基于數據挖掘的心衰臨床醫案數據解構研究

陳天源，孫文豪，楊 揚，朱 垚，陸 明，2，蔣文波

（1.南京中醫藥大學第一臨床醫學院，江蘇 南京 210029；2.南京醫中數據挖掘中心，江蘇 南京 210029；3.南京中醫藥大學附屬宿遷市中醫院心血管內科，江蘇 宿遷 223800）

心力衰竭（heart failure）是指因心臟結構和功能的異常導致心室充盈或射血能力受損的一組臨床綜合征，簡稱心衰。該病臨床表現主要為乏力、呼吸困難以及液體潴留（肺淤血和外周血腫）。現代醫學之心衰與中醫內科之心衰病、水腫、胸痹、喘證密切相關。中醫藥治療心衰療效確切，但在辨證、分析病機與治法、組方用藥層面上多依靠個人經驗，缺乏可循的規律。因此，本研究系統整理了中醫臨床專家辨治心衰的醫案文獻，運用數據挖掘的方法解析醫案數據，總結當前中醫專家辨證論治心衰的用藥共性規律與獨特診治經驗，為中醫藥治療心力衰竭提供更多思路，從而更好地發揮中醫藥在治療心衰方面的優勢，指導臨床用藥。

1 資料與方法

1.1 數據來源 以“心力衰竭”OR“心衰”AND“醫案”OR“驗案”OR“經驗”和“中醫”OR“中藥”AND ”心力衰竭“ OR ”心衰“ AND ”病案“為核心檢索式，選擇中國知網（CNKI）、維普中文科技期刊全文數據庫、萬方數據學術論文總庫為目標數據庫，檢索建庫至2020 年10 月17 日公開發表的中醫臨床治療心力衰竭醫案類論文，形成論文數據庫。

1.2 納入和排除標準 納入標準：①文獻醫案中患者被明確診斷為“心衰”或“心力衰竭”；②醫案相對完整，首診需有臨床癥狀、舌苔、脈象的信息，且治療方案中需有中藥內服方劑并有詳細的藥物組成。排除標準：重復的醫案以及信息不完整的醫案。

1.3 數據庫構建 在論文數據庫的基礎上，采用Medcase Ver5.2 診籍中醫師工作室-名老中醫經驗傳承輔助平臺，進行臨床醫案數據文本提取，建立心力衰竭專病醫案數據庫。

1.4 數據預處理 針對心衰醫案數據庫中文本醫案在醫案錄入記錄與數據文本提取過程中發現明顯的癥狀、病機、治法、藥物、理化檢查等原始數據中的錯字、別字、誤字、異字進行初步修改并檢查單位、劑量的錯記、誤記、漏記等非研究性數據噪點，進行溯源性預處理，達到優化原始數據的目的。

1.5 數據規范化 預處理后的心衰醫案數據庫整體數據按照研究分析類型的不同，進行數據規范化。其中癥狀項集、舌苔項集、脈象項集、病機項集、治法項集參考《中醫診斷學》[1]進行規范；藥物項集參照《中藥學》[2]進行規范；數據規范化操作參考《中醫臨床醫案數據挖掘研究數據規范化標準》[3]操作執行。由于數據量較大，在完成第一輪規范化后進行二次審核，以確保數據的絕對可靠性與真實性。

1.6 數據分析 采用地區通用數據處理平臺Medcase V5.2 倉公診籍國醫脈案數據記錄挖掘系統軟件進行數據分析處理，運用強化FP-Growth 算法構建加強關聯規則數據挖掘模型，并根據文本特征計算數據權重，參考《中醫臨床醫案數據挖掘研究數據分析操作標準》[5]操作執行數據降維、極值處理、標值調參以及挖掘運算分析并提供數據可視化表達。從癥狀、病機、治法、舌苔、脈象、方藥配伍等方面對數據庫中的醫案進行數據挖掘研究。

2 結果

2.1 文獻檢索結果 最終納入文獻312 篇，文獻檢索及篩選流程見圖1。

圖1 文獻檢索流程圖

2.2 研究基線分布 共納入醫案406 則，共有患者406 人次，971 診次。其中男252 人次，占總人次的62.06%；女152 人次，占總人次的37.43%；男603 診次，占總診次的62.10%；女361 診次，占總診次的37.18%，原始醫案中有7 診次患者性別信息缺如。患者年齡12～96 歲。僅記錄初診的單診次醫案78則；同時記錄復診的多診次醫案328 則，其中二診癥狀改善率達97.56%；超過5 診次的長診次醫案5則，長診次醫案臨床癥狀均改善。

