基于中医传承辅助系统分析名老中医胡国俊治疗支气管哮喘用药规律

 国家级名老中医胡国俊先生出生于皖南新安中医世家，业医近50载，现任安徽中医药大学第一附属医院中医内科主任医师，全国第四、五批名老中医药专家学术经验继承工作指导老师，省及国家级名老中医工作室指导老师，安徽中医药大学新安医学教改试验班指导老师，南京中医药大学师承博士研究生导师，胡老善用古方而不囿于古方，灵活辨证，胆大方圆，尤以诊治各种呼吸系统疾病见长。

胡国俊先生治疗支气管哮喘疗效卓著，病源众多。我们收集胡老治疗支气管哮喘的有效处方，并用“中医传承辅助系统( V1.1) ”软件进行数据挖掘，旨在研究名老中医治疗支气管哮喘有效处方，为进一步研究中医药对支气管哮喘干预环节及机制作基础性探讨。

1 研究资料

1.1 病例来源 病例来自2012年3月至2013年7月就诊于安徽中医药大学第一附属医院名医堂胡国俊先生接诊的支气管哮喘患者。

1.2 诊断标准 支气管哮喘的诊断标准参照第七版《内科学》。

1.3 纳入标准 ①符合诊断的支气管哮喘患者；②资料完整；③治疗结果判断为好转或症状消失者。

1.4 排除标准 ①合并严重肝、肾、造血系统等严重原发性疾病者；②无确切诊断依据者；③因各种因素而数据不完整者；④长期合并使用对支气管哮喘有治疗作用的其他药物者。

2 研究方法

2.1 分析软件 “中医传承辅助系统( V1.1) ”软件，由中国中医科学院中药研究所提供。

2.2 处方的录入与核对 将上述筛选的处方录入中医传承辅助系统，在完成录入后，再由双人负责录入数据源的审核，以确保数据源的准确，而为数据挖掘结果的可靠性提供保障。

2.3 数据分析 通过“中医传承辅助系统”中“数据分析”模块中“方剂分析”功能，进行处方用药规律分析。其主要步骤如下：

2.3.1提出数据源，在“中医疾病”项中输入“哮证”，提取出符合要求的全部方剂。然后在此基础上，在“处方名称”项中分别输入“1”，“2”，“3”，“4”，即能提取出符合要求的一诊，二诊，三诊及四诊的所有方剂。

2.3.2进行药物使用的“频次统计”，将所有有效处方中每味药物的出现频次从大到小进行排序，并可以将“频次统计”结果导出至Excel 文件。包括一诊，二诊，三诊，四诊及所有方剂的频次统计。

2.3.3进行方剂“组方规律”分析，将“支持度个数”( 表示在所有药物中同时出现的次数) 设为64( 支持度为20%)，“置信度”设为0. 85，按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序； 进行“规则分析”，分析所得组合的规则。

2.3.4“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，选择合适的相关度( 本文为8) 和惩罚度(本文为4) ，然后点击“提取组合”按钮，发现新组方( 核心算法是无监督的熵层次聚类) ，并进行网络可视化展示。

3 结果

3.1 一般信息 共收集支气管哮喘患者132例，322诊次。患者年龄最小3岁，最大72岁；男性63例（47.73%），女性69例 （52.27%），男—女 1∶1.10。

3.2 药物分类 对有效处方中出现的所有药物进行“频次统计”，可得到治疗哮喘药物频次从高到低的排序，见表1。

表1. 各诊次处方中药物分类的比较

Tab1 Comparisonof the classes of medications in formulae

3.3 基于关联规则分析的用药规律分析 方剂“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）设为64（相当于与整体数据的20%），“置信度”设为0.85，按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序，出现频次在64次以上的组合，见表2。

表2. 哮喘方剂中使用频次64次以上的组合

Tab2 Corecombinations mined from formulae

方剂“规则分析”，分析所得药对的用药规则，“关联规则”的含义为：当出现“->”左侧的药物时，出现右侧药物的概率，可导出43条规则，见表3.

表3. 哮喘方的组方规则

Tab3Rules obtained via association rule analysis on formulae

利用软件的“网络展示”功能，可以采取网络可视化方式，直观地展示出药物不同组合之间的关系。图1 是组方规律分析的网络可视化展示方式。

图1 哮喘方的网络展示

Fig1 Drug combinations networkin formulae

3.4 基于熵方法的处方用药规律分析

3.4.1 基于改进的互信息法的药物间关联度分析 根据方剂数量，结合经验判断和不同参数提取出数据的预读，设置相关度为8，惩罚度为2，进行聚类分析，得到治疗哮喘处方中151味中药两两之间的关联度。其中，将关联系数在0. 03以上的14个药对进行列表，见表4。

表4.基于改进的互信息法的药物间关联度分析

Tab4 Core combinations for bronchial asthma by revised mutualinformation

3.4.2 基于复杂系统熵聚类的核心组合分析 以改进的互信息法的分析结果为基础，按照相关度与惩罚度的约束，基于复杂系统熵聚类，演化出3～4味药的核心组合，共计52个，见表5。

