基于數據挖掘的中醫治療缺血性卒中組方用藥分析

江建忠，王倩，顧沿泊，賈素玉，宋倩

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基于數據挖掘的中醫治療缺血性卒中組方用藥分析

江建忠1，王倩2，顧沿泊2，賈素玉1，宋倩1

1.河北醫科大學第二醫院，河北 石家莊 050000；2.河北醫科大學第三醫院，河北 石家莊 050051

目的 分析中醫藥方劑治療缺血性卒中的用藥特點。方法 檢索中國生物醫學文獻數據庫（CBM），篩選2004－2013年中醫藥治療缺血性卒中的臨床文獻，運用中醫傳承輔助系統軟件V1.1（TCMISS）挖掘中醫藥治療缺血性卒中組方的用藥特點。結果 篩選出治療缺血性卒中的文獻1332篇，治療缺血性卒中的方劑169首，涉及中藥217味，使用頻次≥10的藥物有35味。得出138種藥物組合模式，其中2味藥的藥對組合模式31種，3、4、5味藥的核心組合模式分別為45、35、21種。并展示了9味常用藥物關聯的網絡化圖。結論 活血化瘀法為缺血性卒中的基本治療方法，川芎、地龍、黃芪等9味中藥為治療缺血性卒中的常用藥物。

缺血性卒中；中醫藥；文本挖掘；方劑；用藥特點；中醫傳承輔助系統軟件V1.1

缺血性卒中（Ischemic Stroke, IS）在中醫屬“中風”范疇，具有高發病率、高致殘率、高復發率的特點，對患者的健康和生活質量造成嚴重的威脅。中醫藥在治療IS的臨床實踐中取得了較好的療效，顯示出了中醫藥治療該病的優勢。本文運用由中國中醫科學院中藥研究所與中國科學院自動化研究所聯合開發的中醫傳承輔助系統軟件V1.1（TCMISS），對2004－2013年中醫藥治療IS相關文獻中的組方用藥特點進行分析，找出常用組合模式，為臨床醫務人員提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選用中國醫學科學院醫學信息研究所開發研制的綜合性醫學文獻數據庫——中國生物醫學文獻數據庫（CBM）為數據源。

1.2 檢索策略

選用關鍵詞檢索方法，檢索式為“（缺血性卒中or缺血性腦卒中or缺血性中風or腦梗塞or腦梗死）and方劑”，篩選2004年1月1日－2013年12月31日中醫藥治療IS相關文獻。檢索時間為2014年9月28日。

1.3 納入標準

選擇2004－2013年應用中醫藥方劑治療IS的相關文獻。文獻所載方劑需有藥物組成。

1.4 排除標準

⑴文獻綜述；⑵動物實驗；⑶個案報導；⑷方劑配合其他療法（包括中西醫結合、推拿、針灸、拔罐等）；⑸診斷為IS但有其他合并癥的文獻。

1.5 數據規范

中藥名稱參考《中華人民共和國藥典》（2010年版）[1]進行規范，如生黃芪、生芪等統稱黃芪，懷牛膝記作牛膝等。

1.6 數據處理

由專人將符合標準要求的方劑藥物名稱輸入TCMISS，建立IS的方劑數據庫，通過TCMISS數據分析模塊中的“方劑分析”進行統計分析。

TCMISS采用規則分析、改進的互信息法、復雜系統熵聚類、無監督的熵層次聚類等數據挖掘方法[2]，具有數據錄入、數據管理、數據查詢、數據分析、網絡可視化展示等功能。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

在CBM中檢索到符合納入與排除標準的治療IS相關文獻1332篇，方劑169首。將169首方劑藥物輸入到TCMISS中，利用常用藥物頻次分析系統提取出治療IS的中藥217味。通過TCMISS的“頻次統計”功能，將中藥使用頻次從高到低進行排序，使用頻次≥10的藥物共35味，見表1。

2.2 用藥模式及網絡展示

在TCMISS的“方劑分析”界面上，通過點擊“組方規律”，設定支持度個數為33（約為整體數據的20%），置信度為0.9，分別點擊“用藥模式”“網絡展示”按鍵，即可得出相應分析結果。

