(jīng)驗(yàn)。本文擬從數(shù)據(jù)挖掘的角度探討許公平治療咳嗽病的用藥規(guī)律，解析其治療思路，嘗試研究名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)的新方法，以期繼承和發(fā)揚(yáng)名老中醫(yī)學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

1 資料與方法

1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

以中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)內(nèi)科分會(huì)肺系病專業(yè)委員會(huì)發(fā)布的《咳嗽中醫(yī)診療專家共識(shí)意見(2011版)》中描述的咳嗽診斷標(biāo)準(zhǔn)與鑒別標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)判原則[1]，并以咳嗽作為主癥。

1.2 病例資料

選擇2016年10月—2018年5月期間在烏魯木齊市中醫(yī)醫(yī)院許公平主任特需門診接受治療的咳嗽患者，符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)，全部患者共200例，包括多次復(fù)診，共325例次。

1.3 處方的錄入與核對(duì)

參照普通高等教育“十五”國家規(guī)劃教材《中藥學(xué)》，對(duì)處方中藥物名稱進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。1)對(duì)處方中藥物別名和俗稱統(tǒng)一為正名(短線后為中藥正名):杏仁—苦杏仁、生草—甘草、桑皮—桑白皮、炙杷葉—枇杷葉、公英—蒲公英、冬瓜仁—冬瓜子、二花—金銀花、浙貝—浙貝母、川貝—川貝母、白芥子—芥子、蘇子—紫蘇子、蘇梗—紫蘇梗、苡米—薏苡仁、竹葉—淡竹葉、廣藿香—藿香、云苓—茯苓、丹皮—牡丹皮、蟬衣—蟬蛻、花粉—天花粉、牛子—牛蒡子、玉片—檳榔；2)中藥炮制后功效相似者仍用原名:如炙百部統(tǒng)一為百部，炙款冬花統(tǒng)一為款冬花。將許公平主任治療咳嗽病的處方錄入中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)(V2.5)后,由2人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的審核，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。該軟件融合關(guān)聯(lián)、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的分析、改進(jìn)的互信息法、復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類、無監(jiān)督的熵層次聚類等多種數(shù)據(jù)挖掘方法[2-5]。通過對(duì)325個(gè)處方進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后，共得到176味中藥。通過軟件中“數(shù)據(jù)分析”模塊中的“方劑分析”功能,進(jìn)行用藥規(guī)律挖掘[6-9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

1.4.1 頻次統(tǒng)計(jì)分析

將處方中每味藥的出現(xiàn)頻次從大到小排序,并將“頻次統(tǒng)計(jì)”結(jié)果導(dǎo)出。

1.4.2 處方規(guī)律分析

“支持度個(gè)數(shù)”(表示在所有藥物中同時(shí)出現(xiàn)的次數(shù))分別設(shè)為220,“置信度”設(shè)為0.95,按藥物組合出現(xiàn)頻次從大到小的順序進(jìn)行排序。

1.4.3 新處方分析

選擇合適的相關(guān)度和懲罰度,然后點(diǎn)擊軟件中“提取組合”按鈕,發(fā)現(xiàn)新組方,進(jìn)行無監(jiān)督的熵層次的聚類分析。

2 結(jié)果

2.1 用藥頻次

對(duì)許公平主任治療咳嗽的325首方劑中包含的176味藥物進(jìn)行“頻次統(tǒng)計(jì)”，并將藥物按使用頻次從高到低進(jìn)行排序。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，176味藥物中出現(xiàn)頻次最高的10味中藥依次為:苦杏仁(297)，炙麻黃(293)，冬瓜子(293)，桑白皮(281)，甘草(279)，魚腥草(261)，枇杷葉(260)，款冬花(240)，白前(229)，桔梗(221)。出現(xiàn)頻率超過20次的中藥有28味，結(jié)果見表1。

表1 治療咳嗽方劑中出現(xiàn)頻次在20次以上的藥物

2.2 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法組方規(guī)律分析

根據(jù)本文所篩選的治療咳嗽方劑數(shù)量和用到中藥味數(shù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判斷以及不同參數(shù)提取數(shù)據(jù)預(yù)讀，以支持度個(gè)數(shù)220，置信度為0.95，按照藥物組合出現(xiàn)的頻次高低進(jìn)行排序，得到治療咳嗽方劑中出現(xiàn)頻次240以上的藥物組合見表2。研究顯示，出現(xiàn)頻次最高的5個(gè)藥物組合依次為: 炙麻黃，苦杏仁(288)；甘草，苦杏仁(278)；甘草，炙麻黃(276)；甘草，炙麻黃，苦杏仁(275)；冬瓜子，苦杏仁(272)。點(diǎn)擊“規(guī)則分析”按鈕，分析上述藥物組合的用藥規(guī)則，其中“關(guān)聯(lián)規(guī)則”的含義是，當(dāng)出現(xiàn)“﹣>”左側(cè)的藥物時(shí)出現(xiàn)右側(cè)藥物的概率。對(duì)處方中藥物的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析，取置信度>0.992的藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則詳見表3，其關(guān)聯(lián)規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)圖見圖1。

