膝骨關節炎用藥特點的古代數據挖掘

[摘要]"目的"分析古代文獻中治療膝骨關節炎（knee"osteoarthritis，KOA）的方劑，探索其應用規律，為臨床治療提供參考。方法"收集古代文獻中治療膝骨關節炎的方劑，使用Excel"2016建立數據庫并進行頻數分析，應用SPSS"Modeler"18.0軟件、Lantern"5.0進行關聯規則和隱結構模型分析，探討治療規律。結果"共收集373首方劑，涉及421種中藥，總計用藥頻次為3894次，使用頻次最高的藥物為當歸，藥物功效以補虛、解表、祛風濕為主，藥性偏溫，藥味偏辛、甘、苦，多歸脾、腎經。關聯規則分析得到13條強關聯規則，如川芎+牛膝–當歸，萆薢–牛膝等。隱結構分析得到10個隱變量，推斷出4個綜合聚類和4個核心方劑，常見證候包括風濕型、風寒濕型、風濕熱型和氣血虧虛型。結論"古代文獻治療KOA以祛風除濕為核心，兼顧正虛與邪實，靈活運用補脾腎、清濕熱、補氣血等藥物。

[關鍵詞]"膝骨關節炎；隱結構；關聯規則分析；用藥規律

[中圖分類號]"R274.9""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.12.001

Ancient"data"mining"on"drug"characteristics"of"knee"osteoarthritis

MENG"Zihan1，"YU"Yueyue1，"SHI"Xiaoyi1，"MA"Xinyu1，"WU"Dingding1，"ZHANG"Xu1，"LI"Heyi1，"WANG"Jingya1，"ZHANG"Liyuan2，"ZHAO"Heli2

1.College"of"Traditional"Chinese"Medicine，"North"China"University"of"Science"and"Technology，"Tangshan"063210，"Hebei，"China;"2.Hebei"Key"Laboratory"of"Integrated"Traditional"Chinese"and"Western"Medicine"for"Diabetes"and"Its"Complications，"Tangshan"063210，"Hebei，"China

[Abstract]"Objective"To"analyze"ancient"prescriptions"for"knee"osteoarthritis"（KOA），"and"explore"their"application"patterns，"for"providing"clinical"reference"value."Methods"Prescriptions"were"collected"from"ancient"documents，"and"a"database"was"created"by"using"Excel"2016nbsp;for"frequency"analysis."Association"rules"and"hidden"structures"were"analyzed"by"using"SPSS"Modeler"18.0"and"Lantern"5.0."Results"A"total"of"373"prescriptions"and"421"herbs"were"collected，"with"3894"times"of"frequency"of"medication."Danggui"was"the"most"frequently"used"herb."Herbs"primarily"tonified"deficiencies，"relieved"exterior"symptoms，"and"expelled"wind-dampness，"with"warm"properties"and"pungent，"sweet，"or"bitter"tastes，"mainly"targeting"the"spleen"and"kidney"meridians."Thirteen"strong"association"rules"were"identified，"including"Chuanxiong+Niuxi-Danggui，"and"Bixie-Niuxi."Hidden"structure"analysis"revealed"10"variables，"leading"to"4"clusters"and"4"core"prescriptions."Common"syndromes"included"wind-damp，"wind-cold-damp，"wind-damp-heat，"and"qi-blood"deficiency."Conclusion"The"treatment"of"KOA"in"ancient"literature"focuses"on"dispelling"wind"and"removing"dampness，"taking"into"account"both"positive"deficiency"and"evil"excess，"flexible"use"of"tonifying"spleen"and"kidney，"clearing"dampness-heat，"tonifying"Qi"and"blood"and"other"drugs.

[Key"words]"Knee"osteoarthritis;"Latent"structure;"Association"rule"analysis;"Medication"law

膝骨關節炎（knee"osteoarthritis，KOA）以關節軟骨退行性變、骨質增生及半月板和滑膜破壞為主要病理變化，臨床表現為關節僵硬、疼痛、活動障礙等[1]。目前，治療KOA的藥物主要有非甾體抗炎藥（如對乙酰氨基酚）、氨基葡萄糖等，但長期應用可給身體造成更大負擔；在藥物治療無顯著效果時，手術往往是第一選擇，但手術治療無疑給患者造成更大的經濟負擔。因此，尋求更經濟、有效的治療方法是當務之急。KOA在中醫理論中被歸為“骨痹”范疇，病因病機主要是肝腎不足、風寒濕邪氣外侵，證屬本虛標實、本痿標痹[2]。在KOA防治上，中醫藥因其療效好、不良反應少和價格低廉而受到廣泛關注[3]。

