基于數據挖掘分析以傳統中藥足浴方式治療睡眠障礙的用藥規律

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基于數據挖掘分析以傳統中藥足浴方式治療睡眠障礙的用藥規律

李仕準1陳睿1李志敦3李本杰1梁天堅2楊楠1何晴愉1楊輝進1何錦達1

（1.廣西中醫藥大學賽恩斯新醫藥學院，廣西 南寧 530222；2.廣西中醫藥大學基礎醫學院，廣西 南寧 530222；3.欒川李志敦中醫診所，河南 洛陽 471500）

目的：對中藥足浴散治療睡眠障礙的相關文獻進行數據挖掘，揭示其用藥規律，尋找其高頻核心中藥。方法：以“睡眠障礙”“中藥”“足浴”“失眠”為關鍵詞進行檢索。收集并整理好后，用Excel進行統計并繪制高頻藥物的四氣五味歸經雷達圖和SPSS Modeler 18.0繪制關聯網絡分析圖，用Apriori算法建立關聯模型，挖掘出數據庫中高頻藥物配伍規律。結果：篩選出符合要求的中藥處方共有180首，其中高頻藥物5味，依次為首烏藤、合歡皮、酸棗仁、丹參、遠志。上述藥物中多以安神藥居多，其次為活血化瘀藥、補虛藥等。結論：通過數據挖掘方法對中藥足浴散治療睡眠障礙的用藥規律進行探究，指導和修正其通用配伍，為后續開發與應用提供新思路和參考。

足??；中醫外治；睡眠障礙；中藥組方；數據挖掘

引言

睡眠障礙（Sleep disorders），通常稱為“失眠”，抑或是“不寐”“難寐”等。是一種不能通過正常的睡眠休息，來獲得體能消除疲勞的癥狀表現。通常有不同層次的表現，輕型為長時間難以入睡（難寐），或睡眠中途打斷后難以再次入睡等，且一般時長大于30分鐘；重型為徹夜不寐，這些情況嚴重影響人們的工作效率、生活質量和健康?，F如今，由于受到快節奏的生活方式影響，進一步導致越來越多的人患有不同程度的睡眠障礙。根據對發達國家成年人的調查與中國對比，2016年中國的睡眠障礙發病率比發達國家高出約3.8%。由于情緒、起居、飲食等因素的綜合影響，睡眠障礙的治療是個漫長而復雜的過程，其診治的辦法多樣龐雜，備受人們研究探討。

現在醫院常用西醫藥物進行治療，例如一些鎮靜催眠藥傳統藥物苯二氮卓類和非苯二氮卓類藥物具有耐藥性及成癮性，半衰期短的藥物不僅可引起反跳性焦慮和失眠，而且還可抑制服用者的呼吸，導致無法得到深度睡眠[1]。長期服藥還會導致記憶力減退、無力、健忘、注意力不集中、情緒低落等現象。使用這些藥物雖有一定治療睡眠障礙的效果，但價格較為昂貴，給病人帶來一定的經濟壓力，而且需要持續用藥；長期使用會使病人對這類藥物產生一定的成癮性、耐藥性等副作用。

因此，充分利用中醫藥的特色優勢，治療臨床上患有睡眠障礙的病患尤為重要。中藥足浴散，是屬于中醫療法的外治法[2]，相較于相關指南推薦的常用藥物和方法，此方法歷史悠久，具有簡、便、廉、驗等優勢，且應用廣泛。目前中醫藥足浴治療睡眠障礙，其機理正處于探索研究階段，本次研究通過數據挖掘的方式對已摘錄的文獻進行匯總歸納整理，探究其組方規律，為后續研究開發提供相應基礎。

1　資料與方法

1.1　數據來源

以“中藥”“足浴”“失眠”為關鍵詞進行檢索，高級檢索以“睡眠障礙”進行進一步篩選，從萬方和知網維普學術網站以及相關學術會議等學術性期刊所收錄的1990—2021年有關治療睡眠障礙的相關臨床報道文獻。

