新型冠状病毒肺炎中医诊疗方案用药规律数据挖掘*
2020-06-20冷安明周佐涛
冷安明,杨 静,周佐涛,张 葵
(贵州省人民医院 贵阳 550002)
2019年12月,湖北省武汉市首次发现以发热、干咳、乏力等为表现的原因不明肺炎[1],国家卫生健康委将其暂命名为新型冠状病毒肺炎(Novel Coronavirus Pneumonia,NCP)[2]。该病自发病来,发展迅速,已在全国甚至全球范围内广泛传播,至2020年2月8日24时,确诊病例37198例,疑似病例28942例,重症病例6188例[3]。中医在瘟疫的防治中有数千年的经验,2003年传染性非典型肺炎防治中,邓铁涛带领中医团队在传染性非典型肺炎的救治中创造了零死亡、零转院、零医护人员感染“三个零”的奇迹,国家卫生健康委从新型冠状病毒肺炎诊疗方案第三版开始,明确提出了中西医结合治疗,早期中医参与治疗的方案[4]。从2020年2月8日检索国家及省级卫生健康委、中医药管理局网站看,已有国家卫生健康委及国家中医药管理局中医诊疗方案2个,各省级中医诊疗方案15个,各版本中医诊疗方案中,均认为本病属疫病范围,但其治疗方案仍有不同之处。
本研究基于中医传承辅助平台(V2.5),运用软件自带的关联规则、熵聚类等数据挖掘方法,总结国家卫生健康委、中医药管理局及各省卫生健康委、中医药管理局公布的NCP中医诊疗方案的用药规律,以期为目前中医防控NCP临床用药提供指导。
1 资料与方法
1.1 数据来源及预处理
收集国家及省级卫生健康委、中医药管理局公布的NCP中医诊疗方案,提取方案中四诊信息及处方用药信息,并参考《中药学》[5]、《中华人民共和国药典》[6]对纳入处方的药物进行规范化处理。如西洋参、生晒参、红参、人参统一为“人参”;南沙参、北沙参、沙参统一为“沙参”;灸黄芪、生黄芪均统一为“黄芪”。
17个诊疗方案中,新疆方案为少数民族医药未纳入;四川及北京方案中分成人及儿童方案,因儿童方案仅两个省份,考虑数据量较小,而且西医诊疗方案中未将儿童及成人方案分别列出,故只纳入成人方案;在方案中列出加减,但未提出具体症状加减的,未纳入加减药物;方案中建议的中成药处方未纳入数据。
1.2 数据录入与核对
将所收集到NCP中医诊疗方案资料整理好,录入中医传承辅助平台软件(V2.5)中,并经双人核对无误后形成NCP中药处方数据库,以保证数据的准确性。
1.3 数据分析
将录入数据通过统计报表系统及数据分析提取,统计药物四气五味及归经,药物使用频次,并进行组方规律及聚类分析等数据挖掘。
2 结果
2.1 药物性味归经分析
运用“中医传承辅助平台(V2.5)”软件中统计报表系统模块中“性味归经统计”功能。四气分析结果显示76首处方中温性药312次,寒性药302次,平性药109次。五味分析结果显示苦味药432次,辛味药337次,甘味药323次。归经分析结果显示肺经519次,胃经394次,脾经335次,心经213次。
2.2 药物频次分析
运用系统的数据分析模块中“频次统计”进行分析,结果显示76首处方共有药物118味,药物使用频次总合为804次。使用频率高于15次的药有18味,排名前十的药物是杏仁、甘草、生石膏、黄芩、麻黄、连翘、茯苓、苍术、大黄、法半夏,结果见表1。
表1 NCP中药处方使用频率大于15次的药物使用情况
表2 NCP处方支持度为15的常用药物组合
2.3 基于关联规则的方剂组方规律分析
运用软件组方规律分析,将支持度设置为15,得出常用药物组合22个,具体见表2。
在支持度15基础上,将置信度设置为0.8,点击规则分析,得到处方中内在规则16个。
2.4 基于熵聚类的方剂组方规律分析
2.4.1 基于改进互信息法药物关联度分析
根据纳入数据库的处方数量,结合既往经验及不同参数数据的预读,设置相关度为8,惩罚度为2,进行聚类分析,得到处方中118味药物之间关联度,并将结果中关联系数在0.06以上的药对列表,见表4。
表3 NCP处方支持度为15及置信度0.8药物组合分析
