中藥方劑核心藥物及其配伍規(guī)律分析

蔡春艷

(河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000)

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中藥方劑核心藥物及其配伍規(guī)律分析

蔡春艷

(河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000)

目的：觀察分析中藥方劑核心藥物及配伍規(guī)律。方法：根據(jù)詞頻(tf)、逆文檔詞頻(idf)的意義，可制定衡量某種草藥及中藥方劑效用度ED,利用ED(h,x)代表中藥h對(duì)某種疾病x的治療有效程度。對(duì)患有疾病X的100例患者進(jìn)行方劑核心藥物試驗(yàn)，利用效用度研究方法挖掘核心藥物、藥物配伍規(guī)律。結(jié)果：將肺痿方劑作為研究樣本，挖掘42種核心藥物、30種藥物配伍，綜合分析表明42種核心藥物治療肺痿療效確切，其中26種方劑滿足藥物配伍關(guān)系，治療肺痿效果明顯。結(jié)論：臨床上治療疾病X的中藥方劑以核心藥物使用次數(shù)較多，而其它中藥方劑使用次數(shù)較少，ED值較高。提示ED可衡量中藥治療有效程度，挖掘方劑的核心藥物、藥物配伍規(guī)律對(duì)中藥方劑研究具有至關(guān)重要的意義。

中藥方劑；核心藥物；配伍規(guī)律

中藥方劑為中醫(yī)學(xué)的重要組成部分，蘊(yùn)含了大量古代中醫(yī)的智慧結(jié)晶。挖掘中藥方劑的核心藥物、藥物配伍規(guī)律[1]，有利于了解中藥精髓，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)中藥的藥理作用。效用度挖掘方法，主要以藥物效用度核心藥物挖掘算法、帶藥對(duì)效用度的點(diǎn)式互信息(簡(jiǎn)稱PMIED)的藥物組網(wǎng)算法及重疊社團(tuán)的高效藥物配伍規(guī)律為基礎(chǔ)。利用效用度研究方法挖掘核心藥物、藥物配伍規(guī)律，可將藥物配伍規(guī)律的研究范圍明顯縮減至所挖掘的核心藥物，減少藥物配伍規(guī)律挖掘所需計(jì)算量。現(xiàn)將治療肺痿212首中藥方劑作為研究對(duì)象，挖掘可得肺痿中藥方劑的42種核心藥物、30種藥物配伍方劑，具體內(nèi)容如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取肺痿患者100例進(jìn)行重要方劑核心藥物試驗(yàn)，其中男79例，女21例，年齡范圍23～59歲，平均年齡為(39.4±5.6)歲。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)原理 核心藥物是特定疾病(X)臨床治療過(guò)程發(fā)揮關(guān)鍵作用的中藥，通常臨床上治療疾病X的中藥方劑以核心藥物使用次數(shù)較多，但其它方劑使用次數(shù)較少。因此，可根據(jù)詞頻(tf)、逆文檔詞頻(idf)的意義，制定衡量某種草藥及中藥方劑效用度ED。利用ED(h、x)可表示中藥h對(duì)疾病x的治療有效程度，公式[2]如下：

ED(x，h)=∑f[i]∈f_set[x]bool(h∈f[i])×

其中，h代表中藥，x代表疾病，f[i]代表中藥方劑i；A={f[1]、f[2]、...、f[n]}代表全部中藥方劑的集合；A代表集合A內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，f_set[x]={f[i]∈A∧f[i]x}代表治療疾病x的中藥方劑集合。

bool(h∈f)[3]公式如下：

其中，∑f[i]∈f_set[x]bool(h∈f[i])代表臨床治療疾病x且含藥物h的中藥方劑。

1.2.2 計(jì)算方法 核心藥物的提取原理為指定疾病x的前提下，挖掘效用度ED值較高的藥物。計(jì)算方法說(shuō)明了ED值的算法，以效用度ED值超過(guò)全部藥物效用度平均值的藥物作為核心藥物。

