芙蓉膏外敷聯合中藥治療活動期膝骨關節炎的臨床數據挖掘及關聯分析研究?

周 巧，劉 健，忻 凌，宋 倩，郭錦晨，黃 旦

(1. 安徽中醫藥大學，合肥 230038； 2. 安徽中醫藥大學第一附屬醫院，合肥 230031)

骨關節炎(osteoarthritis，OA)是老年人最常見的慢性關節炎，其特征在于關節軟骨逐漸降解、滑膜炎癥和疼痛[1]，其中膝關節最常受累[2]，稱膝骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)。目前OA的西醫治療主要包括抗炎鎮痛藥、關節內注射透明質酸或糖皮質激素以及全關節置換術[3]。近期及遠期的療效均欠佳，未能延緩疾病的發展，而中醫藥在骨關節炎的臨床治療中優勢突出。中藥內外合治是中醫特色療法，優勢互補，療效倍增。相關藥物的局部外用不僅能提高患部的藥物濃度，還可降低胃腸道反應，更適于骨關節炎的長期用藥需求[4]。本研究通過收集2012年6月至2016年6月膝骨關節炎住院患者的病歷資料，采用關聯規則數據挖掘法，探討芙蓉膏外敷聯合中藥對膝骨關節炎患者免疫炎癥及代謝指標的影響，為優化治療方案、探討作用機制提供依據。

1 資料與方法

1.1 診斷標準

西醫診斷標準參照2003年中華醫學會風濕病學分會起草的《骨關節炎》診斷標準[5]。中醫診斷標準參照國家中醫藥管理局醫政司修訂的骨痹診斷標準[6]。濕熱阻絡證診斷標準：主癥為關節紅腫熱痛，活動不利，拒按，局部觸之灼熱。次癥為發熱、口渴、煩悶不安，或伴腰膝酸軟、四肢乏力、大便干結、小便黃，舌質紅、苔黃膩、脈濡數或滑數。

1.2 納入和排除標準

納入標準：年齡在38～75歲之間；符合上述西醫診斷標準；符合上述中醫診斷標準。排除標準：孕婦或哺乳期女性的患者；合并有循環系統、呼吸系統、造血系統等嚴重疾病的患者；精神病患者或不能配合治療的患者。

1.3 一般資料

930例KOA患者均來自2012年6月至2016年6月于安徽中醫藥大學第一附屬醫院風濕免疫科住院患者。根據是否使用芙蓉膏分為有芙蓉膏組和無芙蓉膏組，其中有芙蓉膏組占620例，女性409例，男性211例，無芙蓉膏組占310例，女性229例，男性81例，有芙蓉膏組平均年齡(55.49±9.09)歲，無芙蓉膏組平均年齡(54.52±8.68)歲，差異無統計學意義(P>0.05)。有芙蓉膏組平均住院天數(16.34±7.56) d，無芙蓉膏組平均住院天數(18.06±9.13) d，差異有統計學意義(P<0.05)。

1.4 治療方法

無芙蓉膏組患者在院期間未采用外治法，只采用內服藥，方藥為四妙湯加減：黃柏15 g，薏苡仁15 g，牛膝15 g，蒲公英15 g，知母10 g，忍冬藤10 g，豨薟草10 g，透骨草10 g，茯苓15 g，甘草5 g等，水煎服，每日1劑，早晚分服。外治法用芙蓉膏外敷；有芙蓉膏組患者是內服藥配合芙蓉膏外敷。芙蓉膏組成：木芙蓉葉、生南星、冰片、藤黃、薄荷油等中藥組成。方法：用溫水洗凈患處，擦干水后用芙蓉膏均勻敷于患者膝關節處，厚度3 mm左右，然后用紗布外敷并固定，每12 h換敷1次，2組療程均為1～2個月。

1.5 數據挖掘及關聯分析

1.5.1 數據挖掘的數據預處理 選取2組患者治療前后免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、補體C3、補體C4、血沉(ESR)、超敏-C反應蛋白(hs-CRP)和超氧化物歧化酶(SOD)。用藥后hs-CRP、IgA、IgG、IgM、補體C3、補體C4、ESR下降取值定為1，不變或上升定為0；SOD上升取值定為1，不變或下降定為0(注：治療指標變化有利于減輕疾病時取值為1，反之不利于疾病發展取值為0)。治療中藥“有”取值定為1，“無”取值定為0，包括補充缺失數據，剔除錯誤數據。

