基于復雜網(wǎng)絡分析與德爾菲法的中風后失語中藥處方篩選研究

孔喬 黃幸 張樂怡 倪建璋 郝曉暉 耿慶文 常靜玲

中風后失語(post stroke aphasia，PSA)是中風后神經(jīng)功能缺損的重要表現(xiàn)之一，占中風發(fā)病的三分之一以上[1-2]，嚴重影響患者的認知功能和溝通能力，給個人、家庭及社會帶來沉重的精神和經(jīng)濟負擔[3]。目前，現(xiàn)代醫(yī)學主要著眼于治療原發(fā)病和語言康復訓練[4]，其療效和安全性有待于進一步提升[5]。PSA中藥療效顯著，當前豐富的臨床證據(jù)表明，有良好的應用前景與使用價值[6-7]。本課題組一直致力于PSA的臨床與科研工作，對辨治PSA有豐富經(jīng)驗，前期基于文獻研究對本病的方藥規(guī)律進行了挖掘整理，但尚未形成規(guī)范的中藥治療方案[8]。本研究以課題組專家治療PSA的有效處方為基礎，從德爾菲法專家共識的角度，對復雜網(wǎng)絡分析得到的中藥處方進行驗證，探索篩選中風后失語的中藥處方，為臨床提供啟發(fā)和參考。

1 資料與方法

1.1 通過復雜網(wǎng)絡分析確定有效中藥處方

1.1.1 處方的來源 2016年1月至2021年3月北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院腦病科中風后失語門診接診的患者或者收入院患者。主要首診醫(yī)師為常靜玲主任醫(yī)師、周莉主任醫(yī)師、王軍主任醫(yī)師等。

1.1.2 納入標準 (1)符合中風后失語的診斷標準；(2)醫(yī)案信息完整，包括一般情況(姓名、性別、年齡)、主訴、現(xiàn)病史、四診信息、用藥用量等內(nèi)容；(3)服藥后，患者語言功能(BDAE分級、語言癥狀)改善，同時符合以上3項。

1.1.3 排除標準 (1)不以語言障礙為主要治療方向；(2)未堅持服用中藥治療。符合任意1項即可排除。經(jīng)篩選，共納入PSA患者82例，包含處方106首。

1.1.4 診斷標準 西醫(yī)診斷參照《中國各類主要腦血管病診斷要點2019》中腦卒中的診斷標準[9]；失語癥診斷參照北京大學高素榮等制訂的《漢語失語成套測驗(ABC)》[10]；中醫(yī)診斷參照國家中醫(yī)藥管理局腦病急癥科研協(xié)作組制訂的《中風病診斷與療效評定標準(試行)》[11]。

1.1.5 數(shù)據(jù)清洗和質(zhì)量控制 參照《中藥學(第九版)》統(tǒng)一中藥名稱，將規(guī)范處理后的數(shù)據(jù)以變量形式逐一錄入IBM SPSS 20.0。當此方中出現(xiàn)某藥物時錄入“1”，沒有出現(xiàn)該藥物時錄入“0”，以此建立PSA方藥數(shù)據(jù)庫[12]。錄入工作由雙人負責審核完成，以保證數(shù)據(jù)挖掘結果的準確性。

1.1.6 基于Gephi軟件進行核心中藥群分析 采用計算機編程語言(Python)設計生成全部中藥的鄰接矩陣，導入Gephi 0.9.2軟件進行復雜網(wǎng)絡分析。Gephi是一款數(shù)據(jù)可視化軟件，Bastian M團隊從2008年研發(fā)至今，已被廣泛用于各種復雜網(wǎng)絡分析[13-14]。用Gephi軟件統(tǒng)計中藥的節(jié)點度值、緊密中心性、特征向量中心度3個拓撲特征參數(shù)[15]，以衡量復雜網(wǎng)絡中藥物的重要程度。節(jié)點度值是該中藥連接其他藥物的數(shù)目，該值越大，說明與之配伍的中藥越多，其重要性越高[16]。緊密中心性是該中藥節(jié)點到其他所有中藥節(jié)點距離之和的倒數(shù)，緊密中心性越大，越表明該中藥節(jié)點處于復雜網(wǎng)絡的中心[17]。特征向量中心度反應與之相連的其他中藥節(jié)點的重要性，該值越大，反應該中藥節(jié)點在網(wǎng)絡中的影響力越大[18]。Gephi繪制的復雜網(wǎng)絡圖中藥物節(jié)點度值越高，緊密中心性越高，特征向量中心度越高，代表藥物之間聯(lián)系越緊密，藥物的使用頻率越高[19]。