表5.基于复杂系统熵聚类的治疗哮喘的核心组合

Tab5 Core combinations for bronchial asthma by complexsystem entropy clustering

3.5 基于无监督的熵层次聚类新处方分析 在以上核心组合提取的基础上，点击系统中“提取组合”按钮，通过无监督的熵层次聚类算法，有18个核心组合(表6) ，进一步聚类形成治疗哮喘的新方9个（表7）。

表6.用于新方聚类的核心组合

Tab6 Core combinations for bronchial asthma by unsupervisedhierarchical clustering

表7.基于熵层次聚类的治疗哮喘新处方

Tab7 New prescriptions for bronchial asthma by unsupervisedhierarchical clustering

4 讨论

医案乃治病之真实记录，是中医理论结合实践的具体反映，是临床医家学术思想的重要体现，通过名老中医学家的医案处方用药规律分析，对与挖掘名老中医学术经验、继承和创新中医药学术有重要意义。“中医传承辅助系统”软件由中国中医科学院中药研究所与中国科学院自动化研究所联合开发，本软件采用规则分析、改进的互信息法、复杂系统熵聚类、无监督的熵层次聚类等数据挖掘方法，可实现“数据录入→数据管理→数据查询→数据分析→分析结果输出→网络可视化展示”等功能，不仅可以有效辅助名老中医经验传承，而且为中药新药处方提供了有力工具。

胡国俊先生有丰富的治疗支气管哮喘经验，在所选处方有效的保障下，采用“中医传承辅助系统”软件分析其用药规律并提炼其核心处方。

从四诊用药种类的纵向比较可以看出，清化热痰药位居首位，与当今之温室效应，生活节奏快，人们过食肥甘厚味导致“热证多于寒证”紧密相关。此外，温化寒痰药，平肝熄风药，止咳平喘药在每一诊中所占比例也列居前位，与哮专主于痰，痰为哮喘发病之根；“风盛则挛急”，搏及气道、发为哮喘的传统治疗思想相吻合。值得注意的是，补益药诸如补气、补阴、补阳、补血药在四诊中所占比例也不容小觑。哮证论治历来遵从“发时治标，缓时治本”的原则，胡师则时常提醒，哮证论治更当“两顾其虚”，一虚乃虚邪，一虚乃本虚，所谓“邪之所凑，其气必虚”，“虚邪贼风，避之有时”，切不可将正虚与邪实截然分开，标本兼顾方能豁然开朗。

壅塞之气和胶固之痰是“支哮”发作期的标中之本。且肺主肃降，与大肠互为表里，阳明通则肺气降，肺气降则喘自止。肺失肃降，痰阻气道，其气上壅而致咳喘，用通腑泻下法，肃肺而降热，可使咳喘平息。诸如清泻的黄芩、生石膏；降泻的葶苈子、苏子；通泻的瓜蒌皮、莱菔子等在药物组合和组方规则中出现的频次很高。

从组方规律网络图来看，中心网内的炙麻黄，僵蚕，蝉衣，旋覆花，杏仁，炙甘草乃胡老自拟方麻旋二虫饮的基础方。肺金为五脏六腑之华盖，主表又外合皮毛，具治节之能事，风性清扬，为六邪之长，一旦袭体，肺金首当其冲。麻黄，性辛、微苦、温，《本草正义》曰：“专疏肺郁，宣畅气机......虽曰解表，实为泄邪”，合杏仁，甘草即三拗汤，无论风寒、风热皆可泽用。旋覆花，性味苦辛咸、微温，既能宣散，又可肃降，一药而两秉宣肃之用。蝉衣轻升开肺，僵蚕散结解痉，斡旋上下，升降气机，启壅塞之气以宣通肺气，于“支哮”百利而无一害。《临证指南》中有“惟痰气一时壅闭咽喉，不得不暂用豁痰降气之剂以开之”之训，胡老也认为蠲涤顽痰确可迅速控制症状缓解病情，诸如法半夏，葶苈子，川贝及桑白皮之味，蠲痰而解哮之胶结。

从药物频次统计、关联规则、改进互信息法、复杂系统熵聚类及无监督的熵层次聚类等数据挖掘方法不难发现，虫类药物诸如蝉衣、僵蚕、蜂房、地龙、乌梢蛇出现次数之多，配伍之广，与胡老喜用虫类药治疗咳喘的临床思想不谋而合。

核心组合和新处方为临床和基础研究提供了有益的线索，为我们已有的院内制剂的优化组方提供依据，如对哮喘的控制有着良好临床疗效的我院院内制剂“阳和平喘颗粒”的组方与处方4的组成极其类似，现老中医的经验处方和通过软件分析可出现共同结果。而其他六个新处方的疗效和作用机制需要通过临床和实验研究的进一步探讨。

以往分析方剂组方规律时，多以药物使用频次为基础，但仅适于发现显性经验，很难有创新性的发现和认识。“中医传承辅助系统”软件不仅采用规则分析，实现以频次为核心的显性经验分析，还运用复杂系统的熵方法，实现以关联为核心的隐性经验分析。该系统可实现对方剂数据的录入、管理、查询和分析，是一个具有实用性的方剂用药规律分析的辅助工具，对于挖掘名医处方用药经验具有很高的价值。

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