中醫治療失眠處方數據挖掘研究

雷蕾，溫先榮，楊碩，李園白，邢雁輝，儲戟農，崔蒙*

中國中醫科學院中醫藥信息研究所，北京 100700

中醫治療失眠處方數據挖掘研究

雷蕾，溫先榮，楊碩，李園白，邢雁輝，儲戟農，崔蒙*

中國中醫科學院中醫藥信息研究所，北京 100700

目的 使用關聯規則挖掘治療失眠中藥的高頻組合以及強關聯關系，探討中藥的用藥規律。方法 本文基于1685篇中醫藥臨床文獻，從臨床治療失眠的方劑出發，將Rapidminer 5.2作為數據挖掘軟件，使用關聯規則挖掘算法 FP-growth，找到中藥之間的高頻組合以及強關聯關系，并從中醫機理的角度對數據挖掘結果進行解釋。結果 在1685篇臨床文獻中，治療失眠的方劑共有768首，中藥407味。使用頻次最高的中藥為酸棗仁。通過關聯規則挖掘得到1234個中藥組合，其中甘草和酸棗仁是支持度最高的中藥組合，“地黃，桃仁→當歸”是置信度最高的中藥組合。結論 臨床上多采用滋陰降火、補脾益氣、補脾益心等方法治療失眠。

失眠；關聯規則；中藥處方；藥食同源中藥；Rapidminer 5.2

近年來，隨著社會競爭的不斷加劇，生活節奏的加快，失眠發病率呈上升趨勢。流行病學調查顯示：美國有 33%的人患有失眠［1］，在歐洲 4%～22%的人受到失眠的嚴重影響［2］，在我國目前失眠癥的發病率也高達10%～20%［3］。長期的睡眠不足可以造成一系列的機體損害［4］。在軀體方面，兒童可因生長激素在睡眠時的分泌受阻，影響機體生長發育；成人可引起交感神經功能亢進，夜間和白日代謝增高，影響軀體機能恢復，削弱免疫機能，加重原有的各種軀體和精神疾患。在精神方面，會影響工作和學習效率，特別是與記憶、計算和邏輯推理有關的精神活動更受影響，情緒沮喪、焦躁，進而影響人際關系。失眠對軀體和精神兩方面的作用，嚴重影響個人生活質量。因而對失眠有必要加以認真對待和積極治療。

中醫治療失眠長期以來積累了豐富的經驗［5］，本文基于中醫藥臨床文獻報道的治療失眠癥的方劑，使用關聯規則挖掘算法，找到中藥的高頻組合以及強關聯規則。然后結合中醫基礎理論，分析中藥配伍規律，篩選出較為合理的藥對和三味藥小處方，為臨床醫生提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文使用的數據源為中國中醫科學院中醫藥信息研究所建成的《中醫臨床診療文獻數據庫》［6］。該數據庫的收錄標準：研究對象為人類，文獻類型包括臨床試驗、隨機對照試驗、對照試驗、Meta分析、臨床文獻、對比研究、有效性研究、病例報告、多中心研究。排除標準：綜述、經驗總結、理論探討、實驗研究的報道。本試驗根據關鍵詞“失眠”“失眠障礙”“不寐”，在《中醫臨床診療文獻數據庫》中篩選1988—2011年中醫藥臨床文獻，共得到 1 685篇，收集信息包括臨床使用方劑名稱和方劑組成。

藥食同源中藥范圍來自衛生部公布的《關于進一步規范保健食品原料管理的通知》中既是食品又是藥品的87味中藥［7］。

1.2 數據的規范化

由于中藥存在一個正名對多個異名的現象，因此本文根據《中華人民共和國藥典（2010年版）》、《中華本草》以及中國中醫科學院中醫藥信息研究所編制的《中醫藥標準表》對中藥名稱進行規范，將多個異名統一到一個正名。具體步驟為：1）先篩選出名稱在《中國藥典》中有記載的中藥；2）然后篩選出正名在《中華本草》中有記載的中藥；3）《中華本草》記載的異名明確對應的正名；4）《中醫藥標準表》中記錄的異名明確對應的正名。

1.3 關聯規則挖掘工具與算法

本試驗選用Rapidminer 5.2為數據挖掘工具，選擇ReadExcel、FP-Growth、CreateAssociation等算子完成關聯分析挖掘研究，算子的連接方式如圖1所示。

關聯規則挖掘具有如下兩個重要的屬性：支持度：P（A∪B），即A和B這兩個項集在事務集D中同時出現的概率。置信度：P（B|A），即在出現項集 A的事務集D中，項集B也同時出現的概率。