1.1.7 基于Gephi軟件進行核心處方挖掘 選擇Gephi軟件中基于“Fruchterman Reingold”算法的布局格式，生成圓形布局的復雜網(wǎng)絡圖。復雜網(wǎng)絡圖由節(jié)點、邊和權重三部分構成，節(jié)點代表中藥，藥物使用頻次越高，節(jié)點度越高，節(jié)點直徑越大；節(jié)點與節(jié)點之間的連接叫做邊，代表兩中藥之間的共線[20]，共現(xiàn)次數(shù)越多，邊權重越大，連線越粗，以此形成復雜網(wǎng)絡圖[21]。選取Gephi軟件中基于“k-core”算法的層次分析，構建中藥核心網(wǎng)絡圖[22]，通過設置k-core濾波值，過濾復雜網(wǎng)絡圖中的次要中藥節(jié)點，保留核心的中藥節(jié)點[23]，初步形成治療PSA的核心處方。

1.2 采用德爾菲法對有效中藥處方進行專家共識

1.2.1 成立專家組 遵循德爾菲法權威性、代表性與廣泛性的原則[24]，充分考慮專家的學科和區(qū)域代表性，結合德爾菲法對專家人數(shù)的推薦[25]，本研究在全國范圍內(nèi)遴選了32位專家，分別來自北京市、天津市、重慶市、上海市、吉林省、河北省、河南省、山東省、江蘇省、浙江省、安徽省、湖北省、四川省、陜西省、廣東省、福建省，均為三級甲等醫(yī)院長期從事中醫(yī)或中西醫(yī)結合腦病專業(yè)工作、經(jīng)驗豐富并且在學科領域有一定知名度的臨床醫(yī)師，碩士研究生及以上學歷28人(占88%)，副高級以上職稱28人(占88%)。

1.2.2 制定與發(fā)放調(diào)查問卷 將基于復雜網(wǎng)絡分析結果確定的中藥處方中的藥物在問卷中一一列出，請專家對處方中每味藥物的重要性程度、熟悉程度與判斷依據(jù)進行選擇(詳見1.2.3)，并設計“藥物修改意見”和“補充藥物”2個附加欄，讓專家充分發(fā)表意見和建議，以電子郵件的形式發(fā)放2輪問卷。

1.2.3 調(diào)查問卷具體條目的評分標準 (1)重要性程度：采用3點式量表，按“不列入、可列入和須列入”分別記為0分、1分、2分[26]。(2)熟悉程度與判斷依據(jù)：熟悉程度按“非常熟悉、很熟悉、熟悉、一般熟悉、不太熟悉”五種程度，分別記為1分、0.8分、0.6分、0.4分、0.2分；判斷依據(jù)按“實踐經(jīng)驗、理論分析、參考國內(nèi)外資料、直觀選擇”，分別記為0.8分、0.6分、0.4分、0.2分。

