基于数据挖掘技术的防治髋、膝关节置换术后深静脉血栓形成的用药规律研究*

陈 能，许学猛，刘文刚，陈国材，缪忠绿，许光明

1广州中医药大学第二附属医院/广东省中医院珠海医院，广东 珠海 519000；2广东省第二中医院；3广州中医药大学

随着关节外科的迅速发展，人工关节置换日益普及，尽管髋、膝关节置换术在缓解疼痛、稳定关节、矫正畸形及改善功能等方面有着不可替代的作用，但研究者们日渐意识到关节置换术后下肢深静脉血栓形成(DVT)会对患者造成灾难性的伤害［1］。邱贵兴等［2］通过多中心研究发现，髋、膝关节置换术后DVT的发生率在未预防组达30.8%，预防组达11.8%。一般认为，DVT发生的高峰在术后1～4天内，因此，早期积极采取有效防治措施对减少DVT的发生具有重要的临床意义。目前已证实关节置换术后使用低分子肝素、利伐沙班等药物能有效防治DVT［3-4］，但费用高昂。另一方面，有大量临床报道证实髋、膝关节置换术后使用中药内服对防治DVT形成疗效佳，且具有用药方便、费用廉价等优点。本研究通过收集关于髋、膝关节置换术后运用中药防治DVT的现代文献资料，运用关联规则和复杂系统熵聚类等方法进行数据分析，旨在发现中医药治疗该病的辨证思路及组方用药规律。

1 资料与方法

1.1资料来源收集从建库至2016年(检索截止日期2016年7月31日)中国知网、重庆维普、万方数据库、中国生物医学文献数据库中关于中药防治髋、膝关节置换术后DVT的文献。剔除无具体药物、药量及组方重复的处方。最后共筛选出67首中药外用处方。

1.2处方录入将上述筛选后的处方录入“中医传承辅助平台(V2.5)”软件。导入数据前由双人负责数据的审核，以确保准确的数据源。

1.3数据处理方法通过中医传承辅助平台进行药物频次统计、组方规律分析(包括聚类分析、提取组合、网络化展示等)、新方发现。统计分析方法为该软件自带的挖掘算法，包括关联规则算法、复杂系统熵聚类和无监督的熵层次聚类等［5-7］。

2 结果

2.1常用药物频次分析对收集的67首处方中包含的83味中药进行频次统计，使用频次较高的中药依次为红花、当归、川芎、桃仁、赤芍等，其中使用频次在15以上的有15味，见表1。

表1 处方中频次≥15的药物

2.2高频次药物关联规则分析使用关联规则挖掘方法，将支持度个数设为28，置信度设为0.9，得到高频次药物组合共30个，其中2味药的组合17个，3味药的组合11个，4味药的组合2个，见表2；常用药物关联规则共14个，见表3；药物之间关联规则的“网络展示”见图1。

表2 处方中高频次药物组合

表3 处方中置信度≥0.9药物组合的关联规则

图1 常用药物关联规则网络图

2.3熵聚类分析

2.3.1 基于改进的互信息法的药物间关联度分析 依据处方数量，结合经验判断和不同参数提取数据预读，设置相关度为8，惩罚度为4，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0.025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 以改进的互信息法分析出的药物间关联度分析结果为基础，按照相关度与惩罚度相互约束原理，基于复杂系统熵聚类的层次聚类分析，演化出3～4味核心组合药，见表5。

表4 基于改进的互信息法的药物间关联度分析

表5 基于复杂系统熵聚类的防治髋膝关节置换术后深静脉血栓形成的核心组合药

2.3.3 基于无监督的熵层次聚类的新处方分析 在核心组合提取的基础上，运用无监督熵层次聚类算法得到6个新处方，见表6、图2。

表6 基于熵层次聚类的防治髋膝关节置换术后深静脉血栓形成的新处方

图2 新处方药物网络图

3 讨论

本研究运用中医传承辅助系统对用于防治髋、膝关节置换术后DVT的67首中药外用处方进行分析，发现常用药物、药对及核心药组，并且演化出6个潜在的新处方。

药物使用频次分析发现，临床用于防治髋、膝关节置换术后DVT的中药大抵以活血化瘀药(红花、川芎、桃仁、牛膝、丹参)为主，兼补血药(当归)、补气药(黄芪、甘草)、平肝熄风药(地龙)、破血消癥药(水蛭)等，治法以活血化瘀，益气养血为主，而高频使用的中药组合有川芎、红花；红花、桃仁；当归、红花；红花、赤芍；川芎、当归等。通过关联规则分析发现，置信度≥0.9的药物组合有14组，其中置信度为1的药物组合有6组：桃仁-红花；川芎、桃仁-红花；当归、桃仁-红花；赤芍、桃仁-红花；川芎、当归、桃仁-红花；川芎、赤芍、桃仁-红花。

综上所述，从高频次用药规律及药物关联规则推测，常用的处方为桃红四物汤［8］(桃仁、红花、当归、川芎、赤芍、熟地黄)及补阳还五汤［9］(黄芪、赤芍、川芎、当归尾、地龙、桃仁、红花)。李剑等［10］认为髋、膝关节置换术后初期以气血瘀滞为主，体现为气虚血瘀或气滞血瘀，治疗应采取益气活血或理气活血方药。桃红四物汤以祛瘀为核心，辅以养血、行气，而补阳还五汤则重用补气药与少量活血药相伍，使气旺血行以治本，祛瘀通络以治标，两方均符合患者术后初期“瘀、虚”的体质，临床宜辨清虚实轻重而用之。

通过药物间关联度分析得到的常用药对有：丹参-牡丹皮；丹参-香附；当归-柴胡；续断-茜草；桃仁-忍冬藤；续断-穿山甲等。通过复杂系统熵聚类分析得到的核心组合主要有：当归尾、熟地黄、水蛭；当归尾、当归、独活；枳壳、熟地黄、桔梗；熟地黄、白芍、三七；熟地黄、生地黄、三七等。这些药对与核心组合体现了术后气滞血瘀证或气虚血瘀证兼证的用药特点。如丹参-牡丹皮有清热化瘀的作用，适用于术后血瘀，郁而化热之证，而牡丹皮-香附发挥清热行气的作用，适用于术后气滞，郁而化热之证；而当归尾、熟地黄、水蛭组合中，当归尾、水蛭均具有破血活血的作用，熟地黄能补血滋阴，合用可攻补兼施，发挥活血而不伤血的功效，其余核心组合也大抵具有此配伍特点，符合髋、膝关节置换术后患者体质。

通过基于熵层次聚类分析得到6个新处方，其中1处方药物以活血化瘀为主，其余处方药物以健脾益气，养血滋阴为主，可为临床遣方用药提供参考，但这些新方均需根据临床实际情况进行辨证加减。

本研究基于数据挖掘技术分析治疗髋、膝关节置换术后DVT的中药处方的用药规律，获得了既往传统医案整理和统计学研究未获得的新信息，对该病的治疗具有参考价值。