1.2　數據清洗

1.2.1文獻的納入標準

以“足浴睡眠障礙”為關鍵詞收集相關足浴方，通過研究文獻得知著名的助眠藥方亦可用于足浴，如健脾養血安神方、交泰六味安神方、疏肝解郁安神方等，為避免疏漏，因此將這些著名的足浴名方也作為關鍵詞之一。在西醫臨床上，失眠是睡眠障礙常見表現之一[3]，而且睡眠障礙多與精神類疾病有關，比如抑郁癥、焦慮癥、精神分裂等[4]，同時內分泌類疾病亦可導致睡眠障礙的出現，因此將西醫臨床診斷作為篩選條件之一。在中醫臨床研究中，血虛、氣滯、血瘀中風以及婦女的圍絕經期諸證等亦可導致睡眠障礙，故亦將中醫臨床診斷作為篩選條件。通過上述檢索條件，以降低漏檢率，確保數據的準確性。

1.2.2文獻的數據的篩選、清洗

為了增強數據的可靠性，主要對以下4點有任意一項不符合條件的文章進行篩選和清洗：（1）對于動物實驗、綜述類文獻、理論探討、護理類、臨床檢驗研究、并發癥和死亡病例研究等文獻均不計入；（2）無具體藥物的配伍不記入；（3）重復發表的文章，以及相同藥方，均只記錄一次；（4）未使用中藥足浴的方法治療睡眠障礙。

1.2.3藥物的數據清洗

以睡眠障礙、失眠、不寐為關鍵詞，搜索相關處方，并以西醫診斷神經衰弱等與睡眠障礙相關疾病為篩選條件，且主要運用中藥沐足、足浴、沐浴、浴足等副關鍵詞，以被摘錄的論文中所使用的處方為主，共180種處方。（1）根據2020年《中華人民共和國藥典》最新頒布的規范藥名，比如“夜交藤”規范命名為“首烏藤”；（2）對采用不同切制方法的同一藥物，均不計切制方法，如“絲生姜，片生姜”統一命名為“生姜”。

1.3　數據關聯規則

為了使用數據透視，先對整理好的處方對其所使用到的中藥進行編組編碼。然后運用二分類處理，對透視好后的數據進行處理，將整理好的處方與其所含中藥的二分類變量形式的表格格式數據既關聯規則。

1.4　基于關聯規則的中藥組方規律研究

1.4.1統計學處理

（1）運用Excel對數據進行整理、排序和校對，并進行統計分析；（2）采用IBM SPSS Modeler 18.0軟件進行繪制網絡圖，并進行藥物關聯度分析。

1.4.2組方特點分析

使用FREQUENCY和數據透視函數進行統計分析。通過使用FREQUENCY函數對處方中出現頻率較高的單一中藥進行篩選，得到頻率較高的中藥，并對所得藥物的性質、味道和經絡規律進行分析。根據睡眠障礙發生的頻率，綜合分析處方組成規律，揭示中醫藥治療睡眠障礙的內在配伍規律。

1.4.3網絡圖分析

利用IBM SPSS modeler 18.0軟件分析配方中兩個或兩個以上高頻中藥組合，分析所選高頻中藥組合的相關網絡圖，并分析高頻中藥組合之間的相關性[5]。

1.4.4關聯規則分析

使用 Apriori算法對高頻中藥中所選組合的相關性進行分析[5]。

2　結果與討論

2.1　睡眠障礙用藥頻次分析

通過統計180個足浴散處方中，共涉及190種中草藥，藥物頻次數共有1 457次。藥物頻次≥28的藥物組一共13個，出現頻次為943次，占總用藥約64.72%。對該13味中藥的性、味、歸經等相關信息進行繪表如表1所示。