中醫的治療特色與核心為辨證論治，證候是辨證論治的起點與核心，但缺乏定量標準[4]。隱結構模型是一種利用電腦進行流行病學調查，系統收集病例后對所得數據進行分析，尋找數據間的聯系并揭示隱藏規律，最后客觀、定量指導臨床的研究方法[5]。本研究旨在對古籍治療KOA的方藥進行定量分析，為治療KOA辨證論治提供客觀的參考依據，為臨床治療提供借鑒。

1""資料與方法

1.1""資料來源及文獻檢索

KOA以膝關節疼痛為主癥，同時伴有關節腫脹、活動受限及變形等，是現代醫學病名。葛偉韜等[6]的《膝骨關節炎中醫病名辨識》指出在古代諸多中醫典籍中均有類似本病的記載，可見膝痹、鶴膝風、老寒腿、歷節風、穿骨流注、骨癆等稱謂。呂世偉等[7]和張云華等[8]將“痹證”“骨痹”“筋痹”“骨痿”等劃入KOA的范疇。成宇對KOA的中醫認識則將膝腫列入其中[9]。何挺[10]則提出骨痛，肢節痛等概念。排除在數據庫中檢索不到及不符合KOA標準的關鍵詞。以《中華醫典》（第5版）為數據來源，以“膝痹”“骨痹”“筋痹”“歷節”“鶴膝風”“膝腫”“膝痛”“骨癆”“穿骨流注”為關鍵詞進行檢索[11]。

1.2""篩選標準

①在《中華醫典》（第5版）中以上述關鍵詞為檢索條件，從先秦時期到民國時期的相關文獻中整理出的湯劑、散劑、膏劑和丸劑等各種劑型均納入數據庫；②后人引用前人提出過的方劑僅錄入1次，同方不同名的方劑僅納入1次；③排除主治功效不符合KOA特征的方劑。

1.3""數據處理

以《中藥大辭典》《中華人民共和國藥典》《中藥學》[12-14]等文獻為參考標準。對所涉及的中藥名稱進行標準化處理，如“桂心”統一為“肉桂”，“仙靈脾”統一為“威靈仙”，“蓬術”統一為“莪術”，“二丑”統一為“牽牛子”等。去掉中藥四氣五味前的程度詞，統一為“寒”“熱”“溫”“涼”“平”；“酸”“苦”“甘”“辛”“咸”“澀”“淡”。對有方劑名稱而無藥物組成的方劑參考《中醫方劑大辭典》《方劑學》[15-16]等文獻所記載的藥物組成納入。

1.4""統計學方法

采用SPSS"Modeler"18.0統計學軟件對藥物出現頻次gt;25次的中藥進行關聯規則分析，采用Apriori算法模型，將最低條件支持度設置為10%，最小規則置信度設置為65%，最大前項數設置為3。運行后得出頻次gt;25次的中藥強關聯規則組合。

采用Lantern"5.0軟件對頻次gt;25次的中藥進行隱結構分析，使用雙步隱數分析（LTM-EAST算法模型），把所得隱變量進行綜合聚類分析，選取詮釋類型為泛連分析進行模型詮釋，依據貝葉斯信息準則進行模型評價[17]。

2""結果

2.1""藥物頻次分析

根據納排標準納入處方373首，藥味421種，用藥頻次3894次，其中40味中藥用藥頻次gt;25次，當歸頻次最高，見表1。

2.2""藥物的藥性分析

對頻次gt;25次的40味中藥進行藥性統計，40味治療骨關節炎藥性以溫性為主，寒性次之，見圖1。

2.3""藥物的藥味分析

對頻數gt;25次的40味中藥進行藥味統計，結果顯示40味治咳中藥的藥味主要以辛、甘、苦為主，見圖2。

2.4""藥物的歸經分析

對40味高頻（頻次gt;25次）中藥進行歸經統計，頻次較多的為脾、腎，見圖3。

2.5""藥物功效分析

對40味高頻（頻次gt;25次）中藥進行功效分析，涉及11類功效，頻次較多的為補虛藥、解表藥、祛風濕藥，見圖4。

2.6""關聯規則分析

采用SPSS"Modeler"18.0軟件對40味高頻（頻次gt;25次）中藥展開關聯規則挖掘。參數設定：支持度閾值10%，置信度閾值65%，前項數上限3。分析結果表明共提取6組3味藥組合，其中當歸–川芎–牛膝的關聯性較為顯著；同時發現7組2味藥組合，以牛膝–萆薢的關聯性最為突出，見表2。

2.7""隱結構分析

以頻次gt;25次的40味中藥為觀測變量，采用L雙陰樹算法構建模型，識別出10個潛在變量（Y0～Y9），共21個隱類。經貝葉斯信息準則評估，模型得分為–5607.43分，見圖5。對10個隱變量進行聚類分析，得到4類結果（Z1～Z4），見表3。

