基于数据挖掘的中医治疗缺血性卒中组方用药分析

江建忠，王倩，顾沿泊，贾素玉，宋倩



基于数据挖掘的中医治疗缺血性卒中组方用药分析

江建忠1，王倩2，顾沿泊2，贾素玉1，宋倩1

1.河北医科大学第二医院，河北 石家庄 050000；2.河北医科大学第三医院，河北 石家庄 050051

目的 分析中医药方剂治疗缺血性卒中的用药特点。方法 检索中国生物医学文献数据库（CBM），筛选2004－2013年中医药治疗缺血性卒中的临床文献，运用中医传承辅助系统软件V1.1（TCMISS）挖掘中医药治疗缺血性卒中组方的用药特点。结果 筛选出治疗缺血性卒中的文献1332篇，治疗缺血性卒中的方剂169首，涉及中药217味，使用频次≥10的药物有35味。得出138种药物组合模式，其中2味药的药对组合模式31种，3、4、5味药的核心组合模式分别为45、35、21种。并展示了9味常用药物关联的网络化图。结论 活血化瘀法为缺血性卒中的基本治疗方法，川芎、地龙、黄芪等9味中药为治疗缺血性卒中的常用药物。

缺血性卒中；中医药；文本挖掘；方剂；用药特点；中医传承辅助系统软件V1.1

缺血性卒中（Ischemic Stroke, IS）在中医属“中风”范畴，具有高发病率、高致残率、高复发率的特点，对患者的健康和生活质量造成严重的威胁。中医药在治疗IS的临床实践中取得了较好的疗效，显示出了中医药治疗该病的优势。本文运用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的中医传承辅助系统软件V1.1（TCMISS），对2004－2013年中医药治疗IS相关文献中的组方用药特点进行分析，找出常用组合模式，为临床医务人员提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

选用中国医学科学院医学信息研究所开发研制的综合性医学文献数据库——中国生物医学文献数据库（CBM）为数据源。

1.2 检索策略

选用关键词检索方法，检索式为“（缺血性卒中or缺血性脑卒中or缺血性中风or脑梗塞or脑梗死）and方剂”，筛选2004年1月1日－2013年12月31日中医药治疗IS相关文献。检索时间为2014年9月28日。

1.3 纳入标准

选择2004－2013年应用中医药方剂治疗IS的相关文献。文献所载方剂需有药物组成。

1.4 排除标准

⑴文献综述；⑵动物实验；⑶个案报导；⑷方剂配合其他疗法（包括中西医结合、推拿、针灸、拔罐等）；⑸诊断为IS但有其他合并症的文献。

1.5 数据规范

中药名称参考《中华人民共和国药典》（2010年版）[1]进行规范，如生黄芪、生芪等统称黄芪，怀牛膝记作牛膝等。

1.6 数据处理

由专人将符合标准要求的方剂药物名称输入TCMISS，建立IS的方剂数据库，通过TCMISS数据分析模块中的“方剂分析”进行统计分析。

TCMISS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[2]，具有数据录入、数据管理、数据查询、数据分析、网络可视化展示等功能。

2 结果

2.1 文献检索结果

在CBM中检索到符合纳入与排除标准的治疗IS相关文献1332篇，方剂169首。将169首方剂药物输入到TCMISS中，利用常用药物频次分析系统提取出治疗IS的中药217味。通过TCMISS的“频次统计”功能，将中药使用频次从高到低进行排序，使用频次≥10的药物共35味，见表1。

2.2 用药模式及网络展示

在TCMISS的“方剂分析”界面上，通过点击“组方规律”，设定支持度个数为33（约为整体数据的20%），置信度为0.9，分别点击“用药模式”“网络展示”按键，即可得出相应分析结果。

2.2.1 药物组合 点击“用药模式”后，共得出138种药物组合模式，其中2味药的药对组合模式31种，3味药的核心组合模式45种，4味药的核心组合模式35种，5味药的核心组合模式21种，分别见表2～表5。在表2～表5中均包含的中药有9味，即川芎、地龙、黄芪、红花、桃仁、赤芍、当归、丹参、水蛭，说明此9味中药为治疗IS的常用药物。

表1 治疗缺血性卒中方剂中出现频次≥10的药物

表2 治疗缺血性卒中的药对组合模式（支持度≥20%）

表3 治疗缺血性卒中的3味药组合模式（支持度≥20%）

续表3

序号3味药组合频次序号3味药组合频次 11川芎，地龙，桃仁6029地龙，当归，桃仁49 12川芎，当归，黄芪5730地龙，红花，黄芪66 13川芎，当归，红花6031地龙，赤芍，黄芪56 14川芎，当归，赤芍5632地龙，桃仁，黄芪57 15川芎，当归，桃仁5533地龙，红花，赤芍61 16川芎，红花，黄芪7134地龙，红花，桃仁61 17川芎，赤芍，黄芪6235地龙，赤芍，桃仁54 18川芎，桃仁，黄芪6036当归，红花，黄芪53 19川芎，红花，赤芍7237当归，赤芍，黄芪47 20川芎，红花，桃仁7238当归，桃仁，黄芪49 21川芎，赤芍，桃仁6439当归，红花，赤芍55 22丹参，地龙，黄芪3440当归，红花，桃仁58 23水蛭，地龙，黄芪3741当归，赤芍，桃仁52 24水蛭，地龙，红花3642红花，赤芍，黄芪60 25水蛭，红花，黄芪3543红花，桃仁，黄芪60 26地龙，当归，黄芪4944赤芍，桃仁，黄芪51 27地龙，当归，红花5245红花，赤芍，桃仁65 28地龙，当归，赤芍49