2 結果

2.1 方劑及中藥的檢索結果

在 1 685篇臨床文獻中，治療失眠的方劑共有768首，共使用2 490次。報道最多的是自擬方，即醫生根據患者的不同的證候和癥狀開出的處方，共297首，這體現了中醫辨證論治的個體化診療特色。方劑中包含的中藥有407味，總使用頻次為22 113，其中藥食同源的中藥有60個，使用頻次為5 946，頻率為26.9%（5 946/22 113）。排序前10位的中藥與頻次及排序前10位的藥食同源類中藥與頻次分別見表1、表2。

表1 1685篇文獻中排序前10位的中藥與頻次

2.2 證候和癥狀統計

辨證論治是中醫治療疾病的基礎。因此，本文分析了1 685篇臨床文獻中的證候和癥狀，頻次排列前10位的證候和癥狀分別見表3、表4。

2.3 關聯規則挖掘

為了篩選出治療失眠的常用中藥組合，以及中藥之間的強關聯關系，本文采用關聯規則挖掘算法進行計算。設定支持度最小閾值為 5%，置信度最小閾值為2%，得到了1 234個中藥組合以及它們的支持度和置信度。支持度排列前10位的中藥組合見表5，置信度排列前10位的中藥組合見表6。

表2 1685篇文獻中排序前10位的藥食同源類中藥與頻次

表3 1685篇文獻中排序前10位的證候及頻次

表4 1685篇文獻中排序前10位的癥狀及頻次

在表5中“甘草→酸棗仁”的支持度最高，說明甘草和酸棗仁是治療失眠常用的藥對。它們之間的置信度為63.780%，說明在甘草出現的時候，酸棗仁出現的概率為63.780%。表4中“地黃，桃仁→當歸”的置信度為99.138%。說明在地黃和桃仁出現的時候，當歸也出現的概率為99.138%，從而進一步說明地黃、桃仁和當歸存在強關聯關系。

表6中“柴胡、牡蠣→龍骨”“合歡皮、牡蠣→龍骨”“知母、茯苓→酸棗仁”支持度名列前茅，說明在治療失眠藥物中，用于鎮心安神、滋陰安神的藥對中頻次很高。這也與心脾兩虛證、陰虛火旺證等高頻出現的證型相吻合。同時也說明鎮心安神、滋陰安神的藥對中，柴胡、牡蠣、龍骨、知母、茯苓、酸棗仁等藥物存在強關聯關系。

表5 1685篇文獻中支持度排序前10位的中藥組合

表6 1685篇文獻中置信度排序前10位的中藥組合

3 討論

失眠指持續相當長時間對睡眠的質量不滿意，并伴有其他相關臨床癥狀，影響工作、學習或社會活動功能。形成失眠的原因很多，發病因素很復雜，與體質因素、精神心理疾病、環境改變、藥物服用等有關。失眠并不是以不能達到睡眠的“法定時間”（例如每天8 h）為標準的，而是根據各人的不同情況決定的。不管睡眠時間多短，只要主觀感覺良好，不影響次日工作，就不能稱為失眠。沒有明顯的影響睡眠的客觀原因可尋的、持續數月以上的失眠，稱為失眠癥。短暫的、偶然的失眠不作為疾病對待。

中醫古籍記載失眠癥為“不寐”“不得眠”“不得臥”“目不瞑”等。中醫認為不寐是因飲食不節，情志不調，勞神太過，或病后體虛，使陽盛陰衰，陰陽失交所致。中醫用藥主要針對心脾氣血兩虛證、陰虛火旺證、痰熱擾心證、肝火擾心證、心腎不交證、心膽氣虛證。用藥以補虛瀉實、調整陰陽為原則，在此基礎上安神定志，養血安神，鎮驚安神，清心安神。

本文發現失眠常見的證候有心脾兩虛證、陰虛火旺證、肝郁化火證等，癥狀常見有失眠、頭暈、心悸、多夢、頭痛等。從本研究的檢索分析結果中可以看出，支持度、置信度前10位的藥對與頻次前10位的證型是較吻合的，證明臨床上針對心脾兩虛證、陰虛火旺證、肝郁化火證等常見證型大部分是采用了相應的治療方劑和中藥。

常用的藥對中甘草-酸棗仁、茯苓-酸棗仁主要為滋陰安神，夜交藤-酸棗仁、遠志-酸棗仁、龍骨、牡蠣-酸棗仁等進行滋陰降火、安神定志、補脾益心等。

酸棗仁味甘、酸、平，歸肝、膽、心經，具有養心補肝，寧心安神，斂汗，生津的功效。用于治療虛煩不眠，驚悸多夢，體虛多汗，津傷口渴。用藥頻次排在第二位的甘草，味甘、平，歸心、肺、脾、胃經，具有補脾益氣的功效，多用于調和諸藥，因此甘草-酸棗仁結合可以補益心脾，養血安神；茯苓味甘、淡，性平，歸心、肺、脾、腎經，具有寧心的功效，可用于治療心神不安，驚悸失眠，茯苓-酸棗仁合用可以補益心脾，益氣斂汗。值得注意的是，酸棗仁、甘草和茯苓亦是常用的藥食同源的中藥，也可以在日常生活中經常使用。