2.2.1 藥物組合 點擊“用藥模式”后，共得出138種藥物組合模式，其中2味藥的藥對組合模式31種，3味藥的核心組合模式45種，4味藥的核心組合模式35種，5味藥的核心組合模式21種，分別見表2～表5。在表2～表5中均包含的中藥有9味，即川芎、地龍、黃芪、紅花、桃仁、赤芍、當歸、丹參、水蛭，說明此9味中藥為治療IS的常用藥物。

表1 治療缺血性卒中方劑中出現頻次≥10的藥物

表2 治療缺血性卒中的藥對組合模式（支持度≥20%）

表3 治療缺血性卒中的3味藥組合模式（支持度≥20%）

續表3

序號3味藥組合頻次序號3味藥組合頻次 11川芎，地龍，桃仁6029地龍，當歸，桃仁49 12川芎，當歸，黃芪5730地龍，紅花，黃芪66 13川芎，當歸，紅花6031地龍，赤芍，黃芪56 14川芎，當歸，赤芍5632地龍，桃仁，黃芪57 15川芎，當歸，桃仁5533地龍，紅花，赤芍61 16川芎，紅花，黃芪7134地龍，紅花，桃仁61 17川芎，赤芍，黃芪6235地龍，赤芍，桃仁54 18川芎，桃仁，黃芪6036當歸，紅花，黃芪53 19川芎，紅花，赤芍7237當歸，赤芍，黃芪47 20川芎，紅花，桃仁7238當歸，桃仁，黃芪49 21川芎，赤芍，桃仁6439當歸，紅花，赤芍55 22丹參，地龍，黃芪3440當歸，紅花，桃仁58 23水蛭，地龍，黃芪3741當歸，赤芍，桃仁52 24水蛭，地龍，紅花3642紅花，赤芍，黃芪60 25水蛭，紅花，黃芪3543紅花，桃仁，黃芪60 26地龍，當歸，黃芪4944赤芍，桃仁，黃芪51 27地龍，當歸，紅花5245紅花，赤芍，桃仁65 28地龍，當歸，赤芍49

表4 治療缺血性卒中的4味藥組合模式（支持度≥20%）

序號4味藥組合頻次 1川芎，地龍，當歸，黃芪46 2川芎，地龍，當歸，紅花47 3川芎，地龍，當歸，赤芍46 4川芎，地龍，當歸，桃仁44 5川芎，地龍，紅花，黃芪62 6川芎，地龍，赤芍，黃芪54 7川芎，地龍，桃仁，黃芪52 8川芎，地龍，紅花，赤芍58 9川芎，地龍，紅花，桃仁56 10川芎，地龍，赤芍，桃仁51 11川芎，當歸，紅花，黃芪49 12川芎，當歸，赤芍，黃芪45 13川芎，當歸，桃仁，黃芪44 14川芎，當歸，紅花，赤芍51 15川芎，當歸，紅花，桃仁51 16川芎，當歸，赤芍，桃仁48 17川芎，紅花，赤芍，黃芪57 18川芎，紅花，桃仁，黃芪56 19川芎，赤芍，桃仁，黃芪49 20川芎，紅花，赤芍，桃仁60 21地龍，當歸，紅花，黃芪44

續表4

序號4味藥組合頻次 22地龍，當歸，赤芍，黃芪40 23地龍，當歸，桃仁，黃芪41 24地龍，當歸，紅花，赤芍43 25地龍，當歸，紅花，桃仁44 26地龍，當歸，赤芍，桃仁41 27地龍，紅花，赤芍，黃芪51 28地龍，紅花，桃仁，黃芪52 29地龍，赤芍，桃仁，黃芪44 30地龍，紅花，赤芍，桃仁50 31當歸，紅花，赤芍，黃芪43 32當歸，紅花，桃仁，黃芪45 33當歸，赤芍，桃仁，黃芪40 34當歸，紅花，赤芍，桃仁48 35紅花，赤芍，桃仁，黃芪48