表4 NCP中医诊疗方案常用药对(关联系数>0.06)关联情况
表5 NCP中医诊疗方案无监督的熵层次聚类核心组合
2.4.2 基于无监督的熵层次聚类新方分析
根据改进互信息法结果,通过无监督的熵层次聚类算法,得到14个核心结合,见表5。进一步聚类生成治疗NCP新方7个。新方1:炙麻黄_茯苓_葶苈子_法半夏_藿香;新方2:淡竹叶_知母_橘红_生地黄_黄连;新方3:黄芩_山茱萸_杏仁_附子;新方4:黄芩_山茱萸_甘草_连翘;新方5:法半夏_藿香_白豆蔻_茯苓_陈皮;新方6:柴胡_党参_紫苏叶_独活;新方7:生石膏_山茱萸_杏仁_附子。
3 讨论
从本研究所纳入的17个NCP中医诊疗方案看,均认为本病属中医疫病范围,其病机特点以“湿邪”为核心,各期多合并有“热、寒、毒、瘀、虚”等病机表现。多数诊疗方案均主张临床分期为初期、中期、极期(重症期)、恢复期,初期多表现为寒、湿、热等病邪阻于肺卫所致,部分初期表现为湿邪阻于膜原,病势发展迅速,易入里而出现热毒阻肺表现,如不及时治疗病情进一步加重则表现为内闭外脱而危及生命,恢复期多表现为肺脾气虚或气阴两伤表现,从疾病发展规律看,符合温病三焦传变规律。而各地诊疗方案中,极少提到鼻塞流涕等表证,说明本病符合温疫发病规律,正如《广温疫论》所说:“若温疫,则邪从中道而出表入里,惟视人何经本气之强弱为传变。”
从本研究总结处方性味归经看,使用最多是温性药,其次为寒性及平性药物;五味分析苦味及辛味、甘味药物最多,苦能泄能燥,辛能发散行血,甘能补益;归经方面则是肺经、胃经、脾经及心经为主。正如吴又可在《温疫论》中所说:“伤寒时疫,皆能传胃”,又说:“疫者,感天地之历气,其气之来,无论老少强弱,触者即病。邪自口鼻而入”。叶天士也认为:“温邪上受,首先犯肺,逆传心包。”提示其病位多在上焦肺卫及中焦脾胃,后期多出现热入营血,心经血热等表现。治疗上早期以化湿解毒,中期则以宣肺解毒,重症期以开闭固脱,恢复期以健脾益气养阴为主。
使用频率前十位药物杏仁、甘草、生石膏、黄芩、麻黄、连翘、茯苓、苍术、大黄、法半夏,前十位药物包含了经方麻杏石甘汤。本方出自《伤寒论》“汗出而喘,无大热者,可与麻黄杏仁甘草石膏汤。”认为在温病热邪壅肺无汗,气促时可用。《订正仲景全书伤寒论注》提出:“太阳病有喘咳,无汗喘者,宜麻杏石甘汤。”《增订通俗伤寒论》也指出:“最多冬温兼寒,即客寒包火,首先犯肺之证……重则麻杏石甘汤。”而黄芩有清热燥湿,泄火解毒作用;连翘有清热解毒,疏散风热功效;茯苓、苍术健脾渗湿;法半夏燥湿化痰;大黄泻热通肠,凉血解毒。
通过复杂系统熵聚类算法,得到七对核心组合,并组成七个新方。其核心组合及新方仍以化湿、解表、清热等为主。如新方1由炙麻黄、茯苓、葶苈子、法半夏、藿香,药物组成以辛温为主,有化湿利水,表里双解的作用,主要用于寒湿在表,恶寒发热,头痛,肌肉酸痛等症;新方2由淡竹叶、知母、橘红、生地黄、黄连组成,药物组成多为苦寒之品,有凉血清心作用,主要用于热入营血,热甚烦渴,舌红绛等表现;新方5由法半夏、藿香、白豆蔻、茯苓、陈皮组成,有芳香理气,燥湿化痰,和中止呕作用,主要用于邪在中焦,胸闷脘痞,恶心呕吐,乏力肢倦,苔腻等表现;新方7由生石膏、山茱萸、杏仁、附子组成,主要用于寒郁湿凝,恶寒发热,胸闷,恶心呕吐,便溏等表现者。
中医传承辅助平台软件集成了一般统计法、关联规则、复杂系统熵聚类等数据挖掘方法,能较系统的总结疾病用药规律[7]。而国家及各省所公开的中医诊疗方案多为中医专家组集体协商而来,是众多临床专家经验的集成[8-11]。本文利用数据挖掘方法,得出NCP病位主要在肺、脾、胃,后期涉及心。而通过本软件生成的七个新方,亦可在一定程度上弥补诊疗方案中的不足,为打赢本次抗击NCP疫情提供一定的参考与借鉴。但本研究所得到的七个新方临床使用价值还需要进一步结合临床实践验证,而且各省NCP中医诊疗方案制定过程中多结合了本地的气候特点,本研究未能充分挖掘,建议在临床实践时综合考虑。