表1　睡眠障礙足浴散高頻中藥信息

序號中藥名稱味性歸經 1首烏藤甘平心、肝經 2合歡皮甘平心、肝、肺經 3酸棗仁甘、酸平心、肝、膽經 4丹參苦、酸微寒心、肝經 5遠志苦、辛溫心、肺、腎經 6當歸甘、辛溫肝、心、脾經 7龍骨甘、澀平心、肝、腎經 8紅花辛溫心、肝經 9川芎辛溫肝、膽、心包經 10牡蠣咸微寒肝、膽、腎經 11黃芪甘微溫肺、脾經 12五味子酸、甘溫肺、心、腎經 13白術苦、甘溫脾、胃經

2.2　睡眠障礙足浴散性味歸經研究

由表1可知統計高頻藥物的性、味、歸經信息。為更能直觀地分析四氣五味歸經，將數據經過整理，用雷達圖表示（詳見圖1、圖2、圖3）。四氣多以溫為主，溫以補陽、散寒、溫里等；五味多以甘、辛二味為主，借甘味以緩焦慮與疼痛等癥狀，辛味以發散、行氣、活血；歸經多以心、肝、腎三經為主，此三經皆能影響人體睡眠。通過中藥的四氣五味歸經來調節機體從而改善人體睡眠，達到治療睡眠障礙的目的。

圖1　睡眠障礙足浴散高頻中藥四氣分布雷達圖

圖2　睡眠障礙足浴散高頻中藥五味分布雷達圖

圖3　睡眠障礙足浴散高頻中藥歸經分布雷達圖

2.3　基于關聯規則對睡眠障礙處方規律研究

將進行二分類變量形式處理的處方，通過對IBM SPSS Modeler 18.0軟件繪制的關聯網絡圖進行分析，結果如圖4所示。本次關聯網絡圖分析系統根據具有聯系規則的兩位中藥在處方中出現的頻率來作出強弱鏈接。以粗、細實線在網絡圖中表示出現頻率的高低，粗實線表示在處方中出現的頻率高、關聯性強。其中以首烏藤和酸棗仁藥物配伍關系最強，合歡皮與首烏藤次之。

圖4　高頻中藥組關聯網絡圖

對涉及的中藥進行Apriori算法關聯規則分析。將最小規則置信度設置為80%，最低條件支持度設置為10，最大頻率數設置為1。將分析結果按支持度降序排序截取排名靠前的20個，藥對結果如表2所示。首烏藤與酸棗仁支持度最高，通過其功效將這兩者配伍，可以補血養血，養心安神。首烏藤，味甘，性平，為養血安神，祛風通絡的良藥，常被用于治療失眠，神經衰弱等其他睡眠障礙。從《本草正義》的記載可以知道，首烏藤被用于治療晚上睡眠質量差或難以睡著的情況[6]。酸棗仁，味甘、酸，性平，為專入肝膽之藥[7]。《本草求真》云：“甘酸而潤，仍有生熟之分，生則能導虛熱。故療肝熱好眠?！币虼藢τ谝蚋嗡碌乃哒系K，常使用酸棗仁。

表2　基于關聯規則的睡眠障礙足浴散高頻藥對

后項前項實例支持度百分比置信度百分比 首烏藤酸棗仁8949.4469.66 合歡皮首烏藤8748.3368.97 酸棗仁首烏藤8748.3371.26 首烏藤合歡皮7038.8985.71 酸棗仁合歡皮7038.8981.43 酸棗仁遠志5631.1171.43 合歡皮丹參5228.8965.38 首烏藤丹參5228.8978.85 酸棗仁丹參5228.8969.23 首烏藤龍骨4223.3366.67 酸棗仁龍骨4223.3373.81 酸棗仁地黃3016.6770.00 合歡皮川芎2815.5671.43 首烏藤川芎2815.5678.57 酸棗仁川芎2815.5675.00 丹參五味子2614.4473.08 合歡皮五味子2614.4469.23 首烏藤五味子2614.4476.92 酸棗仁五味子2614.4484.61 酸棗仁黃芪2614.4473.08

