基于數據挖掘的孫增濤教授治療慢性阻塞性肺疾病用藥規律研究?

何歡祥 郭思佳 宋雅琳 李云輝 指導 孫增濤

（1.天津中醫藥大學，天津 300193；2.天津中醫藥大學第二附屬醫院，天津 300250）

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種氣流受限性疾病，以咳嗽、咯痰、氣喘為主要臨床表現［1］。本病屬中醫學“肺脹”“咳喘”等范疇，其病位在肺，累及脾、腎，后病及心。現代醫學尚無針對COPD病因的治療方法，而中醫藥治療該疾病在減少COPD急性加重次數，降低化學藥物依賴以及提高患者生存質量等方面療效顯著［2-6］。孫增濤教授為天津中醫藥大學博士研究生導師，天津市中醫、中西醫呼吸科學術帶頭人，躬身臨床近30年，臨床經驗十分豐富，成果頗豐［7-8］。本研究運用數據挖掘技術對160首處方進行歸納分析，得出孫教授治療COPD的基本用藥規律，以期為中醫臨床治療COPD提供參考。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 文獻選擇 1）納入標準：參照中華醫學會呼吸病學分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》［9］和《2019 GOLD慢性阻塞性肺疾病全球倡議》［10］篩選出符合COPD診斷標準的患者。排除標準：合并嚴重肺外原發疾病者；因服藥不規律或時間過短而無法判定療效者。

1.2 文獻數據來源 收集孫增濤教授2018年9月至2019年9月治療COPD的有效醫案，共計納入處方160首。

1.3 數據規范參考《中藥學》［11］《中藥大辭典》［12］等書目，對中藥名稱進行規范，如“牛子”規范為“牛蒡子”，“夜交藤”規范為“首烏藤”，“蘇子”規范為“紫蘇子”等。

1.4 統計學處理 應用中醫傳承輔助平臺（v2.5）軟件（中國中醫科學院中藥研究所開發），其集成了一般統計法、文本數據挖掘、關聯規則、復雜系統熵運算等，在中醫經驗傳承方面應用廣泛［13］。本研究將規范后的數據導入該平臺，為減少人為失誤，錄入工作由3人完成，期間進行數據核對等工作。在軟件“數據分析”模塊中選擇“方劑分析”進行組方用藥規律分析，最終以表格形式展示中藥用藥頻次、性味、歸經等，以網絡關聯法展示組方規律，通過人工智能復雜系統熵聚類進行新方推演［13］。

2 結果

2.1 藥物頻數 見表1。共計納入160首純中藥處方，共包含146味中藥，總頻數3 201次。出現某中藥的處方占總處方量的比例為該藥的使用頻率，孫增濤教授治療COPD使用頻率大于60%中藥有15味。經審核確認排名前5位的常用中藥為杏仁、黃芩、桔梗、法半夏、桑白皮。在進行用藥頻次統計時剔除對結果影響較大且無特殊意義的單味藥物數據，如每首處方均出現的“甘草6 g”。

表1 排名前15位的常用中藥頻數、頻率分布表

2.2 中藥四氣五味及歸經 見表2，表3。統計160首處方中藥物四氣以溫性居首（1 377），寒性次之（976），平性（619）居第3位；五味分析中，苦味使用最多（1 620），辛味藥次之（1 490），甘味藥（1 047）；藥物多歸肺、脾、胃經。

表2 四氣五味分布情況一覽表

表3 歸經分布情況一覽表

2.3 基于關聯規則的常用藥物組合 將支持度設置大于整體數據的50%，置信度設置為95%。該模式下共篩選出12味中藥，即桑白皮、黃芩、前胡、桔梗、法半夏、杏仁、紫蘇、百部、陳皮、橘紅、蟬蛻、甘草。常用對藥及角藥列于表4，在網絡視圖下可見最常用、最核心的是桑白皮、杏仁、黃芩等。進一步分析藥物之間關聯性可得到表5。

圖1 藥物關聯規則網絡展示

表4 常用藥物組合一覽表

表5 關聯規則分析一覽表

2.4 基于熵層次的聚類新處方分析 見圖2，表6。根據篩選出的治療COPD方劑數量，核心要對數目，設置相關參數，選擇相關度為9，懲罰度為2。通過此聚類方法得到新處方11個。

圖2 熵層次聚類下的新處方網絡展示

表6 熵層次的聚類新處方一覽表

3 討論

中醫藥治療肺脹、咳喘病的歷史源遠流長，臨床醫案浩如煙海，學習難度較大，缺乏規律性和可循性。利用人工智能、可視網絡等信息化技術挖掘名醫經驗以利于傳承正被越來越多的青年醫師所接受。本研究全面分析孫增濤教授治療COPD全病程的用藥規律，通過較為科學的歸納法提取核心組方，使臨床應用更具可行性。

