基于數據挖掘技術探析中醫慢性鼻炎處方用藥規律

林昌穩 羅世春 蔣 晶 熊 堅昝 燕 姚蘅珊 譚姝文 喬 赟

基于數據挖掘技術探析中醫慢性鼻炎處方用藥規律

林昌穩1羅世春2蔣 晶1熊 堅2昝 燕1姚蘅珊1譚姝文1喬 赟1

（1.廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530001；2.成都中醫藥大學，四川 成都 610075）

：基于數據挖掘技術，探究在中醫藥理論體系中治療慢性鼻炎的處方用藥規律，從而可以為慢性鼻炎在臨床治療的遣方用藥方面提供一定的理論依據。：中國期刊全文數據庫（CNKI）、萬方數據庫（Wanfang Data）和維普中文科技期刊全文數據庫（VIP）將被全面檢索作為數據文獻來源，檢索時間區間為建庫至2020年6月，收集中醫藥治療慢性鼻炎的方藥文獻，對文獻處方運用Microsoft Excel 2013進行數據統計，建立處方數據庫，進行數據分析計算則應用SPSS 17.0與SPSS Modeler 14.1，找出其核心藥物、方組，挖掘中醫慢性鼻炎處方用藥規律。：共篩選出相關處方570條；藥物使用頻次最多的是辛夷，其次為蒼耳子，之后為白芷；藥性以溫性藥物使用最多，其后依次為微寒、平；藥味以辛味最為常用，其次味苦、甘；歸經以手太陰肺經為最；藥物歸類以解表藥使用最多，清熱藥次之，其次為補虛藥等其他藥物；聚類分析大致可得到8個有效聚類群集，關聯規則分析共發現597條規則，其中發現的強關聯藥物組有：蒼耳子→辛夷、白芷+辛夷→蒼耳子、甘草+蒼耳子+辛夷→白芷等。：通過數據挖掘技術發現中醫治療慢性鼻炎方藥的應用存在一定的規律，臨床用藥較為廣泛，以辛夷、蒼耳子、白芷等為核心藥物，辛溫解表法為治療慢性鼻炎的基本治法，兼以甘溫扶正，核心關聯組合與聚類集群可直接配伍組成相關方藥處方，為臨床應用提供參考和指導。

慢性鼻炎；中醫；數據挖掘；用藥規律；中藥

引言

慢性鼻炎（chronic rhinitis）是一種常見的慢性疾病，在全球范圍內嚴重影響人們的身體健康和工作生活質量[1]，它是一種以鼻腔黏膜及黏膜下層充血腫脹為主要病理變化的慢性炎癥，西醫學認為其由急性原發病發展而來[2]，根據其病理變化及功能紊亂的嚴重程度，又有慢性單純性鼻炎和慢性肥厚性鼻炎之分[3]，流行病學調查結果顯示慢性鼻炎在我國的發病率為5%～15%[4]，歐洲患病率為10.9%[1]。其臨床癥狀以鼻塞、多涕、頭痛、眩暈等多見，加之現代生活壓力大，人們生活環境污染較為嚴重，慢性鼻炎發病率在世界范圍內呈逐年升高的趨勢，且該病有病情反復，遷延不愈的特點，每逢天氣變化易復發，常并發中耳炎、鼻竇炎和萎縮性鼻炎，嚴重者還可能引起嗅覺失靈、記憶力減退等其他病變。慢性鼻炎已嚴重影響人們的工作生活質量，給患者自身家庭和社會醫療系統帶來了巨大的負擔。