核心藥物挖掘的計(jì)算方法：

輸入：疾病x；

輸出：臨床治療疾病x的核心藥物幾何core_herbs[x]。

首先，挖掘疾病x的核心藥物的中藥方劑集合f_set[x]；

其次，挖掘f_set[x]內(nèi)使用的全部藥物，再投入集合h_set[x]；

計(jì)算h_set[x]內(nèi)各種中藥的效用度ED，把結(jié)果置入ed_set[x]內(nèi)；

計(jì)算ed_set[x]內(nèi)全部元素的平均值A(chǔ)VG-ED；

挖掘h_set[x]內(nèi)效用度超過(guò)AVG_ED的中藥，并置入疾病x的核心藥物集合core_hers[x]中。

2 結(jié)果

中藥方劑的互相配伍關(guān)系密切，且中藥配伍存在較高的重疊性，因此通過(guò)重疊社團(tuán)挖掘算法可尋找核心藥物配伍規(guī)律。在研究中藥配伍過(guò)程中，要求相同中藥社團(tuán)藥物應(yīng)用于同一個(gè)中藥方劑節(jié)點(diǎn)，中藥社團(tuán)定義成在PMIED基礎(chǔ)上，建立的藥物網(wǎng)絡(luò)即為一個(gè)完全子圖。

PMIED可體現(xiàn)中藥之間的關(guān)聯(lián)情況，PMIED值越大，表述中藥關(guān)聯(lián)度越大。根據(jù)節(jié)點(diǎn)社團(tuán)PMIED增量可用來(lái)評(píng)判節(jié)點(diǎn)與已有社團(tuán)之間的關(guān)系，定義公式如下：

PMIED_INCRE(node)=Total_PMIED(sn+node)-Total_PMIED(sn)

其中，node代表節(jié)點(diǎn)名稱，Total_PMIED(sn)代表已有社團(tuán)sn內(nèi)全部PMIED值的總和。Total_PMIED(sn+node)代表加入點(diǎn)node產(chǎn)生新社團(tuán)內(nèi)全部PMIED的總和。

按PMIED_INCRE(node)代表意義，制定一種基于PMIED_INCRE的社團(tuán)發(fā)掘計(jì)算方法。

首先，輸入：中藥h，核心藥物網(wǎng)絡(luò)G。

輸出：藥物h產(chǎn)生的社團(tuán)sn。

//當(dāng)前社團(tuán)sn節(jié)點(diǎn)集合node_set，當(dāng)前社團(tuán)sn鄰接點(diǎn)集合neighbor_set。

步驟1，將h放入node_set，h的鄰接點(diǎn)再置入neighbor_set；

步驟2，從neighbor_set中選擇可以與node_set中節(jié)點(diǎn)形成完全圖的節(jié)點(diǎn)置入candidate_set；

步驟3，若candidate_set為空，把node_set內(nèi)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的圖作為社團(tuán)sn返回，否則，執(zhí)行下面操作；

步驟4，對(duì)candidate_set中全部節(jié)點(diǎn)n，算出PMIED_INCRE(n)；

步驟5，選擇PMIED_INCRE最大值對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，加入node_set中，然后更新neighbor_set；

步驟6，跳至步驟2。

將疾病x中藥方劑作為研究樣本，挖掘可得42種核心藥物、30種藥物配伍，其中42種疾病x核心藥物的臨床療效確切，有26種方劑滿足藥物配伍關(guān)系，證明研究方法有效，可挖掘核心藥物和藥物配伍規(guī)律。

3 討論

根據(jù)效用度分析計(jì)算方法，可挖掘核心藥物及藥物配伍規(guī)律。與傳統(tǒng)方法比較，本研究可挖掘使用頻次較低、具有顯著療效的更多中藥及藥物組合。此外，根據(jù)核心藥物分析藥物配伍規(guī)律，從某種程度可減少藥物配伍規(guī)律挖掘需要的計(jì)算量[4]。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究中并未考慮中藥的劑量問(wèn)題，且未對(duì)中藥方劑實(shí)施合理分類，因此應(yīng)進(jìn)一步研究藥物劑量因素的影響，并對(duì)中藥方劑予以合理分類，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可信、可靠、合理。

[1] 譚勇,郭洪濤,鄭光,等.利用文本挖掘技術(shù)探索中醫(yī)藥治療疾病的用藥規(guī)律[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2010,12(5):823-827.

[2] 唐仕歡,陳建新,楊洪軍,等.基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類方法的中藥新藥處方發(fā)現(xiàn)研究思路六[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2011,11(2):275-276.

[3] 吳嘉瑞,張冰,楊冰,等.基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的顏正華診療失眠用藥規(guī)律研究[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2012,18(24):417-418.

[4] 董輝.基于改進(jìn)FP-Growth算法的中藥方劑配伍規(guī)律挖掘研究[J].石家莊學(xué)院學(xué)報(bào),2011,15(6):63-67.

(責(zé)任編輯：李嵐春)

2014-03-04

蔡春艷(1981-)，女，河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院中藥師，研究方向?yàn)橹兴帉W(xué)。

R319

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1673-2197(2014)20-0131-02