基于数据挖掘的中药治疗慢性牙周病用药规律研究

石 云 王 超 王 磊 王 勇 张迎娣 李洁怡

（1 上海市中医文献馆，上海 200020，2 上海中医药大学，上海 201203；3 同济大学附属东方医院口腔科，上海 200120）

牙周病是口腔临床的常见病、多发病，患病率可高达90%[1]。牙周病是牙齿周围支持组织各类病症的总称，是造成牙齿缺失的主要原因，主要临床表现是牙龈炎、出血、牙周袋加深、牙齿松动移位伴牙槽骨吸收三大症状[2]。当前用于慢性牙周病治疗的药物主要是抗生素，长期应用此类药物，如甲硝唑等易产生耐药性[3]，破坏口腔的菌群平衡，使牙齿着色等[4]。近年来，国内医家尝试用中医药治疗慢性牙周病，取得一定的疗效。通过数据挖掘可以得到中医药数据隐含的、非平凡知识[5]。本研究对治疗慢性牙周病中药复方进行数据挖掘，寻找众多医家治疗该病的有效经验病，加以整理、归纳，探索中医在该病的理论和临床实践的规律。

1 材料与方法

1.1 数据收集：以“慢性牙周病”为关键词检索中国生物医学文献数据库（CBM，1978年1月至2014年1月）、中国知识资源总库（CNKI，1979年至2018年12月31日）和中国学术期刊数据库（万方数据，1990年至2018年12月31日），并以“中医”、“中药”等为限定词，确保文献收集完整。通过建立文献评阅表，将符合以下三项的中药处方纳入分析：①慢性牙周病中医药临床研究；②病例数不少于60例；③中药饮片为《药典（2015版）》（以下简称《药典》）收录品种。剔除单方，共获得中药处方81首，其中内服71首、外用10首。因外用药多为含漱剂[6-8]不适合内服，故分别进行统计，按编号、文献题录、方名、药名等依次输入Excel2016中，分别建立相应的数据库。

1.2 数据清洗：对中药数据库进行数据清洗，按《药典》将饮片名称按正名正字修改，如“白茯苓”作“茯苓”，“丹皮”作“牡丹皮”，“山萸肉”作“山茱萸”等。按《药典》记载，输入每味饮片的性味、归经和功效主治；按《中药学》[9]输入每味饮片的类别。对于四气，参照蒋氏[10]和周氏[11]法赋值，对于归经、五味、功效和药物分类按相符的赋值“1”，不相符赋值“0”。由双人双输入进行质控。

1.3 数据分析

1.3.1 描述性分析：采用频数分析法，计算每味中药使用频次和药物的种类。

1.3.2 聚类分析：根据描述性分析，分别对内服药频次＞10次和外用药频次＞2次的饮片按其性味、归经和功效主治以分层聚类法进行聚类分析。

1.3.3 关联规则分析

采用关联规则挖掘药对配伍规律，设最小支持度30%，最小可信度50%，取支持度＞1的规则。

1.4 数据挖掘工具：运用SPSS Statistics 25进行数据聚类分析，STATISTICA S 12关联规则分析。

2 结果

2.1 描述性分析结果：71个内服方使用83味饮片，共627频次，使用频次10次以上的18种，由高到低依次为：牡丹皮（54）、山药（40）、熟地黄（38）、知母（37）、山茱萸（37）、茯苓（37）、泽泻（36）、地黄（33）、黄连（30）、石膏（28）、牛膝（22）、升麻（16）、麦冬（16）、黄柏（16）、金银花（13）、黄芩（12）、骨碎补（11）、当归（11），共486频次。10个外用方使用40味饮片，共56频次，使用频次2次以上的8种，由高到低依次为：金银花（6）、黄芩（4）、薄荷（4）、茵陈（2）、细辛（2）、三七（2）、青盐（2）、白芷（2），共24频次。

2.2 聚类分析结果：18味内服药常用饮片按归经分2类，聚类中心为归肝、肾经的占绝大多数；按四气分3类，聚类中心为“大寒、寒、微寒、平”占绝大多数；按五味分3类，聚类中心为苦味和甘味占多数；按功效分3类（表1）。按18味内服主药聚类可将71首方分3类（表2）。按8味外用主药聚类可将10首方分2类（表3）。

2.3 关联规则结果：内服药共得关联规则598条，34个药对，其中26个是六味地黄丸组方之间的关联（表4）；外用药共得关联规则4条，4个药对（表5）。

表1 内服药功效聚类结果

表2 内服主药聚类

表3 外用药按功效聚类结果

表4 内服药关联规则结果

表5 外用药关联规则结果

3 讨论

3.1 主要药物分析：通过聚类方法可以将药味聚类后，根据同类药物药性相近，归类也应相近的特点进行分类预测[12]。对内服药和外用药聚类分析显示如下规律。

3.1.1 清热药为内外用共性特点：内服和外用药频次最高的皆为清热类药物，与古代经典对本病（牙衄、牙宣）认识[13-14]一致，也与当前中医临床实践的医家主流认识一致。内外用均含有的主药是金银花和黄芩。金银花善治一切内痈外痈，如忍冬汤《医学心悟》；黄芩单方用治牙周病的研究报道均显示黄芩是有效药物[15-16]。

3.1.2 内服药特点：①清热泻火解毒类饮片使用频次最高，滋阴生津和补肝肾分列其后，表明临床用方以泻实火为主，补肾滋阴为辅；②归经主要是胃经、肾经、大肠和肺经；③对主药聚类分析发现，71首方对应的经典基础方是清胃散、六味地黄丸和玉女煎，分别从清胃火、滋肾阴、养胃阴立方。上述三点均符合中医对本病病因病机和治则的认识。

3.1.3 外用药特点：外用药聚类除寒性药物外，包含温性的解表药细辛与白芷。查细辛和白芷功用主治种均有外用止齿痛之功，如细辛汤（《圣济总录》）、细辛散（《御药院方》）用法均为温（热）漱冷吐；《纲目》《本草经疏》等多种药物学专著均对白芷治齿痛有记载。

对内服、外用药物的分析结果体现了大多数医家对牙周病的认识：①病位在齿，与胃、肾、大肠关系密切；②病性以实证为主，胃火炽盛，热毒壅盛，胃肾阴虚火旺为基本病机；③治则方面，清热凉血，泻火解毒，滋补胃肾阴虚是主要治法；④外用药物辨病用药，不拘于性味。

3.2 常用药对规律分析：关联规则分析可以自动对药物进行功效分类与其药性特征之间的关联模式或规则研究[12]，找出数据集中存在的频繁模式和隐含的关联规则，从而预测事物的发展趋势[17]。从内服药和外用药关联规则挖掘结果提示以下几点：①内服药关联规则中绝大多数是六味地黄丸组成药物之间的关联关系，提示补肾滋阴法可能是中医治疗慢性牙周病的基本方法；②“黄连与地黄”和“知母与石膏”的配伍特点在于同为清热药，黄连与石膏入胃经，地黄入肾经，知母同时入胃、肾经；黄连、石膏清实火，知母、地黄清虚热，提示治疗本病清热药需要兼顾清胃、肾两经虚实火。③外用药两组对药提示金银花是本病外治的要药。上述发现对将来中医内服外治治疗牙周病的提供思路，可以作为有效药对进一步分析。