表2 治療咳嗽方劑中出現(xiàn)頻次在240次以上的藥物組合

表3 治療咳嗽方劑中藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則(置信度>0.992)

圖1 關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)

2.3 基于改進(jìn)的互信息法藥物間關(guān)聯(lián)度分析

依據(jù)處方數(shù)量，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4，進(jìn)行聚類分析，得到處方中兩兩藥物間的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)系數(shù)>0.026的藥對(duì)見表4。

表4 基于改進(jìn)的互信息法的藥物關(guān)聯(lián)度分析

2.4 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的藥物核心組合分析

以改進(jìn)的互信息法的藥物間關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果為基礎(chǔ)，按照相關(guān)系數(shù)與懲罰系數(shù)的約束，基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類，演化出3～6味藥核心組合，共計(jì)19個(gè)見表5。

表5 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的核心組合

2.5 基于無監(jiān)督的熵層次聚類的新處方分析

在核心組合提取的基礎(chǔ)上，點(diǎn)擊“提取組合”按鈕，運(yùn)用無監(jiān)督熵層次聚類算法，提取用于新方聚類的核心組合10個(gè)見表6，網(wǎng)絡(luò)展示見圖2，進(jìn)一步聚類后得到5個(gè)新處方見表7，網(wǎng)絡(luò)展示見圖3。

表6 用于新方聚類的核心組合

表7 基于熵層次聚類的治療咳嗽的新處方

圖2 核心組合藥物網(wǎng)絡(luò)展示

圖3 新處方網(wǎng)絡(luò)展示

3 討論

本研究采用關(guān)聯(lián)規(guī)則 Apriori 算法和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類方法系統(tǒng)分析了許公平主任治療咳嗽的用藥規(guī)律。研究結(jié)果顯示，處方中使用頻次較高的藥物包括苦杏仁、炙麻黃、冬瓜子、桑白皮、甘草、魚腥草、枇杷葉、款冬花、白前、桔梗、金銀花、萊菔子、瓜蔞、白果、紫蘇子、地龍、蘆根、細(xì)辛、木蝴蝶、芥子、薏苡仁等。常用藥物組合有1)炙麻黃，苦杏仁; 2)甘草，苦杏仁；3)甘草，炙麻黃；4)甘草，炙麻黃，苦杏仁；5)冬瓜子，苦杏仁；6)桑白皮，苦杏仁；7)炙麻黃，冬瓜子；8)炙麻黃，桑白皮；9)炙麻黃，冬瓜子，苦杏仁；10)炙麻黃，桑白皮，苦杏仁等。從用藥的頻次可以看出許主任治療咳嗽用藥的集中性，其中最核心的炙麻黃、苦杏仁、甘草即是宣肺止咳之名方三拗湯，再加冬瓜子、桑白皮、魚腥草等藥，驗(yàn)證了許公平主任治療咳嗽常用的宣肺化痰、清熱平喘、解毒除濕三種方法，本研究所得的關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)圖較好的展示了許公平治療咳嗽的思辨特點(diǎn)。

經(jīng)過聚類算法分析，常用藥對(duì)包括：白前—紫蘇子、桔?！寺辄S、桔?！孀?、白前—芥子、白前—木香、白前—枳實(shí)、桔梗—大黃、白前—藿香、苦杏仁—枇杷葉、桔?！鞠愕?。由此可知，許主任最常用的白前與紫蘇子、芥子、木香、枳實(shí)、藿香等配伍，桔梗與炙麻黃、芥子、大黃、木香等配伍，以上諸藥具有化痰、宣肺、通腑、祛濕等功效，是治療咳嗽的常見中藥配伍。