表5 治療缺血性卒中的5味藥組合模式（支持度≥20%）

序號5味藥組合頻次 1川芎，地龍，當歸，紅花，黃芪41 2川芎，地龍，當歸，赤芍，黃芪39 3川芎，地龍，當歸，桃仁，黃芪38 4川芎，地龍，當歸，紅花，赤芍41 5川芎，地龍，當歸，紅花，桃仁40 6川芎，地龍，當歸，赤芍，桃仁39 7川芎，地龍，紅花，赤芍，黃芪50 8川芎，地龍，紅花，桃仁，黃芪49 9川芎，地龍，赤芍，桃仁，黃芪43 10川芎，地龍，紅花，赤芍，桃仁47 11川芎，當歸，紅花，赤芍，黃芪41 12川芎，當歸，紅花，桃仁，黃芪41 13川芎，當歸，赤芍，桃仁，黃芪38 14川芎，當歸，紅花，赤芍，桃仁44 15川芎，紅花，赤芍，桃仁，黃芪46 16地龍，當歸，紅花，赤芍，黃芪36 17地龍，當歸，紅花，桃仁，黃芪38 18地龍，當歸，赤芍，桃仁，黃芪34 19地龍，當歸，紅花，赤芍，桃仁37 20地龍，紅花，赤芍，桃仁，黃芪41 21當歸，紅花，赤芍，桃仁，黃芪37

2.2.2 網絡圖展示 軟件的網絡展示功能可體現用藥模式中包含的中藥藥物之間的關聯性，并進行網絡化展示。如圖1所示，在治療IS的9味常用藥物組合中，川芎、黃芪、紅花與其他藥物的關聯最多。

圖1 治療缺血性卒中9味常用藥物組合網絡圖

3 討論

IS多是在內傷積損的基礎上，復因勞逸失度、情志不遂、飲酒飽食或外邪侵襲等觸發，引起臟腑陰陽失調，氣血逆亂[3]。TCMISS作為藥物處方規律和新藥處方發現的工具，目前已經在口瘡[4]、失眠[5]等用藥組方規律研究中得到了驗證。文本挖掘是從文本集中發現潛在、隱藏的歸納性知識的一門技術[6]，它能對海量數據進行整合、分析，獲得的結果更具有代表性、可信度更高[7]。本研究選取中醫藥治療IS作為研究對象，通過處方用藥分析，對其用藥規律進行探討。

表2～表5中的頻次代表著其對應的組合模式在169條記錄（即169首方劑）中出現的次數。在藥對組合模式中，“川芎，紅花”的組合模式出現最多，為88次，即在169首方劑中有88首方劑含有“川芎，紅花”。在3味藥核心組合模式中，“川芎，地龍，黃芪”“川芎，紅花，赤芍”“川芎，紅花，桃仁”的組合模式出現最多，為72次。在4味藥核心組合模式中，“川芎，地龍，紅花，黃芪”的組合模式出現最多，為62次。5味藥最多的核心組合模式為“川芎，地龍，紅花，赤芍，黃芪”，出現頻次為50次。可見每增加一味藥，組合模式的頻度就會降低一些。而“川芎，地龍，黃芪，紅花”4味藥是所有方劑中一共出現的217味藥物的頻次從高到低排序的前4位，說明出現頻次大的藥物其組合模式往往較多，這也是軟件中熵方法思路的體現。同時也說明活血化瘀中藥的頻數遠高于其他功效的中藥，因而對組合模式藥物的發掘可為新藥的開發提供參考。中藥的配伍是用藥的精華所在，藥對即兩味中藥的組合，是最簡單最基本的配伍形式。在表2～表5的藥物組合里，有許多組合來自于古方、經方，如補陽還五湯、血府逐瘀湯、定狂逐瘀湯等，說明通過對這些古方的加減在臨床治療缺血性腦卒中療效確切。