目前，西醫針對慢性鼻炎的治療手段有一般治療、藥物治療和手術治療之分，臨床上以藥物治療和手術治療為主。藥物主要使用抗生素、糖皮質類固醇激素、抗組胺藥物和血管收縮劑治療，雖能在短時間內緩解患者癥狀，抑制過敏反應等病理過程，但因該病一般是由急性鼻炎發展而來的，且有反復發作、遷延不愈的特點，長期使用血管收縮類藥物會引起鼻腔黏膜血管收縮舒張功能失調，鼻黏膜組織也會因藥物刺激導致異常增生，從而發展為藥物性鼻炎，長時間使用不但不能從根本上治愈慢性鼻炎，反而還會產生依賴性等一系列不良反應；糖皮質激素類藥物長期或者不恰當的使用會有引起骨質疏松和肌肉萎縮等的風險；而西醫手術治療慢性鼻炎只治其標，不調其本，常常無法徹底治愈，療效也不盡如人意。中醫講究治病求本，辨證論治，大量臨床研究表明中醫內服方劑、針刺、熏鼻、艾灸及局部推拿等方法能有效改善鼻黏膜充血腫脹等病理變化，緩解鼻塞流涕等癥狀，具有費用低、療效高、創傷性小、藥物副作用小和復發率低等特點[5-13]。

數據挖掘是指從大量模糊隨機的實際應用數據中挖掘分析其中無法被直觀發現但確切存在并且有實用價值的信息的過程，一般以概念、規則、規律、模式等形式將所得信息呈現出來。因其可以讓信息更加具體化、形象化和標準化，數據挖掘技術現在已經廣泛應用于金融、物流、電商、信息等行業，在中醫藥領域也得到重視和廣泛的應用，對于臨床針灸和中藥處方、新藥開發和名老中醫經驗總結有重要指導意義[14-19]。

本課題組通過收集中藥治療慢性鼻炎的方藥文獻，對相關文獻進行中藥處方的相關整理和數據分析，應用數據挖掘技術，分析藥物配伍和組方規律，探究其核心治法，以期較為客觀全面地展示中醫藥治療慢性鼻炎的特點和規律，為進一步的臨床治療研究以及開發相關方藥產品提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索方法

應用主題詞與自由詞結合方法，中國期刊全文數據庫（CNKI）、萬方數據庫（Wanfang Data）、維普中文科技期刊全文數據庫（VIP）將被全面檢索作為文獻數據來源，建庫至2020年6月為檢索的時間區間；（“鼻炎”OR“慢性鼻炎”OR“慢性單純性鼻炎中藥”）AND（“中醫”OR“組方”）被設定為檢索詞；檢索結果一共得到中醫慢性鼻炎文獻799篇，最終符合納入標準的有570篇文獻。

1.2 文獻納入標準

中醫藥治療慢性鼻炎的公開文獻，包括臨床研究、報道、醫案；研究對象為診斷明確的慢性鼻炎患者；以觀察或者分析評價中醫藥對慢性鼻炎的相關治療效果為研究目的；中藥方劑治療是其主要研究干預方法，單獨應用或聯合其他方法應用；藥物組成和劑量在文獻中有明確說明。

1.3 文獻剔除標準

單獨運用非中藥方劑治療慢性鼻炎的文獻，如物理療法、醫療器械和化學合成藥物等；不是以宣通鼻竅及治療緩解慢性鼻炎為研究目的的文獻；檢索文獻中除慢性鼻炎外還合并了其他慢性疾病如高血壓、糖尿病、肝炎等的文獻；重復出現的文獻只納入一篇。

1.4 數據的規范整理及數據庫的建立

數據的規范整理：以《中國藥典》[20]、《中藥學》[21]為標準依據對中藥名詞、藥物性味歸經、藥物分類等進行規范整理；據原文獻描述區分中藥名與中藥別名，并進行規范合并；保留教材外中藥名并將原文獻信息納入分析。數據庫的建立：應用Microsoft Excel 2013對相關文獻數據進行錄入整理，建立中醫藥治療慢性鼻炎的中藥處方數據庫。

1.5 數據統計與分析

將整理后的文獻運用Microsoft Excel 2013收集分類，對中藥的藥性、藥味、歸經、分類進行分析。將所得數據應用Microsoft Excel 2013、SPSS 17.0與SPSS Modeler 14.1進行統計與分析計算；統一采用四舍五入法對所得到的數據進行處理并保留小數點后2位。

