基于数据挖掘的孟河名医马培之治疗咯血用药规律

[摘 要 ] 收集孟河医家马培之治疗咯血的病案,采用关联规则apriori算法、复杂系统熵聚类等无监督数据挖掘方法,确定处方中各种药物的使用频次及药物之间的关联规则,挖掘出10个核心组合和5首新处方.研究显示,孟河医家马培之治疗咯血经验丰富,多用清热润肺、凉血止血、养血滋阴之品；中医传承辅助系统对于挖掘名老中医临床经验具有重要实用价值.

[关 键 词 ] 马培之；咯血；关联规则；聚类算法

马培之先生是我国近代著名医学流派孟河医派的杰出代表,以“融奇崛于平淡”著称,对中医各科,都有高深的造诣和卓越的成就.本研究首先收集、整理名医马培之治疗咯血处方,进而采用关联规则apriori算法、复杂系统熵聚类等无监督数据挖掘方法,分析处方中药物的使用频次及药物之间的关联规则、处方规律,探讨马培之先生治疗咯血的用药经验.

1.材料与方法

1.1 处方来源与筛选

本次研究以《孟河四家医集》中马培之的处方为来源进行筛选,共筛选出治疗咯血处方65首[1].

1.2 分析软件

“中医传承辅助平台系统（V2.0.1）”软件,由中国中医科学院中药研究所提供.

1.3 处方的录入与核对

将上述筛选出的处方录入“中医传承辅助平台系统（V2.0.1）”中,录入完成后,由双人负责数据的审核,以确保数据的准确性.通过“中医传承辅助平台系统（V2.0.1）”软件中“数据分析系统”中的“方剂分析”功能,对所选择数据进行用药规律的挖掘[2-5].

1.4 数据分析

1.4.1 提取数据源 在“中医疾病”项中输入“咯血”,点击查询,提取出治疗咯血的全部方剂.共65个处方.

1.4.2 频次统计分析 将咯血方剂中每味药的出现频次从大到小排序,并将“频次统计”结果导出.

1.4.3 组方规律分析 “支持度个数”（表示在所有药物中同时出现的次数）分别设为10,“置信度”设为0.7,按药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序.

1.4.4 新方分析 首先进行聚类分析（核心算法包括改进的互信息法、复杂系统熵聚类）,在聚类分析前,先选择合适的相关度和惩罚度,然后点击“提取组合”按钮,发现新组方（基本算法是无监督的熵层次的聚类）,并可以实现网络可视化展示.

2.结果

2.1 用药频次

对名医马培之65首治疗咯血处方中的药物频次进行统计,使用频次在15以上的有22味药,使用频次前3位药物分别是杏仁、丹皮、白芍,见表1.

2.2 基于关联规则分析的组方规律研究

按药物组合出现频次将药对由高到低排序,前3位分别是“丹皮-杏仁”,“白芍-当归”,“山药-当归”,见表2.对所得药对进行用药规则分析,见表3.

2.3 基于熵聚类的方剂组方规律研究

2.3.1 基于改进的互信息法的药物间关联度分析 设置相关度为8,惩罚度为2,进行聚类分析,得到处方中两两药物间的关联度,将关联系数0.040以上的药对列表,见表4.

2.3.2 基于复杂系统熵聚类的药物核心组合分析 以改进的互信息法的药物间关联度分析结果为基础,按照相关度与惩罚度约束,基于复杂系统熵聚类,演化出3～4味药核心组合,见表5.

2.3.3 基于无监督熵层次聚类的新处方分析 在以上核心组合提取的基础上,运用无监督熵层次聚类算法,得到5个新处方,见表6.