2.3 臨床癥狀分布 心衰醫案記錄的癥狀頻次大于200 次的癥狀共有11 項，分別為水腫、胸悶、乏力、心悸、納差、氣喘、氣短、不能平臥、尿少和寐差。其中，頻次最高者為水腫，共出現479 次，頻率為8.62%；胸悶次之，共出現377 次，頻率為6.78%；水腫多與陽氣虛衰有關，陽虛則水液運化失常，水濕潴留，泛溢肌膚；胸悶之病位多在心，可與心血瘀阻、氣滯、寒凝以及心之虛證有關；此外，出現次數較多者如發紺、面暗，分別出現44 次和47 次，此二者病機相似，皆與寒凝氣滯血瘀有關，見表1。

表1 臨床癥狀分布（頻次＞39）

2.4 舌象分布 舌象分布頻次大于150 次者有8 項，分別為苔白、質暗、質淡、苔薄、質紅、苔膩、質紫。其中，頻次最高者苔白，共出現440 次，占16.83%；質暗次之，共出現409 次，占15.64%，見表2。

表2 舌象分布（頻次＞1）

2.5 脈象分布 脈象分布頻次大于100 次者有4 項，分別為細、沉、弦、結。其中，頻次最高者為細脈，共出現372 次，占24.2%；其次為沉脈，共出現340 次，占22.12%，見表3。

表3 脈象分布（頻次＞1）

2.6 病機分布 病機分布頻次大于100 次者有4 項，分別為氣虛、心陽虛、血瘀和腎陽虛。其中，頻次最高者為氣虛和心陽虛，分別出現了120 次和115 次，見表4。

表4 病機分布（頻次＞6）

2.7 治法治則分布 治法治則分布頻次大于100 次者有4 項，分別為益氣、利水、活血、溫陽，分別占15.03%、14.83%、12.34%、11.52%，見表5。

表5 治法治則分布（頻次＞7）

2.8 藥物分布 藥物分布頻次大于127 的藥物有30味，將30 味藥物參照《中藥學》[2]進行分類，共可以分為10 類；其中補虛藥占10 味，主要為補氣藥和補陽藥，活血化瘀藥占5 味，利水滲濕藥占4 味，化痰藥占4 味，解表藥占2 味，溫里藥、收澀藥、清熱藥、理氣藥、安神藥各占1 味，見表6。

表6 藥物分布（頻次＞127）

3 討論

為了更好研究各項數據之間的聯系，本課題組引入數據頻譜分布的概念，并新增頻幅的概念來分析數據占比。數據頻譜分布包含數據的頻次、頻幅和頻率。以藥物的數據頻譜分布為例來說明，頻次是指某藥物在所有診次中出現的總次數，某藥物的頻幅是用其頻次除以所有含方藥的診次數，某藥物的頻率即用其頻次數除以所有藥物頻次數之和，所有藥物出現的頻率之和等于1。頻幅相較于頻率能更直觀的反映某一癥狀、舌象、脈象、病機、治法治則、藥物出現和（或）使用的頻繁程度。

3.1 辨證規律 臨床上心力衰竭表現為一組復雜的綜合征，屬于中醫學“心衰病”“水腫”“胸痹”“喘證”“心悸”“怔忡”等范疇。《金匱要略》有云：“心水者，其身重而少氣，不得臥，煩而躁，其人陰腫”[6]。這句話闡明了心衰患者的臨床癥狀特點為身體水腫、氣少、煩躁不得臥及前陰腫大，并認為水邪為主要的致病因素。《金匱要略》[6]還提到：“血不利則為水”。“血不利”即為血瘀之意，明確了血瘀為導致水腫病的關鍵病理因素。周仲瑛教授認為血瘀之源在于本虛，標實則為血瘀氣滯，痰飲水停[7]。鄧鐵濤教授認為心衰多為本虛標實、虛實夾雜，本虛以氣虛為主，可兼見陰虛、陽虛，標實包括痰濁、瘀血、水飲[8]。阮士怡認為心衰之本虛不僅有心氣虧虛，還有脾腎虧虛[9]。雷忠義認為氣虛陽微、血瘀水停是心衰病的基本病機[10]。唐蜀華教授認為慢性心衰初期多以氣虛或氣陰兩虛為主，陽虛常見于晚期或危重階段[11]。龍家俊教授辨治心衰時秉承“三因”學說，創立“七淫八情”理論，在傳統基礎上增添外因“毒”邪，內因“壓”情。治療上提倡“審證求因，緩壓祛毒”[12]。因此，心衰之病機在于本虛和標實兩方面。本虛即氣虛、陰虛或陽虛，病位主要在心。心為君主之官，心氣虛則不能攝血、行血，心陽虛則不能溫煦，無力運血導致氣滯、寒凝、血瘀，血不利則為水，故血瘀也可導致水飲內停。肺朝百脈，血瘀、水飲內停會影響肺宣發肅降功能，導致肺氣虛。除心肺之外，他臟亦可受累，心屬火，脾屬土，在五行學說上是相生的關系，母病及子，故心之虛證也會導致脾虛的情況出現。脾主運化，具有運化水液的功能，一旦脾虛運化功能受損則會導致水濕痰飲內停，甚至出現水腫。腎為水火之宅，五臟之傷，窮必及腎。心氣虛、陽虛日久及腎導致腎陽虛；腎陽虛日久又不能溫煦心陽、脾陽，導致心陽、脾陽進一步虛衰。標實則為氣滯、血瘀、痰飲等病理產物導致。氣滯血瘀則會出現口唇發紺、面暗、胸痛、乏力納差等癥狀。而痰飲水濕內停則會導致水腫，水飲之邪伏肺則會導致胸悶、氣喘、氣短、咳嗽等肺部疾病。這與西醫學所述的心衰導致液體潴留，肺淤血的臨床表現一致。