1.5.2 數據挖掘 (1)描述性分析：將資料按以上數據處理規定輸入Excel表中建立數據庫，分析內服中藥的使用頻率，并根據高頻藥物性味歸經歸納總結治療法則；(2)關聯規則分析：采用SPSS Modeler 14.2中的Apriori模塊為挖掘工具探討芙蓉膏聯合中藥與各指標間的關系。關聯規則置信度設為75%，支持度設為30%。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 芙蓉膏組處方使用中藥情況

表1顯示，有芙蓉膏組患者處方中共涉及710余味中藥，將其主要分為健脾化濕、活血通絡、祛風除濕和清熱解毒4類，將每類藥的前5位中藥及其性味歸經歸納總結。

表1 芙蓉膏組處方使用中藥及其性味歸經情況

2.2 芙蓉膏聯合中藥與實驗室指標關聯分析

表2顯示，經Aprior模塊分析得出，芙蓉膏與豨薟草關聯于超氧化物歧化酶(SOD)指標上升(置信度83.86%，支持度34.68%)，芙蓉膏與黃柏關聯于超敏C反應蛋白(hs-CRP)指標下降(置信度83.42%，支持度33.32%)；芙蓉膏與黃芩關聯于ESR下降(置信度89.19%，支持度30.31%)，關聯于IgM指標下降(置信度87.78%，支持度22.61%)；芙蓉膏與白花蛇舌草關聯于補體C3指標下降(置信度82.27%，支持度30.22%)，關聯于補體C4下降(置信度85.61%，支持度42.99%)；芙蓉膏與威靈仙關聯于IgA下降(置信度87.81%，支持度37.44%)；芙蓉膏與薏苡仁關聯于IgG下降(置信度84.37%，支持度37.48%)。

2.3 2組免疫炎癥及代謝指標比較

表3顯示，與本組治療前比較，2組ESR、hs-CRP、補體C3、補體C4水平顯著降低，有芙蓉膏組IgG的水平顯著降低，SOD水平上調(P<0.05或P<0.01)；2組治療前后差值比較，有芙蓉膏組ESR、hs-CRP、補體C3、補體C4水平降低優于無芙蓉膏，且能上調SOD水平(P<0.05或P<0.01)。

表2 芙蓉膏聯合中藥與實驗室指標關聯分析比較

表3 2組免疫炎癥及代謝指標比較

注:與本組治療前比較：*P<0.05，**P<0.01；與無芙蓉膏治療前后差值比較：▲P<0.05，▲▲P<0.01

3 討論

骨關節炎(OA)是一種累及整個關節結構的疾病過程，影響所有滑膜關節，包括手、膝、髖和脊柱，其特征在于關節軟骨的進行性降解、繼發性骨重建和偶發性滑膜炎[7]。臨床上主要包括緩慢發展的關節疼痛、僵硬、腫大、關節畸形和影像學的關節間隙變窄。

骨關節炎屬于中醫學“痹癥”“膝痹”范疇。劉健教授在長期理論研究與臨床實踐基礎上提出了KOA“從脾論治”的觀點，中醫健脾療法可通過調整陰陽平衡，糾正骨關節炎的異常病理狀態來治療骨關節炎。KOA活動期辨證分型以濕熱阻絡證最為常見，中醫病機為本虛標實，其中本虛以脾腎兩虛為本，而又以脾虛為先，標實則以濕盛為主，具體則表現為脾虛濕盛、郁而化熱臨床證候。如關節腫脹熱痛、活動不利、口干、發熱諸證，癥見舌紅、苔黃厚膩、脈濡數或滑數等濕熱阻絡之象，治療則扶正祛邪并舉，以健脾化濕、清熱通絡為根本大法，輔以活血通絡、祛風除濕。臨床上，中醫外治法和中藥內服相結合，可有效緩解KOA患者活動期臨床癥狀，且方法靈活、針對性強。中藥外敷是中醫傳統外治法之一，歷史悠久。芙蓉膏作為院內制劑已在我院使用多年，方中芙蓉葉[8]其味微辛、性涼, 歸肺、肝經, 具有清肺涼血、散熱解毒、消腫排膿等功效；藤黃[9]味苦澀、有毒，具有攻毒、蝕瘡、破血散節等功效，主治癰疽、腫毒、頑癬、惡瘡、跌打損傷等；生南星散結消腫，生用外治癰腫，配合冰片、薄荷等藥物芳香透達，刺激皮膚冷覺感受器使局部皮膚清涼，起到消炎止癢的功效。全方諸藥調和，共奏清熱解毒、消腫散結、涼血止痛之功效。