1.2.4 確定調(diào)查問卷的觀測指標 (1)專家積極程度：以問卷回收率表示，一般認為問卷回收率大于60%，代表專家積極程度較高[27]。(2)專家權威程度：用專家權威系數(shù)表示，權威系數(shù) =(熟悉程度得分+判斷依據(jù)得分)/2，大于0.7為可接受值[28]。(3)專家意見集中程度：選擇“等級和、均數(shù)、不重要百分比”三個觀察指標來表示。等級和即所有專家對各藥物重要性程度評分的總和；均數(shù)是專家對各藥物重要性程度評分的算術平均數(shù)；不重要百分比是專家對各藥物重要性程度評分為0分的次數(shù)占該輪次參評專家的比例。等級和與均數(shù)代表中藥的重要性程度，分值越高，則該藥物的重要性越高；不重要百分比代表中藥的不重要程度，分值越高，則該藥物的重要性越低。(4)專家意見協(xié)調(diào)程度：通過變異系數(shù)和協(xié)調(diào)系數(shù)進行評價，變異系數(shù)=標準差/均數(shù)，變異系數(shù)分值越低，則該指標專家意見協(xié)調(diào)性越好；協(xié)調(diào)系數(shù)采用肯德爾和諧系數(shù)計算，范圍為 0～1，分值越高，代表專家意見協(xié)調(diào)性越好[29]。

1.3 中風后失語有效中藥處方的檢驗和評價

采用IBM SPSS 20.0錄入數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，依據(jù)德爾菲法計算專家積極程度、專家權威程度、專家意見集中程度和專家意見協(xié)調(diào)程度。根據(jù)條目繼續(xù)咨詢標準和條目刪除標準對問卷結果進行檢驗和評價，以最終確立中風后失語的中藥處方組成。

1.3.1 條目納入標準 (1)等級和≥32；(2)均數(shù)≥1；(3)不重要百分比≤25%；(4)變異系數(shù)< 0.5。需同時滿足以上四項。

1.3.2 條目刪除標準 (1)等級和<32；(2)均數(shù)<1；(3)不重要百分比>50%；(4)變異系數(shù)≥0.5。符合任一項即可刪除。

基于以上標準，將符合納入標準的條目和專家增補的條目列入問卷，請專家對處方中每味藥物的重要性程度、熟悉程度與判斷依據(jù)進行再次選擇，將符合刪除標準的條目剔除并單獨列出，形成第二輪問卷通過郵件發(fā)放給專家審閱。

1.4 確定中風后失語的最終中藥處方

經(jīng)過兩輪專家問卷調(diào)查，需要滿足所有的條目均符合納入標準，并且專家意見協(xié)調(diào)程度均較高，以最終篩選形成專家共識度較高的中藥處方。

2 結果

2.1 復雜網(wǎng)絡分析結果

2.1.1 處方篩選結果 本研究初步查閱到失語患者95例，根據(jù)嚴格的納入排除標準，課題組仔細審閱每份病歷后，最終納入符合標準的PSA患者82例，有效處方106首。

2.1.2 基于Gephi軟件的核心中藥群分析結果 中藥復雜網(wǎng)絡分析結果顯示共有中藥節(jié)點數(shù)155個，平均節(jié)點度值為66.007，其中大于平均節(jié)點度值的中藥節(jié)點有72個，節(jié)點度值位于前10%的中藥分別為：當歸、三七、膽南星、法半夏、陳皮、鉤藤、白術、天麻、羚羊角、珍珠、地龍、白芍、木蝴蝶、茯苓、黃芩、紅花、黃芪、遠志、生地黃、肉蓯蓉、瓜蔞、赤芍、茯神、酒大黃、石菖蒲、牛膝、川芎。其中，當歸和三七是最核心的中藥節(jié)點，節(jié)點度值為136，緊密中心性為0.90，特征向量中心度為0.94；其次為膽南星、半夏和陳皮，節(jié)點度值均為133，緊密中心性為0.88，特征向量中心度為0.93，見表1。

表1 治療PSA的核心中藥群分析(按重要性從大到小排序)

中藥復雜網(wǎng)絡圖中共有155個節(jié)點，5121條邊，具有連通性。圖中藥物顏色越鮮明，標簽越大，代表其節(jié)點度值越大，該節(jié)點越重要。核心中藥節(jié)點位于復雜網(wǎng)絡中心，次要節(jié)點散列在網(wǎng)絡外圍，本網(wǎng)絡的重要節(jié)點有膽南星、三七、當歸、紅花、半夏、羚羊角、天麻、鉤藤、黃芪、白術、陳皮、木蝴蝶、茯苓、地龍、珍珠，均在復雜網(wǎng)絡圖的中心區(qū)域呈現(xiàn)，見圖1。

