基于形式概念分析方法探讨李赛美纯中药辨治青年2型糖尿病规律

郝艺照， 徐笋晶， 梁蕴仪（指导：李赛美）

（1.广州中医药大学第一临床医学院，广东广州510405；2.广州中医药大学，广东广州510405）

近年来，糖尿病发病率在我国呈持续上升趋势，2013年我国糖尿病发病率达到10.4%[1，2]，其中2型糖尿病患者占糖尿病患者总数的75%～90%，且糖尿病青年患者所占比例明显上升。李赛美教授在国内较早提出纯中药治疗2型糖尿病的理念，经过数年的探索，积累了丰富的经验。李赛美教授认为，青年2型糖尿病患者的病因病机、辨证治疗皆与中老年患者有明显不同。青年患者年纪小、病程短，辨证以邪实为主，正虚不明显，疗效也较中老年患者显著。

形式概念分析由德国学者Wille于1982年首先提出，是对“概念”进行数学化表达的方法。其基本思想是基于对象与属性之间的二元关系而建立的一种概念层次结构，构建形式背景[3]，通过简洁的图形展现概念之间的复杂网络关系。由于其能够将概念的整体结构和概念之间的关联进行可视化，进而进行数据分析和规则提取，尤其适合中医学多重复杂的数据如中医学经典理论、中医类方和名医诊治经验的知识发现，并取得了一定的成果[4-6]。

为更好地分析李赛美教授治疗青年2型糖尿病患者的处方用药特点，以下选取李赛美教授治疗青年2型糖尿病患者的50个有效病案，利用形式概念分析方法，挖掘李赛美教授纯中药辨治青年2型糖尿病的用药规律。

1 资料与方法

1.1 病案资料的收集 选取李赛美教授于2017年1月至2019年1月期间于广州中医药大学门诊部采用纯中药治疗的50个有效的青年2型糖尿病患者医案。医案患者的诊断标准采用1999年世界卫生组织（WHO）糖尿病诊断标准，并排除其他类型糖尿病[1]。符合以下3项中的任意一项即可诊断为糖尿病：①糖尿病症状（包括多饮、多尿及不明原因的体质量下降）+随机血糖≥11.1mmol/L；②空腹血糖≥7.0mmol/L；③75 mg葡萄糖负荷后2 h血糖≥11.1mmol/L（无糖尿病症状者，需重复测定血糖以明确诊断）。

病案资料的纳入标准：①明确诊断为2型糖尿病者，年龄在18～44岁之间；②病历资料完整，包括基本信息、主诉、病史、四诊信息、诊断和处方；③患者无糖尿病急性并发症，并要求纯中药治疗；④比较患者治疗前后的血糖、糖化血红蛋白、糖耐量试验、胰岛素释放等检查结果。参照《中药新药临床研究指导原则》糖尿病疗效判定标准，结果属“显效”者：空腹血糖及餐后2 h血糖下降至正常范围，或空腹血糖及餐后2 h血糖下降超过治疗前的40%，糖化血红蛋白值下降至6.2%以下，或下降超过治疗前的30%。⑤治疗前后监测患者肝功能、肾功能等相关指标均未见异常。

1.2 病案资料数据规范化处理及数据库构建 ①症状：主要参照中医古籍出版社出版的《中医症状学研究》[7]。脉象部分参考中国中医药出版社“十三·五”规划教材《中医诊断学》[8]对28种常见病脉的定义。《中医症状学研究》未曾涉及的部分症状，如糖尿病常见症状“体重减轻”、“多饮”等，参照《中医诊断学》，并经李赛美教授核定同意后，作为规范化症状纳入。共有以下症状：恶风，畏热，多饮，多汗，颈项痛，眠差，大便黏腻，舌红，体质量减轻。②方剂：参照《中医方剂大辞典》[9]对方剂名称进行规范化。③中药：参照《中药学》[10]对中药名称进行规范化处理，如将“芍药”、“白芍”、“白芍药”、“炒白芍”、“酒白芍”等统一为白芍。将规范化后的数据录入数据库中，以便于资料的保存及形式背景的生成。

1.3 构建形式背景 形式背景是形式概念分析理论中描述事物最基本的方法，形式背景的生成是进行形式概念分析的基础。1个形式背景通常由1个反映对象及属性关系的矩形表格来表示。生成形式背景并进行优化后，可以构建相应的概念格。概念格是以概念为元素的偏序集，反映了概念之间泛化和例化关系，是形式概念分析应用的前提。它对形式背景中对象与属性之间的映射关系进行可视化。形式背景的大小与概念格的复杂程度相关。形式背景越大，概念格的时空复杂性越高，且其复杂程度随着形式背景的增大，呈指数性增加。根据形式背景相关定义[11-13]及本论文需要进行知识发现的内容，分别以患者的症状、处方、中药为属性，生成“病例—症状”、“病例—处方”、“病例—中药”形式背景，并进行优化。