關聯規則最早是由Agrawal等提出[10]，它是指從一個大型的數據集中發現有趣的關聯或相關關系，即從數據集中識別出頻繁出現的屬性值集，也稱為頻繁項集[11]，然后再利用這些頻繁值集創建描述關聯關系的規則過程。Apriori算法是一種關聯規則挖掘的經典方法，其核心是基于頻繁集理論的一種遞推。支持度和置信度是描述關聯規則興趣度的重要指標，支持度反映規則的普遍性，置信度反映規則的可靠性，其中只有滿足最低閾值的支持度和置信度才被認為是有意義的規則。本研究則將該方法運用到挖掘復方芙蓉膏與單味中藥以及和免疫炎癥代謝各指標之間的屬性關聯。通過關聯分析，芙蓉膏聯合清熱解毒中藥白花蛇舌草與免疫指標補體C3、補體C4關聯度最高，聯合清熱解毒中藥黃芩與IgM關聯度最高，聯合健脾化濕薏苡仁與IgG關聯度最高，聯合祛風除濕藥威靈仙與IgA關聯度最高；芙蓉膏聯合清熱解毒中藥黃芩、黃柏與炎癥指標關聯度最高；芙蓉膏聯合祛風除濕中藥豨薟草與代謝指標關聯度最高。不難看出，臨床活動期KOA患者治療運用芙蓉膏外敷聯合清熱解毒、健脾化濕類中藥內外合治，共奏清熱解毒、消腫散結之功，與免疫炎癥代謝指標關聯度高。張琦[12]等研究發現，芙蓉膏能明顯抑制二甲苯致小鼠耳腫脹及角叉菜膠致大鼠足跖腫脹炎癥反應，其抑制作用隨劑量的增加而增強，提示對炎癥早期血管通透性增強滲出和水腫有明顯的抑制作用。縱瑞凱[13]等也發現，芙蓉膏外敷配合黃芩清熱除痹膠囊口服，能夠通過顯著降低急性痛風性關節炎患者Toll樣受體4的表達，降低ESR、CRP，從而抑制炎癥反應，達到降低血尿酸、關節腫痛VAS評分、中醫證候積分的效果，能顯著減輕患者關節腫痛癥狀。

統計學分析則表明，經治療后2組均能顯著降低炎癥指標如ESR、hs-CRP水平，免疫指標如補體C3、補體C4水平；2組治療前后差值指標相比較，有芙蓉膏組則在降低ESR、hs-CRP、補體C3、補體C4以及上調SOD水平方面優于無芙蓉膏組，能降低體內異常炎癥免疫反應，緩解關節疼痛癥狀，延緩軟骨細胞衰老和凋亡。超敏C反應蛋白和血沉主要適合于評估低活動度全身炎癥性疾病。補體分子作為非特異性免疫的主要成分，對特異性免疫的指導作用越來越受到人們的重視。補體缺陷常導致自身免疫性疾病的事實提示，補體在維持免疫自穩中的重要作用[14]。檢測血清中的總補體活性或單一補體成分含量的變化，對于有關疾病的診斷和療效觀察都具有一定的臨床意義。免疫炎癥反應在骨關節炎的病理過程中起重要作用，其與滑膜、關節軟骨、軟骨下骨的功能改變密切相關，有較多的細胞因子及蛋白參與OA的病理變化，促使OA的發生發展。超氧化物歧化酶(SOD)是為防御新陳代謝及其他生命活動中產生的氧自由基對機體損傷和破壞，在組織和細胞中建立和形成一套完善的抗氧化防御體系中的一種重要金屬酶，對氧自由基代謝保持平衡起著至關重要的作用，也是體內氧自由基清除系統的首要防線。因此，SOD含量的高低間接反映機體清除氧自由基的能力。

本研究中通過關聯分析和統計學分析可以看出，芙蓉膏外敷聯合清熱解毒、健脾化濕類中藥可以降低膝骨關節炎患者體內的免疫炎癥指標，如ESR、hs-CRP、補體C3、補體C4水平，以及上調SOD的水平，進而(可能)減輕患者免疫炎癥反應，緩解關節癥狀，減輕關節疼痛。但如何作用于免疫系統其機制有待于進一步的研究。