2 結果

2.1 藥物頻次分析

對符合研究納入標準的570條處方進行分析發現，共有114味中藥應用于慢性鼻炎的中醫治療，這114味藥物在使用時合計出現了8029次，其中平均每味藥出現的頻次為70.4次。其中有110味藥物運用頻次達10次以上，出現頻次8029次，占總用藥頻次的87.14%；表明中醫治療慢性鼻炎用藥范圍較廣，但核心用藥較為集中。運用頻次較高中藥為：辛夷、蒼耳子、白芷、甘草、川芎、細辛、黃芩、黃芪、防風和薄荷。治療慢性鼻炎的中藥中使用頻次排名前40，具體統計信息見表1。

表1 中藥頻次分析

2.2 藥性頻次頻率分析

在114味高頻藥物中，藥性頻次出現最多的為溫性，有27味，其次有20味藥物的藥性為平性，居藥性頻次第二位，微溫性藥出現頻次也達到了11味。溫、平和微溫占比70.72%。這表明溫平性味藥在中醫慢性鼻炎中應用最多。詳細情況見表2。

表2 中藥藥性頻次頻率分析

2.3 藥味頻次頻率應用分析

在137味高頻藥中，辛味、苦味、甘味占比最大，分別為52味、48味、45味?？偣舱急葹?5.55%，表明中醫主要應用辛味、苦味、甘味藥物治療慢性鼻炎。中醫認為，辛具有發散邪氣、通行氣血和緩和脈管的作用；苦能瀉下、燥濕和堅固，具有清火泄熱、通瀉大便和體內濁氣、防止陰津耗傷的作用；而甘為土味，入通于脾，為脾所主之味，能補能和能緩，具有補脾益氣、緩急止痛的作用。詳見表3。

表3 中藥藥味頻次頻率分析

2.4 中藥歸經分析

中醫藥治療慢性鼻炎114味高頻中藥的歸經涉及十二經脈。中藥歸經頻次以手太陰肺經為最、足厥陰肝經次之，然后分別是足太陰脾經、足陽明胃經和手少陰心經。其中共計有600269次藥物使用頻次歸經為手太陰肺經、足厥陰肝經和足太陰脾經；占比為72.42%，表明中醫治療慢性鼻炎主要從肝、腎、脾等論治。詳見表4。

表4 中藥歸經頻次頻率分析

2.5 藥物功效分析

114味高頻藥所屬歸類以解表藥運用最多，其次為清熱藥，后面使用較多的藥物種類依次為補虛藥、化痰止咳平喘藥和活血化瘀藥，占比分別為21.93%、21.05%、14.04%、9.65%、8.77%。這表明藥物類別中解表藥、清熱藥和補虛藥為治療慢性鼻炎的主要藥物類別，詳見表5。

表5 藥物頻率≥10的藥物類別、頻次及構成比

2.6 聚類關聯分析

2.6.1 聚類分析

聚類分析（cluster analysis）是一種常見的分析技術，它可以將研究對象分為相對同質的群組并通過數據分析發現研究對象的內部結構，擁有全面性和客觀性等顯著特征。本研究中要進行聚類分析的對象是出現頻率≥50次的藥物。向SPSS 25.0中導入數據，選擇分析菜單，系統聚類里的R型聚類，由于預先不知道分類情況，本課題將進行探索性分析，將聚類成員設置為5類～10類，見表7；應用皮爾遜相關系數將其以組間連接的方式進行連接，并對個案進行聚類，聚類樹狀圖見圖2。從圖中可以看出，常用藥對以黃芪-白術為最常用，其次為紅花-桃仁和辛夷-蒼耳子。樹狀圖按15距離尺度大致可得到8個有效聚類群集：黃芪-白術-防風、黨參-陳皮-茯苓、桔梗-荊芥-甘草、紅花-桃仁-赤芍-川芎-當歸-石菖蒲、桂枝-生姜-麻黃、魚腥草-藿香-餓不食草、辛夷-蒼耳子-白芷-薄荷-細辛、金銀花-連翹-菊花-黃芩，基本反映了中醫治療慢性鼻炎方藥的中藥聚類群組及配伍集群。