基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的治療咳嗽的核心組合主要有：苦杏仁—炙麻黃—地龍、紫菀—鵝管石—浙貝母、薏苡仁—紫蘇子—芥子、佩蘭—黃連—金錢草、胖大?！髑喙匣ǖ囟〉?。由上述核心組合可知，基本是常用藥物的配伍應(yīng)用，多具有宣肺止咳、化痰平喘、清熱解毒祛濕的功效。如苦杏仁—炙麻黃—地龍，苦杏仁能降氣行痰，專治上氣咳逆，麻黃祛風(fēng)散寒，宣肺平喘，宣中有降，與地龍相伍，一宣一降、一溫一寒，相得益彰。如紫菀—鵝管石—浙貝母，紫菀，性溫潤而不燥，能溫肺止咳平喘、肅胸中壅滯之氣；鵝管石，明代《本草品匯精要》謂其“主咳嗽痰喘及小兒諸嗽”[10]；浙貝母，性寒，能清熱化痰止咳，三者配伍共奏開泄肺郁、降逆平喘、化痰止咳。

基于熵層次聚類的治療咳嗽新處方主要有：1)紫菀，鵝管石，浙貝母，白前，枇杷葉，桔梗，款冬花，甘草，桑白皮；2)薏苡仁，紫蘇子，芥子，大黃；3)胖大海，西青果，紫花地丁，紫蘇梗，朱砂；4)桔梗，紫蘇子，甘草，白前，陳皮，桑白皮；5)陳皮、木香、金錢草、檳榔、大腹皮等。如新方1)及新方4)共用桑白皮、白前、桔梗。其中桑白皮清泄肺熱，白前主降，肅肺下氣化痰，桔梗主升，開肺氣，意在引經(jīng)，載藥上行，以達(dá)華蓋之灶，力有專攻。如新方2)以薏苡仁清熱利濕排痰，以紫蘇子降氣行痰平喘，以芥子暢膈消痰，以大黃通腑瀉熱，使氣行則痰行。正如劉河間言：“治咳者化痰為先，化痰者下氣為上”，氣機(jī)調(diào)暢，痰氣得降，則咳嗽自止。如新方5)“陳皮、木香、金錢草、檳榔、大腹皮”等以“理氣通腑止咳”，腑氣通，則肺氣降，咳自止，印證了“肺與大腸相表里”的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。金錢草，《中國植物圖鑒》謂其“可作強(qiáng)壯劑，治慢性肺炎”，具有清熱解毒利濕、鎮(zhèn)咳止血之功，對(duì)治療肺咳有一定幫助[11]。如新方3)是針對(duì)治療咽喉源性咳嗽或兼有咽部癥狀的咳嗽，胖大海、西青果清利咽喉，紫花地丁、朱砂清熱解毒、防邪下移，紫蘇梗寬中行氣、疏肝利肺、化痰涎，諸藥共奏清咽解毒、通胸利膈，則咳嗽自止。

綜上所述，通過中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)對(duì)許公平治療咳嗽用藥規(guī)律的分析，總結(jié)出許公平的治咳經(jīng)驗(yàn)可以簡要概括為兩點(diǎn):1)治療咳嗽常用3種方法：宣肺化痰、解毒除濕、清熱平喘，常二三種方法同用。2)治咳力主治肺，同時(shí)注重“肺與大腸相表里”理論，治時(shí)不忘應(yīng)用降氣通腑藥物。該用藥規(guī)律研究，充分反映了許公平主任對(duì)本病病機(jī)的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為治療咳嗽既離不開治肺，亦離不開治痰。治肺即宣降肺氣、驅(qū)邪外出；治痰即是清除“痰”“熱”“濕”“毒”等病理產(chǎn)物，而且臨床上總是熱痰多于寒痰，即使感受風(fēng)寒之邪誘發(fā)，但很快就會(huì)郁肺化熱，因此認(rèn)為不必過于拘泥分型辨治可大膽投以清肺化痰藥如冬瓜子、桑白皮等，清熱解毒類藥如魚腥草、金銀花等，從而達(dá)到較快控制病情、縮短療程的目的。通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法對(duì)許公平主任治療咳嗽的處方配伍結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)的核心藥物及處方規(guī)律得到許公平主任的高度認(rèn)可。因此，運(yùn)用此分析法對(duì)名老中醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行挖掘有廣泛的應(yīng)用前景，且該方法將核心藥物、新處方及配伍以網(wǎng)絡(luò)圖的形式表現(xiàn)，具有簡潔明了直觀的特點(diǎn)，便于理解與掌握，對(duì)全面、客觀地繼承名老中醫(yī)專家的經(jīng)驗(yàn)有積極的推動(dòng)意義，國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)也有不少報(bào)道[12-17]。

當(dāng)然，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘得到的核心組合和新處方等還需進(jìn)一步臨床驗(yàn)證，數(shù)據(jù)挖掘方法也有其局限性[18]，需結(jié)合中醫(yī)藥理論與實(shí)踐綜合分析、評(píng)價(jià)。希望本文對(duì)今后更深入探究許公平先生的臨床經(jīng)驗(yàn)提供借鑒。