關聯規則數據挖掘技術在兒童肺炎用藥選擇的應用

昆明市官渡區婦幼保健中心，云南 昆明 650000

關聯規則數據挖掘技術在兒童肺炎用藥選擇的應用

李學

昆明市官渡區婦幼保健中心，云南 昆明 650000

目的分析兒童肺炎藥物使用頻次，為合理用藥提供臨床依據。方法利用關聯規則挖掘的經典 Apriori 算法對兒童肺炎用藥數據中藥物治療效果進行了數據挖掘及分析研究。結果通過數據挖掘可以發現兒童肺炎聯合用藥有價值的規則4條。結論通過數據挖掘可為臨床醫師在兒童肺炎治療藥物選擇上提供參考。

數據挖掘；關聯規則；兒童肺炎

肺炎是一種實質性炎癥，可由多種病原體引起，兒童體質弱，免疫力低下，感染肺炎幾率較大。目前主要治療方法是抗感染治療、對癥和支持治療。由于兒童肺炎病原體種類多，臨床癥狀表現復雜，臨床上治療標準不統一，藥物濫用，不合理用藥廣泛存在，給患者經濟損失及身體損害。

1 資料與方法

1.1 一般資料 數據來源:醫院兒童治療數據中提取診斷為肺炎的兒童診斷記錄，2011年4月至2012年7月兒科門診數據，12195條。

1.2 方法 將兒童肺炎治療藥物確定為挖掘對象，按照藥物治療效果分類，統計藥物使用頻次，選用關聯規則挖掘中的Apriori 算法分析研究藥物治療效果[1-2]。利用關聯規則挖掘進行分析，將兒童肺炎用藥的8類常用藥物作為挖掘對象(A頭孢菌素類、B青霉素類、F抗過敏類、G抗病毒類、C大環內酯類、H鎮咳類、D解熱類、E化痰類)。將文本數據轉換weka數據挖掘軟件可應用的數據模式，yes表示使用了該類藥物，no表示未使用該類藥物。應用weka挖掘軟件Apriori 算法進行挖掘[3-4]。本研究選用Weka挖掘軟件，Weka全名為懷卡托智能分析環境(Waikato Environment for Knowledge Analysis)，是一個基于java、用于數據挖掘和知識發現的開源產品 。Weka是現今最完備的數據挖掘工具之一，而且被公認為是最著名的數據挖掘開源產品[5]。

2 結果

設置minsupport=55%，minconfidence=80%，設置關聯規則，然后點繼續挖掘。Best rules found:

1. A=no 158 ==> B=yes 154 conf:(0.98)

2. F=no 211 ==> G=no 202 conf:(0.96)

3. C=no F=no 176 ==> G=no 168 conf:(0.95)

4. D=no 185 ==> G=no 167 conf:(0.9)

5. H=no 178 ==> G=no 160 conf:(0.9)

6. B=yes 206 ==> G=no 185 conf:(0.9)

7. E=yes 176 ==> G=no 158 conf:(0.9)

8. C=no 232 ==> G=no 204 conf:(0.88)

9. F=no 211 ==> C=no 176 conf:(0.83)

10. F=no G=no 202 ==> C=no 168 conf:(0.83)

結果說明：①如果頭孢菌素藥未使用，那么使用青霉素類藥物的置信度為98%；②未使用抗過敏藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為96%；③未使用大環內脂藥，未使用抗過敏藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為95%；④未使用解熱類藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為90%； ⑤未使用鎮咳藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為90%；⑥使用青霉素類藥物，那么不使用抗病毒藥的置信度為90%；⑦使用了化痰藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為90%；⑧不使用未使用大環內脂藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為88%；⑨未使用抗過敏藥，不使用未使用大環內脂藥的置信度為83%；⑩未使用抗過敏藥，同時未使用抗病毒藥，那么不使用未使用大環內脂藥的置信度為83%。

3 討論

規則1表明：頭孢菌素和青霉素類藥物使用廣泛，臨床工作中如果頭孢菌素藥未使用，那么使用青霉素類藥物的置信度為98%，表明臨床上治療兒童肺炎對頭孢菌素和青霉素具有較高依賴，同時提示，在兒童肺炎治療中頭孢菌素類和青霉素類一般不聯合應用。

規則2表明：未使用抗過敏藥，那么不使用抗病毒藥的置信度為96%；抗過敏藥主要用上上呼吸道病毒引起的流清濃鼻涕、病毒疹等過敏反應，常常和抗病毒藥合用，臨床上兒童肺炎多為細菌或支原體感染引起，因而抗病毒藥和抗過敏使用較少。

規則3表明：在兒童肺炎治療中大環內酯類藥物使用較少，由于大環內酯類藥物相對頭孢菌素類和青霉素類藥副作用大，且抗菌譜主要針對衣原體和支原體感染，大環內酯類藥為廣譜抑菌類藥物，與青霉素和頭孢菌素類殺菌藥和用，降低青霉素和頭孢菌素類的殺菌作用，臨床上不作為治療兒童肺炎首選藥。

規則6表明：使用青霉素類藥物，那么不使用抗病毒藥的置信度為90%，表明抗菌藥與抗病毒藥在肺炎中很少聯合應用。

本研究利用關聯規則挖掘分析了兒童肺炎感染常用藥物間的關系，得出了兒童肺炎治療藥物間的關聯規則。如：頭孢菌素類和青霉素類藥物在治療兒童肺炎時不聯合使用；肺炎治療常選擇抗生素，而不同時選擇抗病毒藥；化痰藥和鎮咳藥一般不聯合應用等關聯規則。

4 結論

通過挖掘發現兒童肺炎聯合用藥間的規則，可為臨床醫師在兒童肺炎治療藥物選擇上提供參考。該方法不僅可以作為兒童肺炎治療藥物分析，還可應用其他疾病治療藥物分析，其結果對提高醫師合理用藥，科學制定治療方案具有積極意義。

[1] 徐剛.數據挖掘及其在醫學領域中的應用和展望[J].實用臨床醫學，2006.7(11):119.

[2] 王寅同.醫學數據挖掘過程的研究[J].軟件工程師，2011(8)：54-57.

[3] 馮宏亮.數據挖掘中若干關鍵算法的研究. 西安科技大學碩士論文[D],2010：13-14

[4] 許婭.最簡有效關聯規則及其挖掘算法[J].電腦與信息技術，2009(5)：24-27.

[5] 程苗.關聯分析在數據挖掘中的應用[J].激光雜志，2007(28)：13.

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