基于数据挖掘技术分析《中华医典》治疗膝骨关节炎的组方用药规律

万盈盈，张 宏，张春艳，王旭昀，李苏茜，韦 尼，侯秀娟，刘美奇

(1. 中国中医科学院西苑医院，北京 100091；2. 北京中医药大学东方医院，北京 100078；3. 首都医科大学附属北京中医医院，北京 100010)

膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是现代医学中的病名，在古代中医文献中并无记载。根据其发病的临床表现，现代中医学认为其属于“痹证”“膝痹”的范畴，关于痹证的记载最早见于《黄帝内经》：“风寒湿三气杂至，合而为痹也。”后来历代医家认为本病属于“鹤膝风”“历节病”“白虎风”“风湿痹”等范畴。KOA是最常见的骨关节炎病，主要临床表现为关节疼痛、僵硬和功能丧失。近年来KOA患病率逐年上升，膝关节置换手术率逐渐增加[1]，是引起身体残疾和医疗费用增加的主要因素之一，严重降低患者的生活质量[2]。目前西医治疗KOA以消炎镇痛药和手术治疗为主，并不能延缓疾病进展[3]，而中医药治疗KOA有独特的优势。本研究通过数据挖掘技术分析《中华医典》中古代医家治疗膝骨关节炎的用药规律，为中医药治疗膝骨关节炎提供临床指导。

1 资料与方法

1.1资料来源 收集《中华医典》软件中有关膝骨关节炎的中医内治方。通过检索文献收集膝骨关节炎相关的古代名称，包括“痹证”“膝痹”“骨痹”“鹤膝风”“历节风”“白虎风”“骨痨”“流痰”“拐柳子病”“穿骨流注”等[4]。根据《中华医典》软件的特点，以“痹”“鹤膝风”“白虎风”“历节风”“骨痨”“流痰”为检索词进行检索，对膝骨关节炎治疗相关的方药内容进行导出。

1.2纳入标准 ①《中华医典》中凡用于治疗膝骨关节炎的药物组成完整的内服方剂均可纳入；②单方亦纳入；③无方名的方剂亦纳入。

1.3排除标准 ①不符合纳入标准的方剂；②没有明确服用方法的方剂；③主治症中包含“痹”“白虎风”“流痰”“骨痨”等检索词，但描述的症状不在膝部的方剂；④与其他入选方剂的药味完全相同且出现年份较晚者。

1.4中药药名规范 参照2015年出版的《中国药典》，对入选方剂的中药药名进行规范，如将“桂心”规范为“肉桂”，“土龙”“虫蟮”规范为“地龙”，“浙贝母”“川贝母”规范为“贝母”等。

1.5数据录入与分析 将入选的197首方剂依次录入由中国中医科学院提供的中医传承辅助平台V2.5，对数据进行分析。首先，进入平台的“统计报表-方剂统计”系统，按西医疾病“膝骨关节炎”提取出录入的古代医家治疗KOA的全部方剂，进行药物的四气、五味、归经统计。其次，进入平台的“数据分析-方剂分析”系统，按上述方法提取出197首方剂，利用“频次统计”功能得出频次较高的药物，利用关联规则算法挖掘出常用药对及其形成的网络展示图，利用复杂系统熵聚类法等得出核心组合和新处方。

2 结 果

2.1四气五味归经分布 本研究从《中华医典》中筛选出治疗KOA的内治方197首，进行统计分析，得到236味中药，对药物的四气五味、归经进行统计，发现药性为温、平、寒、热、凉的频次分别为960，397，352，116，48次，药味为辛、甘、苦、酸、咸、涩的频次分别为989，916，897，171，121，28次，药物归经频次在前3位的分别是肝、脾、肾经。见表1。

表1 《中华医典》中治疗KOA的197首方剂药物归经分布

2.2用药频次分析 对《中华医典》中治疗KOA的197首方剂中出现的236味中药频次进行统计分析，发现出现频次大于10的中药有56味，具体见表2，其中药物频次排前10位的依次为当归、牛膝、川芎、防风、肉桂、羌活、甘草、茯苓、白芍、附子。

2.3高频药物的药类分布 根据临床治疗KOA的用药经验，结合古代文献对药物功效的表述，高频药物可初步分为活血化瘀药、祛风湿药、补益药、温里药、利水渗湿药、清热药、理气药、祛风通络药、化痰散结药等，见表3。其中活血化瘀药出现频数最高，频率占25%，最常使用的活血药有当归、牛膝、川芎、白芍、没药、乳香、赤芍、五灵脂、红花、桃仁、全蝎。