表4 治疗缺血性卒中的4味药组合模式（支持度≥20%）

序号4味药组合频次 1川芎，地龙，当归，黄芪46 2川芎，地龙，当归，红花47 3川芎，地龙，当归，赤芍46 4川芎，地龙，当归，桃仁44 5川芎，地龙，红花，黄芪62 6川芎，地龙，赤芍，黄芪54 7川芎，地龙，桃仁，黄芪52 8川芎，地龙，红花，赤芍58 9川芎，地龙，红花，桃仁56 10川芎，地龙，赤芍，桃仁51 11川芎，当归，红花，黄芪49 12川芎，当归，赤芍，黄芪45 13川芎，当归，桃仁，黄芪44 14川芎，当归，红花，赤芍51 15川芎，当归，红花，桃仁51 16川芎，当归，赤芍，桃仁48 17川芎，红花，赤芍，黄芪57 18川芎，红花，桃仁，黄芪56 19川芎，赤芍，桃仁，黄芪49 20川芎，红花，赤芍，桃仁60 21地龙，当归，红花，黄芪44

续表4

序号4味药组合频次 22地龙，当归，赤芍，黄芪40 23地龙，当归，桃仁，黄芪41 24地龙，当归，红花，赤芍43 25地龙，当归，红花，桃仁44 26地龙，当归，赤芍，桃仁41 27地龙，红花，赤芍，黄芪51 28地龙，红花，桃仁，黄芪52 29地龙，赤芍，桃仁，黄芪44 30地龙，红花，赤芍，桃仁50 31当归，红花，赤芍，黄芪43 32当归，红花，桃仁，黄芪45 33当归，赤芍，桃仁，黄芪40 34当归，红花，赤芍，桃仁48 35红花，赤芍，桃仁，黄芪48

表5 治疗缺血性卒中的5味药组合模式（支持度≥20%）

序号5味药组合频次 1川芎，地龙，当归，红花，黄芪41 2川芎，地龙，当归，赤芍，黄芪39 3川芎，地龙，当归，桃仁，黄芪38 4川芎，地龙，当归，红花，赤芍41 5川芎，地龙，当归，红花，桃仁40 6川芎，地龙，当归，赤芍，桃仁39 7川芎，地龙，红花，赤芍，黄芪50 8川芎，地龙，红花，桃仁，黄芪49 9川芎，地龙，赤芍，桃仁，黄芪43 10川芎，地龙，红花，赤芍，桃仁47 11川芎，当归，红花，赤芍，黄芪41 12川芎，当归，红花，桃仁，黄芪41 13川芎，当归，赤芍，桃仁，黄芪38 14川芎，当归，红花，赤芍，桃仁44 15川芎，红花，赤芍，桃仁，黄芪46 16地龙，当归，红花，赤芍，黄芪36 17地龙，当归，红花，桃仁，黄芪38 18地龙，当归，赤芍，桃仁，黄芪34 19地龙，当归，红花，赤芍，桃仁37 20地龙，红花，赤芍，桃仁，黄芪41 21当归，红花，赤芍，桃仁，黄芪37

2.2.2 网络图展示 软件的网络展示功能可体现用药模式中包含的中药药物之间的关联性，并进行网络化展示。如图1所示，在治疗IS的9味常用药物组合中，川芎、黄芪、红花与其他药物的关联最多。

图1 治疗缺血性卒中9味常用药物组合网络图

3 讨论

IS多是在内伤积损的基础上，复因劳逸失度、情志不遂、饮酒饱食或外邪侵袭等触发，引起脏腑阴阳失调，气血逆乱[3]。TCMISS作为药物处方规律和新药处方发现的工具，目前已经在口疮[4]、失眠[5]等用药组方规律研究中得到了验证。文本挖掘是从文本集中发现潜在、隐藏的归纳性知识的一门技术[6]，它能对海量数据进行整合、分析，获得的结果更具有代表性、可信度更高[7]。本研究选取中医药治疗IS作为研究对象，通过处方用药分析，对其用药规律进行探讨。