2.6.2 關聯規則分析

對藥物采用IBM SPSS Modeler 18進行關聯規則分析。關聯規則是一種機器學習方法，是基于無監督的條件下實現的，被用于知識的發現，已廣泛在西方金融行業中得到應用，近年來得到越來越多學者的重視并將其應用于中醫藥的規律挖掘。Apriori算法是一種可以發現頻繁項集并挖掘物品之間關聯規則的算法，也是目前最有影響力的算法之一，以兩階段頻集思想為基礎的遞推算法是其核心。在分類上，該關聯規則屬于單維、單層、布爾關聯規則的領域范疇，采用了逐層搜索的迭代方法的Apriori算法具有簡單明了、易于實現的特點。關聯規則包括支持度、置信度和提升度三個用于衡量規則強度的指標。兩個藥物同時使用的概率可以通過支持度說明；而使用了A藥物，同時還使用B藥物的概率則是通過置信度顯示出來；使用A藥物的條件下，同時使用B藥物的概率，與不使用A藥物的條件下卻使用B藥物的概率之比則用提升度表示。用0和1的格式對數據進行整理，即：0表示沒有使用過該藥物，1表示使用了該藥物。將數據利用源節點導入IBM SPSS Modeler18軟件后，依據系統選擇數據類型為標記，角色為兩者，接著與圖選項板下的網絡節點相連接；然后進行網絡圖的制作，將藥物全選后按照低、中、高三個連接強度進行繪圖，從而得出網絡圖。將Apriori節點與類型節點在模型選項板下相連接，按照預定義角色，設置10%的最低支持度，80%的最小置信度和數值為5的最大前項，然后運用關聯規則分析挖掘藥物信息。根據Apriori算法，一共產生597條規則，中藥關聯度越強表現出來的則是中藥之間連線越粗，藥物之間網絡圖見圖3。關聯規則分析結果顯示，兩種藥物組合關聯規則中支持度最高為蒼耳子→辛夷，置信度最高為桃仁→川芎；三種藥物組合關聯規則中支持度最高為白芷+辛夷→蒼耳子，置信度最高為川芎+蒼耳子→辛夷；四種藥物組合關聯規則中支持度最高為甘草+蒼耳子+辛夷→白芷，置信度最高為川芎+白芷+蒼耳子→辛夷。關聯規則見表8至表10。

圖3 藥物關聯規則分析圖

表8 常用兩種藥物組合關聯規則

表9 常用三種藥物組合關聯規則

表10 常用四種藥物組合關聯規則

3 討論

慢性鼻炎是一種全球常見的慢性疾病，主要病理表現為鼻黏膜炎癥水腫，每天至少發病1小時，每年至少發病12周[22]，臨床研究發現慢性鼻炎的發生與體內Th17細胞[23]、乏氧誘導因子-1和5-脂加氧酶[24]的高表達有關；同時IL-6、TNF-α[25]等炎癥因子和NO[26]等生物活性遞質均被證實參與了慢性鼻炎的發生發展過程，使得慢性鼻炎病情反復，遷延不愈，而西醫藥物治療和手術治療往往只治其標，不調其本，且藥物副作用大，手術創傷也會增加感染的風險，再者其病情易反復纏綿，治療效果往往不理想。慢性鼻炎在中國傳統醫學可納入到“鼻窒”“鼻鼽”的范疇中，中醫認為臟腑功能失調是其發病的根源，外感風寒、邪氣侵襲鼻竅是其發病的重要因素。正虛而邪戀或外邪久客往往是導致此病轉為慢性的重要原因，而火熱灼傷津液常常釀生痰濁阻塞于鼻竅。中醫認為慢性鼻炎基本病機是本虛標實，本虛為五臟六腑功能失調，主要包括肺氣虛、脾氣虛和腎氣虛：脾在五行屬土，肺在五行屬金，土生金，脾為肺之母，母病及子，脾虛則肺的生化之源匱乏而肺虛，加之脾運化水谷津液，肺通調水道百脈，脾生痰而肺貯痰，脾虛會導致水液運化失常而生痰貯于肺；腎屬水，肺主通氣，腎主納氣，且腎為氣之根，所納之氣來源于肺，正常情況下金水相生，病理狀態下則子盜母氣，二者互相影響；標實為邪氣壅塞鼻竅，因鼻為清陽之竅，肺之門戶，喜清惡濁，喜溫惡寒，以通為用，如熱邪郁結鼻竅、寒濁凝滯鼻竅、痰濕壅塞鼻竅或氣血瘀阻鼻竅，則鼻的功能受到影響，從而導致鼻炎的發生。獨特的理論體系和方法使中醫藥在治療慢性鼻炎上有著西醫無法比擬的優勢?！端穆暠静荨肪陀欣鸣Z不食草治療鼻腔疾病的記載；《普濟方》提出利用細辛末少許，吹入鼻中的外治法治療鼻塞不通，與現代熏鼻法治療慢性鼻炎有異曲同工之妙。現代醫學研究也表明，玉屏風散能下調慢性鼻炎患者血清中TNF-α和NO水平[25]，減少鼻黏膜炎癥水腫，提高療效，降低復發率。