3.讨论

本研究运用关联规则和聚类算法对马培之治疗咯血的用药经验进行了较深入的分析.经过关联算法分析,提炼出名医马培之治疗咯血常用的药物有杏仁、丹皮、白芍、山药、当归、丹参、生地黄、茯苓、北沙参、炙甘草、麦冬、瓜蒌皮、藕、阿胶、川贝母、石斛、枇杷叶、南沙参、茜草等,这些药物多入肝、肺二经,具有清热、凉血、活血、养血、补益等作用.经过聚类算法分析,常用药对包括：瓜蒌皮-石决明,枇杷叶-丹皮,炙甘草-丹皮,半夏-山药,瓜蒌皮-丹皮,西洋参-南沙参,南沙参-红枣,瓜蒌皮-毛燕,枇杷叶-女贞子,瓜蒌皮-三七等.基于熵层次聚类的治疗咯血的新处方包括：①牡蛎,女贞子,莲子,阿胶,石；②藕,炙甘草,茜草,枇杷叶,红枣；③西洋参,川贝母,麦冬,龟板；④酸枣仁,参须,荷叶,於术；⑤黑料豆,瓜蒌皮,当归,川贝母,白芍,南沙参.

马培之先生治疗咯血治验思想全面,常从伤肺、肺肾阴虚等方面综合考量,辨证论治.以下对处方中高频次药物的药性、功效进行分析,以示说明.杏仁为处方中最常用药,味苦,入肺、大肠经,能肃降兼宣发肺气,清肺润燥而有治疗咯血之效,为治咳喘之要药,常用于伤肺之咯血.丹皮出现频率仅次于杏仁,味苦、辛,入肝、肾经,功效清热凉血,活血祛瘀,治温病热入营血,迫血妄行所致发斑、吐血、衄血.山药味甘,性平,入脾、肺、肾三经,功效益气养阴,补脾肺肾,固精止带.当归味甘、辛,性温,入肝、心、脾三经,功效补血调经,活血止痛,润肠通便.丹参味苦,性微寒,入心、心包、肝三经,功效活血调经,祛瘀止痛,凉血消痈,除烦安神.生地味甘、苦,性寒,入心、肝、肾三经,功效清热凉血,养阴生津.北沙参味甘、微苦,性微寒,入肺、胃经,功效养阴清肺,益胃生津.炙甘草味甘,性平,入心、肺、脾、胃经,功效补脾益气,祛痰止咳,缓急止痛,清热解毒,调和诸药.麦冬味甘、微苦,性微寒,入胃、肺、心经,功效养阴润肺,益胃生津,清心除烦.瓜蒌皮味甘、微苦,性寒,入肺、胃、大肠经,功效清热化痰,宽胸散结,润肠通便.阿胶味甘,性平,入肺、肝、肾经,功效补血,滋阴,润肺,止血.川贝母味苦、甘,性微寒,入肺、心经,功效清热化痰,润肺止咳,散结消痈.石斛味甘,性微寒,入胃、肾经,功效益胃生津,滋阴清热.枇杷叶味苦,性微寒,入肺、胃经,功效清肺止咳,降逆止呕.南沙参味甘,性微寒,入肺、胃经.功效养阴清肺,益胃生津,补气,化痰.茜草味苦,性寒,入肝经.功效凉血化瘀止血,通经.再者,本研究提炼的核心组合与新处方中的多数组方药物具有收敛止血、养阴润肺等功效,且药物配伍得法,如新处方“牡蛎-女贞子-莲子-阿胶-石”中,阿胶、石具有止血作用,牡蛎、莲子药性收涩,辅助阿胶、石之止血,而女贞子和阿胶具有滋阴作用,特别是阿胶可滋润肺燥,直击咯血之病灶.五味药物配伍精巧,标本兼治.再如新处方“西洋参-川贝母-麦冬-龟板”之中,4味组方药物均具有养阴或润肺之功,虽无显著止血之品,但肺得滋润、阴获濡养,则咯血之病源几除.可见,本研究获得的这些新处方虽然尚有待临床的进一步验证,但其组成多合法合理,为马培之先生经验的深入挖掘提供了良好的借鉴.