在保持其他指標不變的情況下，提升度最大頻數設置為2項指標，以置信度為考慮依據對綜合排名靠前的20對藥組進行展示，如表3所示。其中首烏藤→丹參，合歡皮，其綜合排名最高。首烏藤、丹參、合歡皮為安神補心丸的主要成份。安神補心丸是長期運用于臨床的驗方，最早記錄于《中華人民共和國藥典》第一部。丹參，具有活血補血、安神定志的作用；合歡皮有開竅、祛痰、解郁、活血的作用。關于睡眠的機理，《黃帝內經》是這樣闡釋的，睡眠是以營衛之氣的陰陽出入為機樞的生理過程，營氣為陰，衛氣為陽，陽入陰則人能入睡。同時營衛之氣源于人所食五谷，經脾胃運化之后分清泌濁，濁者為衛氣，因其為五谷的悍氣所成，能充實皮膚肌肉故為衛氣。然而清者為營氣，以其精微物質能進入人體經脈，滋養周身。某種意義上來講脾胃能否正常運行也間接影響到睡眠的好壞，所以在有一定較大比例下酸棗仁不僅能養血安神，滋養心肝，而且還能調理脾胃。正如《本草求真》書中所講，將酸棗仁炒熟，可以用于收斂肝脾之津[8]。

表3基于關聯規則的睡眠障礙足浴散高頻藥組

后項前項實例支持度百分比置信度百分比 龍骨牡蠣、首烏藤1910.55100.00 首烏藤川芎、合歡皮2011.11100.00 首烏藤五味子、合歡皮1810.00100.00 首烏藤丹參、合歡皮3418.89100.00 首烏藤當歸、合歡皮2715.00100.00 龍骨牡蠣2513.8996.00 酸棗仁龍骨、合歡皮2312.7895.65 合歡皮當歸、首烏藤2916.1193.10 首烏藤遠志、合歡皮2312.7791.30 酸棗仁遠志、合歡皮2312.7791.30

表3（續）

3 結論

本研究通過數據挖掘的方法和對相關關聯規則進行分析，對關于公開發表治療睡眠障礙的足浴散的處方等著作以及相關論文等進行研究。

由圖1可知，足浴散高頻藥物的四氣多以溫性為主，占到總體的54%，平性藥物占31%，寒性藥物占15%，而涼、熱這兩種藥性沒有出現在足浴散的高頻中藥中。對圖2分析可知，足浴散高頻藥物的五味以甘味為主，占44%，甘味不僅能緩和藥性，還可以對機體病癥起到緩和作用。其他藥味除了咸味，均在10%以上，雖然咸味只占6%，但也表明五臟均可在不同程度上影響睡眠。由圖3足浴散高頻藥物的歸經可以知道，足浴散的中藥歸經使用最多的莫過于心、肝、肺三經。關于心，《黃帝內經》有云：“心藏神”，這個“神”指代人的神志活動、精神面貌和思維活動等。關于肝，《靈樞?本神》又云：“肝藏血，血舍魂[9]?！备蔚闹饕δ苤粸椴匮匮δ苷?，那么魂有所舍。但如果肝血不足，則肝不可很好地藏魂，就容易出現魂不守舍，出現夢囈（說夢話）、夢游以及幻覺等癥。又因為肝主疏瀉，所以情志因素亦可影響肝藏之魂，情志疏瀉失常也會出現上述相似的癥狀。對于肺，因為肺與皮毛在中醫理論中有著緊密相連的關系，更由于足浴散直接接觸于足部皮膚，因而在使用足浴散的藥物成分，歸為肺經也占有較大部分。

通過Apriori算法進行高頻篩選以及關聯規則的分析，得到首烏藤、酸棗仁作為高頻藥對以及首烏藤、丹參、合歡皮作為高頻藥組廣泛的參與到了治療睡眠障礙等癥。這些高頻藥物組，多以甘、酸二味為主。在睡眠障礙中疼痛也是影響睡眠的主要因素，以甘味能夠緩急止痛，故甘味占最多；酸味能收斂固澀，對于出汗、盜汗引起氣血虛弱效果明顯。心在體液的表現為汗，而酸味入肝經，酸味在高頻藥物五味中僅次于甘味。因此，在高頻藥物中，多數藥物歸經為心經，以治病需求其本。同時肝對情緒的疏瀉作用，對睡眠質量也起到至關重要的作用，故肝經藥物居于第二。因此也印證中醫基礎理論與中藥學的性味歸經相輔相成，進一步證明心肝二者對于助眠相輔相成。