本研究結果表明，中醫治療慢性鼻炎方藥中主要以辛夷、蒼耳子、白芷等中藥為主，用藥性味以辛溫為多，藥物功效以升清肺氣、宣通鼻竅為最，而辛夷、蒼耳子和白芷三者均是辛溫解表藥，主要功效均以散風寒、通鼻竅為主，因辛味具有發散、行氣、行血的作用，芳香開竅，能行能散，可以宣散鼻竅留邪，推動血液運行，兼能發散濕濁之邪，恢復鼻的清宣通陽的功能。辛夷屬辛溫解表藥，所以能溫中，又歸肺經，利用辛夷治療鼻淵，鼻窒，鼻瘡及痘后鼻瘡早在《本草綱目》中就有相關記載，因本品辛溫上達而透邪外出，芳香發散而宣通鼻竅，上能祛除風寒邪氣于外，內能升達胃中清陽于肺、宣發肺氣于鼻，因此治療鼻塞等鼻腔疾病往往取得四兩撥千斤的療效。蒼耳子在《本草正》原文記載到，治鼻淵，因其辛溫發散，有散風寒，通鼻竅，祛風濕，止痛的作用，常用以治療因風寒之邪壅塞鼻竅而得的鼻炎；《綱目》有利用白芷治療鼻淵、鼻衄等相關疾病的記載。本品和辛夷同屬辛溫解表藥，歸肺、胃經，以祛風散寒、通竅止痛為主要功效，兼能消腫排膿，燥濕止帶。早在宋朝的《濟生方》就提出了用辛夷、蒼耳子、白芷和薄荷組成的蒼耳子散治療鼻炎的論述記載。

通過對藥物歸經的分析發現，肺肝脾歸經的中藥應用最為廣泛。因為鼻為肺之門戶，鼻通外界之氣于肺，所以說“開竅于鼻”，鼻要呼吸均勻通暢，嗅覺靈敏，必須依賴肺氣宣發肅降的均勻調和，呼吸暢利。例如，肺受到外感風寒等邪氣的侵襲，則會有鼻塞流涕等癥狀，甚至會影響嗅覺；如果肺有燥熱，灼傷津液，鼻腔失于濡潤，則鼻孔干澀；再如邪熱壅肺，則氣道不通，往往會有呼吸困難、氣喘和鼻翼翕動的癥狀?？梢姳堑牟∽兂３？梢詮姆握撝问且驗榉闻c鼻竅是息息相關的；而肝與肺為在五行中屬于木和金的關系，肝的功能失調，勢必會影響肺的功能從而影響鼻的功能，易導致鼻炎的發生；脾為氣血生化之源，運化谷食和水飲，化生精、氣、血、津液，但同時也為生痰之源，脾虛則不能將谷食水飲化生而來的精、氣、血、津液上輸于肺，從而導致肺氣虛弱，肺的衛外功能失常，則易感外邪，同時脾虛運化水液的功能失常水液易化生痰濁潴留于肺，從而影響肺的宣發肅降功能，痰濁久不能去易隨呼氣留結鼻竅，誘發鼻炎的發生。此外，脾屬土，肺屬金，土生金，脾肺實為母子的關系，母脾的功能失常必然會引起子肺的功能失常，導致鼻炎的發生。由此可見，經絡辨證與臟腑辨證相結合的中醫思維模式在臨床治療慢性鼻炎的用藥規律也有突出的體現。