2.1.3 基于Gephi軟件的核心處方挖掘結果 核心處方網(wǎng)絡圖中所有中藥節(jié)點的平均度值為19，平均加權度值為863.8，度值代表該中藥節(jié)點與其他節(jié)點連接的數(shù)目。設置k-core濾波值為19(即保留度值≥19的中藥節(jié)點)，此時平均加權度值為1642，紛繁網(wǎng)絡中次要節(jié)點被逐漸過濾，最終得到17個核心中藥。圖中17個核心中藥節(jié)點為法半夏、膽南星、白術、陳皮、天麻、鉤藤、石菖蒲、遠志、當歸、紅花、三七、地龍、懷牛膝、肉蓯蓉、木蝴蝶、珍珠、羚羊角，構成PSA的核心中藥處方，并進行下一步德爾菲法專家共識，見圖2。

注：圖中17個藥物節(jié)點為核心處方網(wǎng)絡圖中次要節(jié)點被逐漸過濾后，最終得到的核心中藥節(jié)點。

2.2 應用德爾菲法專家共識的效果評價

2.2.1 專家積極程度評價 第一輪發(fā)放問卷34份，回收32份，回收率94.1%，即專家積極系數(shù)為94.1%；第二輪發(fā)放問卷32份，回收32份，回收率100%，即專家積極系數(shù)為100%，兩輪參與調(diào)查的專家積極程度均較高。

2.2.2 專家權威程度評價 第一輪調(diào)查中，熟悉程度均值為0.86，判斷依據(jù)為0.79，權威系數(shù)為0.83；第二輪調(diào)查中，熟悉程度均值為0.89，判斷依據(jù)為0.83，權威系數(shù)為0.86，說明專家權威程度較高。

2.2.3 專家意見協(xié)調(diào)程度評價 經(jīng)兩輪問卷調(diào)研修改調(diào)整，14項中藥條目認可度的變異系數(shù)介于0.18～0.48。兩輪問卷協(xié)調(diào)系數(shù)經(jīng)檢驗分別為0.289、0.458，P<0.001，差異有統(tǒng)計學意義，可認為各條目等級有一致性傾向，且第二輪協(xié)調(diào)系數(shù)高于第一輪，說明專家對條目重要性的認識漸趨向一致，共識度較高。

綜合各個觀測指標，專家積極性及權威性均較高，專家意見協(xié)調(diào)性好，說明應用德爾菲法對中藥篩選結果的共識度高，且較為真實可靠。

2.3 PSA中藥處方評價結果

針對具體藥物的專家意見集中程度評價方面，第一輪調(diào)研中，半夏、白術、膽南星、天麻、石菖蒲、遠志、牛膝、肉蓯蓉、三七、當歸、紅花、地龍的均數(shù)介于1.25～1.72之間，等級和大于32，不重要百分比均小于25%，提示專家意見集中程度高，重要性高；經(jīng)課題組商討，采納相關專家建議，在中藥處方中補充“僵蠶”，列入下一輪問卷調(diào)查。專家意見集中程度較低的中藥有“木蝴蝶、珍珠、鉤藤”，符合條目刪除標準，予以刪除。第二輪調(diào)研中，補充藥物“僵蠶”的專家意見集中程度較高，符合條目納入標準；多數(shù)專家建議本中藥處方可分為PSA急性期和非急性期兩部分，非急性期處方在急性期處方基礎上減去“羚羊角”。其余藥物的專家意見集中程度均較高，與第一輪保持一致，見表2。

注：圖中藥物顏色越鮮明，標簽越大，代表其節(jié)點度值越大，表明該節(jié)點越重要。核心中藥節(jié)點位于復雜網(wǎng)絡中心，次要中藥節(jié)點散列在網(wǎng)絡外圍。