進行數據分析的同時，筆者多次與孫增濤教授進行討論學習，對孫師治療該病的臨床經驗進行了提煉總結。回顧160例COPD患者證候學資料特征，發現其病理因素多集中在痰熱、痰濁、氣郁，臟腑辨證多責之肺、脾、腎三臟，臨床證型多以痰熱郁肺、肺脾腎虛為主。孫教授強調COPD的辨證論治，當考慮到該病急性加重期和緩解期的病理差異，前者多以痰熱郁肺證為主，后者多表現為肺脾腎虛證，而肺失宣降則貫穿該病始終。孫師治肺病尤其重視宣降，常言“氣者，升降出入，無器不有”，認為肺失宣降是肺系疾病的主要病機。而痰熱郁結于肺是導致患者痰黏難咯，久咳不愈的關鍵所在。COPD病變首先在肺，繼則影響脾、腎，終致肺脾腎三臟皆虛。基于此，孫教授最常用宣降肺氣、清熱化痰、溫補脾腎3種治法。數據研究結果與孫教授辨治COPD方法基本一致，現結合上文圖示及表格將具體治法做如下闡述：

1）宣降肺氣。從表4可以看出，孫師常用藥還有桔梗、杏仁，在160首處方中出現頻率均大于60%。桔梗為肺經引經藥，可為諸藥舟楫，能載藥上行，開提肺氣、祛膿痰。杏仁味苦而辛，辛開苦降，止咳平喘。肺為水上之源，肺氣閉塞不通就失去了通調水道的功能。臨床常見因肺脹病遷延導致他臟氣化失司從而水腫發生的情況。二者一升一降為“提壺揭蓋”之代表藥物，不僅可醫肺系本臟病，對肺氣痹阻，下焦不利所導致的水腫亦大有裨益。所以不論是COPD急性加重期還是穩定期，該法都應貫穿治療始終。肺的生理特點是以通為用，切中該關鍵環節，就是掌握了一種重要的治法和思路［14］。當氣道痙攣，痰瘀阻滯氣道致使氣道不通時，孫師常應用蟲類藥如蟬蛻、僵蠶、地龍以動靜結合，定驚解痙。

2）清熱化痰。主要體現于桑白皮、黃芩、法半夏的聯用。三者可謂定喘湯之精華所在，其清熱瀉肺化痰之力佳，廣泛應用在肺脹病的治療上［15］。從表4可見藥對桑白皮、黃芩出現頻率為80.6%，表5示半夏為核心關聯藥物。黃芩，味苦性寒，可瀉三焦火熱尤其適合瀉上焦肺熱。法半夏為利咽化痰、蠲飲降氣之要藥［16］，現代研究表明其生物堿成分具有的鎮咳作用，其水煎液提取物能抑制小鼠體液分泌［17-18］。《藥性論》載桑白皮可治“肺氣喘滿”，桑白皮甘寒入肺經，功能瀉肺平喘，利水消腫。孫師言COPD患者常因感受風溫肺熱邪氣而急性加重，往往出現咳喘氣急而粗，張口抬肩，胸脅脹滿，咳大量黃色黏痰諸癥。肺為嬌臟，不耐寒熱，肺經郁熱則灼津為痰，形成痰熱互結之證。熱象較重者，孫師常加用金蕎麥、魚腥草、射干、前胡等清肺瀉熱定喘。

3）溫補脾腎。孫師熟諳仲景學說，擅長運用經方治療肺系疾病。《金匱要略》提出“病痰飲者，當以溫藥和之”。本研究所有藥物以溫性居首，頻次為1 377次，也充分說明了這一點。肺脹病，病位在本臟，但久病則牽連脾腎。“脾為生痰之源”，脾虛則痰源不絕，肺氣虛寒，容易造成患者久病不愈。同時“脾胃為后天之本”，脾胃能化生水谷精微。此類溫藥多為培補中焦，健脾益氣之品。能使一身正氣得以充養，加用固表藥則衛氣充足，邪氣難侵。國醫大師晁恩祥教授認為扶正固本、調補肺脾腎是防止肺脹病遷延不愈的關鍵所在［19］。熵層次聚類下的新處方提示孫教授亦常用肉桂、五味子、山茱萸肉、熟地黃、茯苓、遠志等藥物，說明孫教授治肺同時兼顧補腎。“腎為先天之本”，腎虛則面色黧黑，腎不納氣，動則喘甚。肺脹久病可致下元虛衰，此新處方可溫補腎陽兼開竅化痰。

綜上所述，通過“中醫傳承輔助系統”較為科學地挖掘了孫增濤教授治療COPD用藥規律。孫教授治療COPD遵從古訓同時注重結合實際，往往用藥精簡而靈活，多年臨床積累了寶貴的經驗。表6所示的新處方以理氣化痰、活血化瘀、寬胸散結、疏肝安神等為主要治法，說明孫師治肺同時重視兼證的治療。實際上，沒有哪種方法可以將專家經驗完全復制［20］，限于數據量有限，本研究結果與臨床實際也有一定差距。但其仍不失為一種學習名家經驗的重要方法，若能很好地學習掌握，將為我們臨床治療COPD起到很大幫助。