黃芪-白術、紅花-桃仁、辛夷-蒼耳子、甘草+蒼耳子+辛夷→白芷、川芎+白芷+蒼耳子→辛夷等配伍在關聯與聚類分析挖掘后發現其應用頻率顯著高于其他藥物配伍，分析發現臨床在治療慢性鼻炎具有辨證論治、對癥治療、標本兼顧的特點，如僅為表邪留戀而正氣未虛則以辛溫解表為主要藥物配伍或兼以理氣藥；若脾虛濕盛顯著則在解表藥的基礎上加大補氣藥和健脾祛濕藥的配伍，從而達到標本兼顧、提高療效、減少復發的目的。

4 結束語

綜上所述，中藥治療慢性鼻炎有著豐富的理論依據和較為集中的用藥規律，本文通過對相應規律的研究分析，以期對中醫藥在臨床治療慢性鼻炎與相關經驗傳承有一定的參考作用。

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Exploration on the Prescription Rules of Chronic Rhinitis in Traditional Chinese Medicine Based on Data Mining Technology

: To explore the prescription rules of chronic rhinitis in the theoretical system of traditional Chinese medicine based on data mining technology, so as to provide a certain theoretical basis for the prescription medication of chronic rhinitis in clinical treatment.: The Chinese Journal Full-text Database (CNKI), Wanfang Data and VIP Chinese Science and Technology Journal Full-text Database (VIP) will be comprehensively searched as data sources. The retrieval time period is from the establishment of the database to June 2020, and the prescriptions of traditional Chinese medicine in the treatment of chronic rhinitis will be collected. Microsoft Excel 2013 was used for data statistics and prescription database was established. SPSS 17.0 and SPSS Modeler 14.1 were used for data analysis and calculation to find out the core drugs and prescription groups, and explore the prescription medication rules of chronic rhinitis in traditional Chinese medicine.: A total of 570 prescriptions were screened out. The most frequently used drug was magnolia, followed by xanthium sibiricum, followed by angelica dahurica; warm drugs were used most frequently, followed by slightly cold and mild drugs; the most commonly used medicine was bitter, followed by bitter and sweet; the lung meridian of hand taiyin was the most important meridian tropism; the most commonly used drugs were surface relieving drugs, followed by antipyretic drugs, followed by tonic drugs and other drugs; cluster analysis can roughly get 8 effective cluster, and association rule analysis found 597 rules, among which the strong association drug groups found are: Xanthium sibiricum → magnolia, Angelica dahurica+magnolia → Xanthium sibiricum, licorice+Xanthium sibiricum+magnolia → Angelica dahurica, etc.: Through data mining technology, it is found that there are certain rules in the application of traditional Chinese medicine prescriptions for chronic rhinitis. The clinical medication is relatively extensive, with magnolia, xanthium sibiricum and angelica dahurica as the core drugs, and the method of relieving exterior symptoms with pungent temperature as the basic treatment for chronic rhinitis, and also with the method of sweet and warm, the core association combination and cluster can be directly combined to form relevant prescriptions, providing reference and guidance for clinical application.

chronic rhinitis; traditional Chinese medicine; data mining; prescription rules; Chinese medicine

R76

A

1008-1151(2022)11-0072-06

2022-09-16

廣西自然科學基金（2020GXNSFAA297021）；廣西壯族自治區大學生創新創業訓練計劃項目（XQJ21098）；廣西中醫藥大學大學生科研訓練項目（2021DXS15、2020DXS18）；廣西中醫藥大學大學生創新創業訓練計劃項目（202010600193）；廣西中醫藥大學·一方制藥大學生科技創新項目（2021DXS45）。

林昌穩（1999－），男，廣東茂名人，廣西中醫藥大學學生，研究方向為中藥方劑臨床用藥規律研究。

喬赟（1965－），男，湖南東安人，廣西中醫藥大學教授，醫學博士，研究生導師，研究方向為針灸防治哮喘的臨床與實驗研究。