表2 PSA中藥處方藥物組成兩輪問卷結果比較

2.4 PSA中藥處方最終篩選結果

通過兩輪問卷調(diào)查，專家對PSA中藥處方中每味中藥的評分基本趨于一致，最終達成專家共識。PSA急性期中藥處方組成有：半夏、白術、膽南星、天麻、地龍、僵蠶、羚羊角、石菖蒲、遠志、三七、當歸、紅花、牛膝、肉蓯蓉；PSA非急性期在上述藥物組合基礎上減去羚羊角。

3 討論

3.1 方法學應用分析

近年來，復雜網(wǎng)絡分析為深層挖掘中藥處方規(guī)律開辟了新途徑[30-31]，然而基于復雜網(wǎng)絡分析從名醫(yī)臨床實踐中確定的PSA中藥處方，還需經(jīng)過專家共識論證和優(yōu)化，才能最終指導臨床使用[32-33]。德爾菲法是一種確定專家共識的系統(tǒng)方法，目前在國際上廣泛用于調(diào)查各種問題，尤其在健康科學領域，作為起草指南或開展、評估研究等的重要基礎[34]。德爾菲法因具有匿名性、反饋性、統(tǒng)計性等優(yōu)勢[35-36]，在國內(nèi)也被廣泛用于中醫(yī)藥領域的研究中，有助于實現(xiàn)中藥診療方案的標準化和規(guī)范化。基于此，本研究采用結合復雜網(wǎng)絡分析、病歷回顧方法、德爾菲法的集成創(chuàng)新，在綜合技術的運用下進一步優(yōu)化篩選出PSA的中藥處方，具有一定科學性和實踐性。

3.2 PSA的中藥處方分析

常靜玲等專家提出“腦髓敗壞、邪壅清竅、神機失用”為PSA核心病機[37]，認為本病以腎精不足、髓海空虛為本，重視痰濁與瘀血在疾病中的作用。PSA發(fā)病以痰證居多，痰多與風火瘀虛相互作用而閉阻竅絡，其中與“心竅”“腦竅”“舌竅”關系尤為密切[38]。痰瘀既是臟腑功能失調(diào)的病理產(chǎn)物，又是致病因素，既是PSA發(fā)病的主要原因，也貫穿疾病的始終。課題組專家在此基礎上進一步提出“益髓醒神、化痰通絡、開竅解語”的PSA核心治則治法。在最終篩選得到的中藥處方中：牛膝、肉蓯蓉補腎益髓；膽南星、半夏豁痰開竅，白術燥濕健脾；紅花、三七、當歸、牛膝活血行氣化瘀；天麻、地龍、僵蠶平肝息風通絡；石菖蒲、遠志、羚羊角醒神開竅，一定程度上反映了本團隊治療PSA的學術思想。總體而言，此方補腎益髓、活血通絡、化痰開竅，體現(xiàn)了標本兼治，痰瘀同調(diào)的治療特點，與臨床用藥基本相符，便于臨床醫(yī)師掌握。

3.3 創(chuàng)新點與實用價值

本研究借鑒名醫(yī)團隊辨治PSA的經(jīng)驗，通過德爾菲法專家論證認可，篩選出一套共識度較高較為規(guī)范的PSA中藥處方，能有效彌補領域空白，便于臨床推廣使用。近年來，“人用經(jīng)驗”已成為中藥新藥研發(fā)的重要方法[39]，是基于中藥新藥研發(fā)特點提出的特有研究思路。“人用經(jīng)驗”來源包括本研究所使用的名醫(yī)臨床經(jīng)驗、數(shù)據(jù)挖掘、專家共識等方法所獲得的數(shù)據(jù)[40]。因此，本研究形成的PSA中藥處方的方法具有一定的可行性，能夠發(fā)揮中藥新藥研發(fā)的獨特優(yōu)勢，便于實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化如形成院內(nèi)制劑，并為未來中藥新藥研發(fā)提供新的思路。然而，最終探索形成的PSA中藥處方尚缺乏臨床實驗驗證與機制探索，未來還須進行小樣本預實驗，并結合網(wǎng)絡藥理學研究以進一步發(fā)現(xiàn)機理、肯定療效。