3""討論

KOA為膝關節退行性病變，多發于中老年人群，嚴重影響患者的生活質量。《張氏醫通》[18]記載“膝為筋之府，膝痛無有不因肝腎虛者，虛則風寒濕氣襲之”。KOA的發病不僅與肝腎與風寒濕邪有關，也與人體的整體氣血狀態緊密相關。本研究基于《中華醫典》選取符合標準的古代治療KOA的方劑進行深入剖析。利用隱結構分析與關聯規則挖掘技術，致力于揭示方劑在用藥方面的特點及潛在規律，以期對KOA的中醫藥治療提供數據支持。

經頻數規律統計，當歸出現頻次最高，其次為牛膝、甘草。《神農本草經》記載“當歸，味甘溫，主咳逆上氣，溫瘧寒熱洗在皮膚中，婦人漏下絕子，諸惡瘡瘍金瘡，煮飲之”。言及當歸的溫補養血、活血止痛之功效。現代藥理學研究發現當歸中的阿魏酸鈉等活性物質具有顯著的抗氧化、抗炎作用，促進軟骨細胞的修復和再生。同時，當歸還可促進局部血液循環，加速炎癥因子的代謝和排出，進一步減輕炎癥反應和腫脹癥狀。

據統計，KOA治療中藥的藥味以辛、甘、苦味為主，藥性偏溫，病機主要歸于脾經、腎經。辛味藥多用于散邪，甘味藥多用于補益，苦味藥多具有燥濕作用。治療痹證的藥物多為辛、燥之品，溫性藥物的使用頻數最高，易耗傷胃陰。因此，在祛風濕、通經絡的同時，必須重視氣血陰陽虛實的變化。又因痹證的病機特點以“本虛標實”為主，在痹證遷延不愈、本虛標實、脾腎虧虛的情況下，應著重補益脾腎。

對數據庫進行關聯規則分析后，三聯規則藥物中當歸–川芎–牛膝的關聯度較強；二聯規則藥物中牛膝–萆薢的關聯度最強。當歸作為“血中圣藥”，其主要功效在于補血活血、調經止痛；川芎被譽為“血中氣藥”，擅長活血行氣、祛風止痛；牛膝以補肝腎、強筋骨、活血通經而著稱，對治療肝腎不足、筋骨痿軟等癥狀具有顯著療效。三者結合，可顯著增強活血化瘀的功效，促進氣血的順暢運行，改善膝關節局部的營養供給，加速炎癥物質的代謝與排出，有效緩解KOA帶來的疼痛和腫脹癥狀。萆薢擅長利濕去濁、祛風除痹，是治療風濕痹痛、關節不利的良藥。牛膝與萆薢配伍側重于補肝腎、祛風濕，更適用于病程較長、肝腎虧虛明顯的患者群體，旨在通過固本培元、標本兼治的治療原則全面改善患者的癥狀與體征。

通過隱結構分析共得到4類（Z1～Z4）綜合隱類，對每類隱類的核心藥物進行分析，以藥測證，得出每類隱類所對應的KOA證型，分別為風濕、風寒濕、風濕熱、氣血虧虛4個大類。Z1中以川芎、防風等祛風濕的藥物治療外感風邪挾濕的風濕型；Z2中以杜仲、肉蓯蓉等溫熱類中藥治療風寒濕邪氣造成的KOA；風濕熱型，以萆薢、防己等祛風濕熱邪的Z3型中藥治療；以正虛為主要癥候表現則適合Z4型補益氣血類中藥治療。

本研究從古代文獻治療KOA的方劑中總結用藥特點和規律，祛風除濕占據重要地位。風濕型患者常見癥狀包括關節腫脹、疼痛，且疼痛呈現游走性特點，在治療過程中，需綜合考慮溫經散寒、祛風除濕、活血通絡3方面因素，可選烏頭湯、桂枝芍藥知母湯等方劑。風濕熱型以關節紅腫熱痛為主要表現，治療時需清熱利濕、通絡止痛，常用方劑如四妙散加減；氣血虧虛型多見于久病體虛或年老體弱者，關節疼痛多呈慢性、持續性特點，治療重點應放在補益氣血、強壯筋骨上，可選用八珍湯、十全大補湯等補益氣血的方劑。

綜上所述，自先秦至民國期間所用于治療KOA的方劑藥性偏溫，多呈甘、苦、辛味，主要歸經于脾、腎兩經；功效以祛風除濕與補中益氣為主，存在風濕型、風寒濕型、風濕熱型及氣血虧虛型4種典型的證候。治療應以祛風除濕為主，兼顧正虛與邪實兩方面的因素，靈活運用補脾腎、清濕熱、補氣血等藥物進行辨證施治。治療應遵循疾病的本質特征，依據具體病情靈活調整治療方案，以期對臨床治療KOA提供有益的參考與借鑒。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。