1.4 生成偏序结构图 属性偏序结构算法按照数据特征出现的频率确定该特征在偏序结构中的序，根据数据间的关联来建立偏序结构，依据偏序和偏序结构形成的簇集而实现聚类，进而从形成的整体或者局部偏序结构中发现事物的普遍性和特异性。据此生成的属性偏序结构图，层次关系清晰，无交叉连线，弥补了传统的概念格和Hasse图中各个概念层次关系复杂、关系表示欠直观的缺点，便于进行知识发现。本研究运用Pattern Analysis Tool程序，载入Excel文件，将其转换为psa文件，实现形式概念分析下的偏序结构图的构造算法，生成相应的偏序结构图。

2 结果

2.1 病案的一般资料 入选病案的50例患者的一般资料如下：①性别：男38例，女12例；②年龄：患者最小年龄24岁，最大年龄44岁，平均年龄38.2岁；③合并疾病情况：合并高血压者7例，高脂血症者12例，脂肪肝者5例，高尿酸血症者2例，胆囊结石者1例，胆囊息肉者2例，甲状腺结节者1例，肾结石者2例，慢性浅表性胃炎者1例，子宫肌瘤者1例。

图1 青年2型糖尿病患者症状偏序图Figure 1 Partially ordered diagram for the sym ptoms of youth type 2 diabetesmellitus patients

2.2 青年2型糖尿病患者症状知识发现 以病例为对象、症状为属性，生成青年2型糖尿病患者症状偏序图（见图1），从中可以发现青年2型糖尿病患者的症状特点。首先，症状偏序结构图的第一层，是对象集中的各个对象中最具普遍性的属性的集合，前3个依次是：{口干，舌质红，脉滑}。根据《中医诊断学》对以上3个症状的常见病因病性进行划分如下：①口干：津液损伤，或津液输布障碍。多见于燥邪伤津、里热炽盛、阴虚燥热、湿热伤津、痰饮内停、血瘀内阻、营分内热之证。②舌质红：热证。③脉滑：为痰湿、食积、实热之征。可见以上3个属性（症状）的主要含义都与热证有关。提示热邪是青年2型糖尿病患者中最常见的致病因素。

从横向看，偏序结构图中，{口干}属性集合是整个图中簇集最多、包含最多对象，也是最具有普遍性的属性组。症状偏序图中，包含最多分支的属性对为{口干，舌质红}，共有42%的对象中包含有这个属性组。即{口干，舌质红}为青年组糖尿病患者最具有代表性的组合症状，常同时出现。此外，根据簇集与簇集之前的联系，可以直观地发现共同包含有较多分支的属性集，这种属性集可以由2个、3个、4个甚至更多的属性组成。图1中，除了{口干，舌质红}之外，其他簇集包含≥5个属性集合有：{口干，舌质红，脉滑}，{口干，脉滑，脉弦}，{口干，舌质红，脉弦，苔黄，舌质紫黯}，{舌质红，脉滑}。综合以上结果，联系簇集下所属分支的属性特点，可以发现，青年2型糖尿病患者多以中焦湿热蕴结证候为主，同时多兼夹津伤、瘀血、肝郁等。

2.3 青年2型糖尿病患者处方知识发现 以病例为对象，处方为属性，生成青年2型糖尿病患者处方偏序图（见图2）。从图2中可以发现：{葛根芩连汤}作为最大共有属性，在图2中占据绝对优势，其下共包含42个分支，即有42个患者处方中包含有葛根芩连汤，占总数的84%。结合其下的分支进行分析，结果提示包含簇集最多、普遍性最高的属性组为{葛根芩连汤，理中丸}，共包含38个分支，占76%。此外，可以发现李赛美教授在使用葛根芩连汤合理中丸的基础上，常合用{肾四味}或{白虎汤}。结合症状偏序图（图1），可以发现青年2型糖尿病患者多存在热邪明显，甚至伤及阴津的表现，故常合白虎汤以清热泻火、生津止渴。但症状偏序图（图1）中并未提示有明显的肝肾不足的表现，而在处方偏序图（图2）中，李赛美教授常用肾四味以补肝肾，提示青年2型糖尿病患者虽以实邪为主，虚象不明显，但热邪炽盛，本身易劫烁阴液阴精，且青年发病，已有肝肾不足的表现，故应注意调补肝肾，补先天之本。

图2 青年2型糖尿病患者处方偏序图Figure 2 Partially ordered diagram for the prescriptions for youth type 2 diabetesmellitus patients