圖1用藥模式分析結果的網絡化展示，是根據藥物之間的關聯性繪制而成，使結果形象化。從藥與藥之間連接的直線可以看出，川芎、黃芪、紅花與其他藥物的關聯最多，屬配伍方式比較廣泛的藥物，其他藥物多與其直接或間接相關聯。從結果中看，表2～表5用藥模式中所包含的9味中藥正是出現頻次居于前9位的中藥，以活血化瘀為主，基本上可以認為這9味中藥屬于治療IS的核心用藥。其相互配伍組合模式也就是治療IS的核心用藥組合模式，代表著醫家常用的組合用藥規律。活血化瘀法作為IS的基本治法，在臨床上廣泛運用，中華醫學會神經病學分會專家組在對急性腦梗死的治療原則中也曾提出活血化瘀是治療IS公認有效的治法[8]。

文本挖掘具有探索治療疾病用藥規律的技術特征和條件，可操作性強，結果具有較好的可信度[9]。運用現代數據挖掘技術，通過對IS進行方劑用藥頻次、常用藥對的整理分析，在海量文獻中發現信息得到新知，將會為中醫藥的基礎研究和臨床實踐提供有益的參考。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:一部[S].北京:中國醫藥科技出版社,2010.

[2] 楊洪軍,趙亞麗,唐仕歡,等.基于熵方法分析中風病方劑中藥物之間的關聯度[J].中國中醫基礎醫學雜志,2005,11(9):706-709.

[3] 時良璽,梅海云,劉欣.中醫藥治療缺血性中風臨床研究進展[J].河北中醫,2012,34(3):468-470.

[4] 蔡琳,唐仕歡,楊洪軍.基于中醫傳承輔助系統的口瘡外用方劑用藥規律分析[J].中國實驗方劑學雜志,2012,18(14):10-12.

[5] 葛玉蓮,馮學功.基于中醫傳承輔助系統治療失眠經方組方規律分析[J].中國實驗方劑學雜志,2012,18(22):4-7.

[6] Nicod LP, Cytokines I. Overview[J]. Thorax,1993,48(6):660-667.

[7] Eduardo Calderon, Richard F. Lockey. A possible role for adhesion molecules in asthma[J]. The Journal of Allergy and Clinical Immunology,1992,90(5):852-865.

[8] 中華醫學會神經病學分會.急性缺血性腦卒中患者處理建議(1998年)[J].中華神經科雜志,1998(5):305-306.

[9] 譚勇,郭洪濤,鄭光,等.利用文本挖掘技術探索中醫藥治療疾病的用藥規律[J].世界科學技術－中醫藥現代化,2010,12(5):823-827.

Analysis of Traditional Chinese Medicine for Treating Ischemic Stroke Based on Data Mining

JIANG Jian-zhong1, WANG Qian2, GU Yan-bo2, JIA Su-yu1, SONG Qian1

(1. The Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang Hebei 050000, China; 2. The Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang Hebei 050051, China)

Objective To analyze the medication characteristics of traditional Chinese medicine (TCM) prescriptions for treating ischemic stroke. Methods CBM was searched to screen clinical articles about TCM medication for treating ischemic stroke during 2004 to 2013. TCM Inheritance Support System V1.1 (TCMISS) was employed to mine the characteristics of TCM medication for treating ischemic stroke. Results 1332 articles were screened, involving 169 prescriptions for ischemic stroke, 217 Chinese medicinal herbs, and 35 Chinese medicinal herbs with≥10 of frequency of usage. 138 medicinal combinations were obtained, involving 31 kinds of medicinal combination with two Chinese medicinal herbs. The numbers of medicinal combinations with 3, 4, and 5 Chinese medicinal herbs were 45, 35, and 21, respectively. Association principles and relationship framework between 9 kinds of commonly used Chinese medicinal herbs were mined form the database. ConclusionPromoting blood circulation and removing blood stasis is the basic method of treatment for ischemic stroke.The 9 kinds of Chinese medicinal herbs, such as Chuanxiong Rhizome Pheretima and Scutellariae Radix, are commonly used Chinese medicinal herbs of treatment for ischemic stroke.

ischemic stroke; traditional Chinese medicine; text mining; prescription; medication characteristic; TCM Inheritance Support System V1.1

10.3969/j.issn.2095-5707.2015.02.003

（2015-01-04；編輯：魏民）

河北省中醫藥局資助項目（2014044）

江建忠，副研究館員，研究方向為醫學信息學。E-mail: jiang2060@126.com