酸棗仁和遠志、酸棗仁和當歸等是常見中藥藥對。遠志苦、辛，微溫。歸心、腎、肺經，對心腎不交的失眠多夢癥狀有較好療效；與酸棗仁合用，補心益智，寧神助眠。當歸入肝經，有補血活血、調經的作用；與酸棗仁合用，互補為用，補血安神。除此之外，本文發現酸棗仁和夜交藤、柏子仁、知母等也為常用藥對。

本文采用的是詞頻統計法，對臨床證型、方劑、中藥之間進行關聯分析。本研究是對中醫藥隱性知識進行挖掘分析，除了提示和印證中醫藥常用的用藥規則外，希望能對不常用的且有臨床療效的經驗用藥進行文獻方法驗證，從而對新藥研制研究起到一定啟示作用。

［1］Ancoli-Israel S.， Roth T. Characteristics of insomnia in the United States: results of the 1991 National Sleep Foundation Survey. I［J］.Sleep，1999，22（Suppl 2）:S347-353.

［2］Chevalier H.， Los. F.， Boichut D.， et al. Evaluation of several insomnia in the general population: results of a European multinational survey［J］. J. Psychopharmacol，1999，13（4 Suppl 1）: S21-24.

［3］張穎，吳旭東.失眠癥因素分析與對策［J］.陜西中醫學院學報，2002，25（5）:12-14.

［4］嚴曉麗.失眠癥評價方法綜述［C］.第四屆全國中醫睡眠醫學學術研討會論文集.北京:中華中醫藥學會，2006:18-25.

［5］滕飛燕，蔣欽云，黃艷娜.近年來中醫藥治療失眠進展綜述［J］.世界中醫藥，2013，8（7）:836-839.

［6］雷蕾，崔蒙，秘仲凱.關聯規則挖掘在治療肺癌組分中藥發現中的應用研究［J］.中國中藥雜志，2010，35（16）:2192-2195.

［7］張松峰，雷蕾，方銳，等.防治阿爾茨海默病藥食同源類中藥配伍規律研究［J］.中國中醫藥信息雜志，2013，20（11）:22-24.

Study on Traditional Chinese Medicine Prescriptions for Curing Insomnia Based on Association Rules Mining

LEI Lei， WEN Xian-rong， YANG Shuo， LI Yuan-bai， XING Yan-hui， CHU Ji-nong， CUI Meng*
（Institute of Information on Traditional Chinese Medicine， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

Objective To analyze medicine using regularity of traditional Chinese medicine （TCM） by using association rules mining to find out high-frequency combinations and strong incidence relation of TCM to cure insomnia. Methods Based on 1685 TCM clinical articles， this article started from TCM prescriptions for curing insomnia， set Rapidminer 5.2 as data mining software， used association rules to mine FP-growth， with purposes to find out high-frequency combinations and strong incidence relation， and to elaborate the results of data mining from the aspect of TCM mechanism. Results In the 1685 clinical articles， there were 407 Chinese medicinal herbs in 768 prescriptions for curing insomnia. Ziziphi Spinosae Semen was used with the highest frequency. 1234 Chinese medicinal herb combinations were obtained through association rules mining in which “Glycyrrhizae Radix et Rhizoma and Ziziphi Spinosae Semen” had the highest support value and “Rehmanniae Radix， Persicae Semen→Angelicae Sinensis Radix” had the highest confidence coefficient. Conclusion The common TCM therapy in treating insomnia are nourishing yin to lessen fire and tonifying spleen to replenish qi and benefit heart.

insomnia； association rules； traditional Chinese medicine prescription； Chinese medicinal herb with homology of medicine and food； Rapidminer 5.2

10.3969/j.issn.2095-5707.2015.01.004

2014-07-14；編輯：魏民）

國家中醫藥管理局行業專項（201207001-21）；國家科技重大專項-重大新藥創制（2012ZX09304003-001）；中國中醫科學院基本科研業務費自主選題（ZZ060305）

雷蕾，副研究員，研究方向為中醫藥信息學。E-mail：leilei@mail.cintcm.ac.cn

*通訊作者：崔蒙，研究員，研究方向為中醫藥信息學。

E-mail：cm@mail.cintcm.ac.cn