3.2 方藥規律 本研究高頻藥物主要可分為以茯苓為代表的利水滲濕消腫類中藥、以黃芪為代表的補益類中藥和以丹參為代表的活血化瘀類中藥。從現代藥理學來看，茯苓具有消除自由基、抗氧化、抗衰老等作用[13]，可預防和改善心血管疾病。黃芪的藥理作用包含多種方面，在心血管系統方面，黃芪對缺氧/復氧的心肌細胞具有保護作用[14]、可抑制心肌肥厚[15]。黃芪還可保護肺功能，減輕COPD 癥狀[16]。丹參為心血管系統疾病最常使用的藥物之一，其對冠脈結扎致心衰模型大鼠的心肌損傷有較好的保護作用，具有促進SIRT1 和SDF-1、CXCR4 表達，增強內源性抗氧化系統功能[17]。

本研究高頻藥物組方包含四君子湯、生脈散、補陽還五湯加減、真武湯、苓桂術甘湯等方劑。四君子湯出自《太平惠民和劑局方》，具有益氣健脾之功效，原書言：“榮衛氣虛，臟腑怯弱。心腹脹滿，全不思食，腸鳴泄瀉，嘔噦吐逆，大宜服之”。最新藥理研究表明[18]，四君子湯能改善Apoe-/-小鼠肝臟脂質沉積，進而防治動脈粥樣硬化，整個過程與抑制肝臟鐵死亡途徑相關。生脈散出自張元素的《醫學啟源》，書中寫到：“麥冬氣寒，味微苦甘，治肺中伏火，脈氣欲絕，加五味子、人參二味，為生脈散，補肺中元氣不足，須用之”。研究表明[19]，生脈散可改善心力衰竭大鼠心臟收縮功能，增加射血能力，通過增強心功能治療心衰。補陽還五湯出自王清任的《醫林改錯》，具有補氣活血，化瘀通絡之功效，原書主治中風之氣虛血瘀證。實驗表明[20，21]，補陽還五湯可改善心衰大鼠心功能及心臟重塑、降低心衰大鼠血清TMAO 含量，改善腸道菌群變化，可從多方面干預心衰，延緩病程進展。真武湯與苓桂術甘湯均出自張仲景的《傷寒論》，皆主治陽虛兼有水氣之證。兩方都具利水之功效，真武湯更偏于溫腎陽，亦可用于少陰腹痛之癥；苓桂術甘湯偏于溫脾陽。現代研究表明[22]，真武湯具有強心利水、擴血管、改善血液循環以及護腎之功效，其治療慢性心力衰竭的作用機制主要與腎素—血管緊張素調節有關。苓桂術甘湯的作用機制主要為改善心肌細胞代謝、參與心律調節、控制血壓調節血管活性、改善糖脂代謝等[23]。

現代醫學對于心衰治療的基本原則為“強心、利尿、擴血管”。而上述方藥益氣溫陽、利水消腫、活血化瘀作用正與之相符，這也為中醫藥數據挖掘研究心衰提供了現代醫學的理論依據。

綜上所述，現代中醫臨床專家在治療心衰時臨床高頻癥狀為水腫、胸悶等，高頻舌象為苔白、質暗等，高頻脈象為細、沉等，高頻病機為心陽虛、氣虛等，高頻治法治則為益氣、利水等，高頻藥物為茯苓、黃芪、丹參等。臨床專家多認為心衰病位在心，與肺、脾、腎三臟有關，病機多以這四臟的虛證為主，水濕、痰飲、瘀血等既為主要病理產物，也是疾病加重的原因。