表2～表5中的频次代表着其对应的组合模式在169条记录（即169首方剂）中出现的次数。在药对组合模式中，“川芎，红花”的组合模式出现最多，为88次，即在169首方剂中有88首方剂含有“川芎，红花”。在3味药核心组合模式中，“川芎，地龙，黄芪”“川芎，红花，赤芍”“川芎，红花，桃仁”的组合模式出现最多，为72次。在4味药核心组合模式中，“川芎，地龙，红花，黄芪”的组合模式出现最多，为62次。5味药最多的核心组合模式为“川芎，地龙，红花，赤芍，黄芪”，出现频次为50次。可见每增加一味药，组合模式的频度就会降低一些。而“川芎，地龙，黄芪，红花”4味药是所有方剂中一共出现的217味药物的频次从高到低排序的前4位，说明出现频次大的药物其组合模式往往较多，这也是软件中熵方法思路的体现。同时也说明活血化瘀中药的频数远高于其他功效的中药，因而对组合模式药物的发掘可为新药的开发提供参考。中药的配伍是用药的精华所在，药对即两味中药的组合，是最简单最基本的配伍形式。在表2～表5的药物组合里，有许多组合来自于古方、经方，如补阳还五汤、血府逐瘀汤、定狂逐瘀汤等，说明通过对这些古方的加减在临床治疗缺血性脑卒中疗效确切。

图1用药模式分析结果的网络化展示，是根据药物之间的关联性绘制而成，使结果形象化。从药与药之间连接的直线可以看出，川芎、黄芪、红花与其他药物的关联最多，属配伍方式比较广泛的药物，其他药物多与其直接或间接相关联。从结果中看，表2～表5用药模式中所包含的9味中药正是出现频次居于前9位的中药，以活血化瘀为主，基本上可以认为这9味中药属于治疗IS的核心用药。其相互配伍组合模式也就是治疗IS的核心用药组合模式，代表着医家常用的组合用药规律。活血化瘀法作为IS的基本治法，在临床上广泛运用，中华医学会神经病学分会专家组在对急性脑梗死的治疗原则中也曾提出活血化瘀是治疗IS公认有效的治法[8]。

文本挖掘具有探索治疗疾病用药规律的技术特征和条件，可操作性强，结果具有较好的可信度[9]。运用现代数据挖掘技术，通过对IS进行方剂用药频次、常用药对的整理分析，在海量文献中发现信息得到新知，将会为中医药的基础研究和临床实践提供有益的参考。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[S].北京:中国医药科技出版社,2010.

[2] 杨洪军,赵亚丽,唐仕欢,等.基于熵方法分析中风病方剂中药物之间的关联度[J].中国中医基础医学杂志,2005,11(9):706-709.

[3] 时良玺,梅海云,刘欣.中医药治疗缺血性中风临床研究进展[J].河北中医,2012,34(3):468-470.

[4] 蔡琳,唐仕欢,杨洪军.基于中医传承辅助系统的口疮外用方剂用药规律分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(14):10-12.

[5] 葛玉莲,冯学功.基于中医传承辅助系统治疗失眠经方组方规律分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(22):4-7.

[6] Nicod LP, Cytokines I. Overview[J]. Thorax,1993,48(6):660-667.

[7] Eduardo Calderon, Richard F. Lockey. A possible role for adhesion molecules in asthma[J]. The Journal of Allergy and Clinical Immunology,1992,90(5):852-865.

[8] 中华医学会神经病学分会.急性缺血性脑卒中患者处理建议(1998年)[J].中华神经科杂志,1998(5):305-306.

[9] 谭勇,郭洪涛,郑光,等.利用文本挖掘技术探索中医药治疗疾病的用药规律[J].世界科学技术－中医药现代化,2010,12(5):823-827.

Analysis of Traditional Chinese Medicine for Treating Ischemic Stroke Based on Data Mining

JIANG Jian-zhong1, WANG Qian2, GU Yan-bo2, JIA Su-yu1, SONG Qian1

(1. The Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang Hebei 050000, China; 2. The Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang Hebei 050051, China)

Objective To analyze the medication characteristics of traditional Chinese medicine (TCM) prescriptions for treating ischemic stroke. Methods CBM was searched to screen clinical articles about TCM medication for treating ischemic stroke during 2004 to 2013. TCM Inheritance Support System V1.1 (TCMISS) was employed to mine the characteristics of TCM medication for treating ischemic stroke. Results 1332 articles were screened, involving 169 prescriptions for ischemic stroke, 217 Chinese medicinal herbs, and 35 Chinese medicinal herbs with≥10 of frequency of usage. 138 medicinal combinations were obtained, involving 31 kinds of medicinal combination with two Chinese medicinal herbs. The numbers of medicinal combinations with 3, 4, and 5 Chinese medicinal herbs were 45, 35, and 21, respectively. Association principles and relationship framework between 9 kinds of commonly used Chinese medicinal herbs were mined form the database. ConclusionPromoting blood circulation and removing blood stasis is the basic method of treatment for ischemic stroke.The 9 kinds of Chinese medicinal herbs, such as Chuanxiong Rhizome Pheretima and Scutellariae Radix, are commonly used Chinese medicinal herbs of treatment for ischemic stroke.

ischemic stroke; traditional Chinese medicine; text mining; prescription; medication characteristic; TCM Inheritance Support System V1.1

10.3969/j.issn.2095-5707.2015.02.003

（2015-01-04；编辑：魏民）

河北省中医药局资助项目（2014044）

江建忠，副研究馆员，研究方向为医学信息学。E-mail: jiang2060@126.com