由于足浴散相較于常規中藥飲用的不同，其藥物歸經上選擇，不僅對于心、肝二經有所偏重，對肺、腎二經也有所偏重。究其原因為肺與皮毛互為表里，且肺為水之上源而腎為水之下源，同時腎與兩足有密切關系，以足部皮毛腠理為開端，借由肺通調水道之功，將足浴散藥力由水之下源引至水之上源，借以循環周身，同時足浴所用熱水，可以開腠理通經絡推陳出新，用西醫來講可以促進循環，加快新陳代謝。

同時值得注意的是，除了上述藥物，一些活血化瘀藥物在作為足浴散的成分也占有有一定比例，比如紅花。紅花作為活血通經、散瘀止痛的常用藥[10]，從另一方面也間接表示血瘀亦可導致睡眠障礙，正如體內有淤堵，則陰陽通行的道路就不通，那么同樣也容易導致血瘀[11]。同時，血瘀則與寒常常有緊密聯系，寒容易凝滯，而凝滯易導致血瘀，通過足浴不僅借助皮膚吸收藥效，還借助熱水增強溫通經脈的功效。

4 結束語

本次研究通過詳細統計和研究，對睡眠障礙的用藥規律、組方規律和核心高頻藥組進行闡述，運用大數據對治療睡眠障礙所使用的藥物進行研究，其結果更具有準確性，對指導臨床實踐與科研大有裨益，并對相關藥理機制進行一定程度的研究驗證，為后續足浴散開發與應用提供新思路和參考。

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Analysis of Medication Rules of Traditional Chinese Medicine Foot Bath in the Treatment of Sleep Disorder Based on Data Mining

Objective : To explore the relevant literature on the treatment of sleep disorders with traditional Chinese medicine foot bath powder, reveal its medication patterns, and search for its high-frequency core traditional Chinese medicine. Methods: "Sleep disorder", "traditional Chinese medicine", "foot bath" and "insomnia" were used as key words to search. After collecting and sorting out, Excel was used to make statistics and draw the four Qi and five taste normalization radar map of high-frequency drugs, SPSS Modeler 18.0 was used to draw the association network analysis chart, the Apriori algorithm was used to establish the association model, and the compatibility law of high-frequency drugs in the database was mined. Results: A total of 180 prescriptions of traditional Chinese medicine that met the requirements were selected, among which the 5 high-frequency drugs were Shouwuteng, Hehuanpi, Suanzaoren, Danshen, Yuanzhi; among the above drugs, most of them are sedatives, followed by blood activating and stasis resolving drugs, and tonifying drugs. Conclusion: Through data mining method, the medication rule of TCM foot bath powder in the treatment of sleep disorders was explored, and its general compatibility was guided and modified, providing new ideas and references for subsequent development and application.

foot bath; external treatment of traditional Chinese medicine; sleep disorders; traditional Chinese medicine prescription; data mining

R244

A

1008-1151(2023)07-0114-05

2022-10-12

廣西自然科學基金面上項目“廣西中醫藥大學賽恩斯新醫藥學院國家級大學生創新創業項目”（2017JJA10613）；基于大數據藥理學對壯藥茉莉花根足浴散的改進（202013643001）；采用石墨烯技術制作壯藥溫陽壯骨茉莉根止痛自熱貼（202013643004）；廣西中醫藥大學賽恩斯新醫藥學院院級課題“茉莉花開發研究”（2019ZD01）。

李仕準（1999－），男，廣西中醫藥大學賽恩斯新醫藥學院學生，從事中醫藥研究工作。

梁天堅（1964－），男，廣西中醫藥大學基礎醫學院教授，碩士生導師，從事民族中醫藥研究工作。