此外，处方偏序图中常用的属性对还有{桃核承气汤，增液汤}、{小柴胡汤，半夏泻心汤}，提示李赛美教授纯中药治疗青年2型糖尿病，亦常辨证使用{桃核承气汤，增液汤}以泄热活血、化瘀通腑，{小柴胡汤，半夏泻心汤}以调和肝脾。

2.4 青年2型糖尿病患者中药知识发现 以病例为对象，以中药为属性，生成青年2型糖尿病患者中药偏序图（图3），可以发现：中药偏序图的第一层共3个属性：{炙甘草}，{黄芩}，{葛根}。其中炙甘草作为第一层最上方的属性，普遍性远超其他属性，其所包含的分支有48个，占96%。从横向看，图中第一层中药为普遍性最高、即李赛美教授最常用的中药组，由左至右依次为{炙甘草}，{黄芩}，{黄连}，{葛根}，{干姜}，{淫羊藿}，{茯苓}，{天花粉}，{玉米须}，{党参}，{苍术}，{赤芍}，{甜叶菊}，{生地黄}，{红曲}。可以发现，前13味中药恰好为李赛美教授经验方“寒温降糖方”的组成。该方清热祛湿、温中健脾，由葛根芩连汤合理中丸加减组成。

此外，从图3中可以发现李赛美教授使用寒温降糖方时，常用的加减有：加{柴胡，枳壳}，即合四逆散之意，以疏肝解郁；加{知母，石膏}，即合白虎汤之意，以清热生津；加{补骨脂，菟丝子，枸杞子}，加上“寒温降糖方”中所包含的淫羊藿，即肾四味，以补益肝肾；加{生地黄，麦冬}以养阴生津；加{郁金，鸡内金}以疏肝解郁；加{牛膝，车前子}，用济生肾气丸意，以补肾利水；加{虎杖}以通腑泻热。

图3 青年2型糖尿病患者中药偏序图Figure 3 Partially ordered diagram for the herbs for youth type 2 diabetesmellitus patients

3 讨论

根据以上结果，可以发现：热邪是青年2型糖尿病患者最常见、最主要的病因，津伤、血瘀、肝郁等情况也十分常见。对此，李赛美教授常以葛根芩连汤合理中丸加减治疗，辨证得当，可取得理想的效果。葛根芩连汤具有解表清里的功效，主治挟热下利证。李赛美教授认为，青年2型糖尿病患者虽未必一定可见挟热下利的表现，但常见湿热蕴结于中下二焦，症状偏序结构图亦提示青年2型糖尿病患者常见症状多与湿热蕴结相关，故用葛根芩连汤以清热生津、燥湿坚阴。理中丸温中健脾，为太阴虚寒证之主方，李赛美教授在此合用理中丸主要有以下用意：培土以祛湿；培土以生津；培土以实脾，防肝木克伐；培土以温中，防黄芩与黄连之苦寒。以葛根芩连汤合理中丸为基础，加茯苓、玉米须以降利湿浊，天花粉、生地黄以养阴生津，赤芍活血通络，甜叶菊矫味，即为李赛美教授治疗糖尿病的经验方“寒温降糖方”，该方可清胃火、温脾寒、利湿浊、护阴津、化瘀血。根据辨证，在寒温降糖方的基础上，常加减使用清热生津、补益肾阴、疏肝解郁、养阴润燥、通腑泻热等中药。

随着生活习惯的改变，我国青年2型糖尿病患者的数量明显增加。青年患者在社会经历、生活习惯、生理机能、病理反应等多方面均与中老年患者不同，相应地，症状、证型、处方用药也与中老年患者有较大差异。既往由于2型糖尿病患者主体多以中老年人为主，中医中药治疗糖尿病的研究也多集中于中老年患者，尚未有针对中药治疗青年2型糖尿病的专题研究。

形式概念分析方法较传统的数据挖掘方法能更清晰地展现出中医潜在的、非线性的、多重复杂的知识关联，且不受样本容量限制。本团队多次将该方法运用于李赛美教授治疗糖尿病及其并发症的研究中，取得了一系列成果。在既往的研究中，患者同时使用口服降糖药或胰岛素控制血糖，中药的作用着重于改善症状、延缓并发症，而非调控血糖。本文首次利用形式概念分析方法探讨李赛美教授纯中药治疗糖尿病的经验，发现考察的所有病例均未使用口服降糖药或胰岛素，所使用的中药处方，既有助于改善症状、协调气血阴阳，又使血糖控制达标，反映了李赛美教授最新的糖尿病治疗心得，对临床具有一定的参考价值。由于篇幅所限，本研究仅对青年2型糖尿病患者最常见的症状、处方、用药及其加减进行了分析，对偏序结构图中特异性的属性分析较少，未来拟继续扩大病例数，针对偏序结构图中特异性的症状、处方开展进一步的分析。