2.4关联规则分析 在平台的“组方规律”分析中，将支持度设为15%，置信度设为0.6，利用“用药模式分析”得到药物组合频次表以及关联规则，频次在29次以上的核心组合有10对，每对核心组合中均含有活血化瘀药，活血药常配伍祛风湿药、补益药、温里药使用，见表4及表5。基于同现关系演化出中药关联规则的网络展示图，其中当归位于网络图中心，证实当归是临床治疗KOA最常用的中药，见图1。

表2 《中华医典》中治疗KOA的197首方剂频次>10的中药

2.5聚类分析 在平台的“新方分析”界面，根据方剂总数及相关经验，相关度设为6，惩罚度设为3，根据复杂系统熵聚类分析得出18个核心药物组合，根据无监督熵层次聚类分析挖掘出9个治疗KOA的新处方，见表6及表7。

3 讨 论

3.1性味归经 经过软件统计分析，从药物的四气、五味、归经分布可以看出，古代中医治疗KOA的中药药性多偏温、平，药味以辛、甘、苦为主，辛能散寒，甘能补、能和、能缓，体现了“辛甘化阳”的理论，苦能泻热燥湿，更可泄下通降逐瘀。从药物归经看，前三位分别是肝、脾、肾。膝骨关节炎的发生与肝、脾、肾关系密切，肝主筋，膝为筋之府，肝藏血，肝血充足，经筋得以滋养，则膝关节活动顺畅，肝血不足，筋失濡润，筋不柔则痛，故KOA的发生与肝脏有密切关系；脾主肉，主运化气血，脾运化失职，则气血乏源，无以润养肌肉筋脉，则筋挛肉缩，关节活动不利；肾主骨生髓，骨连筋，肾虚则筋骨失养，膝关节活动不利。《儒门事亲》曰：“筋痹不已，而成骨痹。”所以，药物归经以肝、脾、肾居多，符合KOA的病因病机，药物入肝肾经，可补肝肾、健脾胃、强筋骨，这对于改善KOA脏腑亏虚的本质很重要。

表3 《中华医典》中治疗KOA的197首方剂高频药物药类频数情况

表4 《中华医典》中治疗KOA的197首方剂基于关联规则的常用药物用药模式

表5 《中华医典》中治疗KOA的197首方剂常用药物规则分析

图1 核心药物组合网络展示图

表6 基于复杂系统熵聚类的《中华医典》中治疗KOA的197首方剂药物核心组合

表7 基于无监督熵层次聚类的KOA的新处方

3.2活血药的使用 本研究发现活血化瘀药在古代治疗膝骨关节炎中使用频率较高，其中当归、牛膝、川芎是最常用的三味活血药。《神农本草经》中记载当归味甘辛，性温，能补血活血、调经止痛，现代研究表明当归可以抗血小板聚集、改善造血功能等[5]。牛膝甘苦酸平，归肝肾经，可活血祛瘀，补肝肾，强筋骨，引血下行，下肢血行则疼痛减轻。现代药理表明牛膝中的杯苋、蜕皮甾酮可以保护软骨、修复损伤组织，齐墩果酸三萜皂苷具有抗炎、抑制骨吸收的作用，牛膝多糖可以降低血液黏滞度、提高机体免疫力等[6]。川芎味辛，性温，能活血行气、祛风止痛，现代药理研究川芎有抑制血小板聚集、改善微循环等功能[7]。现代中医认为膝骨关节炎的病理关键在于肾虚血瘀，瘀血与KOA关系密切，是其主要发病机制之一。活血药可以通过降低骨内压、抑制炎症介质、清除氧自由基等途径影响KOA的发生发展[8-11]，所以活血药的使用对于KOA的治疗至关重要。从关联规则分析结果可知，活血药多配伍祛风湿药、补益药、温里药使用，如牛膝配伍羌活、当归配伍防风、牛膝配伍当归、川芎配伍肉桂等，说明古人在活血化瘀的同时，注重补虚以治本，祛邪以治标，这体现了活血不伤正、标本兼顾的治法。

3.3新方分析结果 通过高频药物聚类分析，得到古代治疗膝骨关节炎的核心组合18个，新处方9个。方1中升麻、柴胡疏散清热、升举阳气，知母清热滋阴，藁本祛风除湿止痛，四药共奏清热除湿止痛之功，可用于治疗KOA早期风湿热郁之证。方2中楮实子、五味子补肾益精，巴戟天、肉苁蓉补肾温阳，用于治疗KOA晚期肾阴阳两虚之证。方3中秦艽祛风湿热、通络止痛，黄芩、黄连清热祛湿，蚕沙、松节祛风除湿；方4中生地黄清热养阴，黄连、黄柏清热祛湿，苍术燥湿健脾，木通利尿通淋，两方共奏祛风清热除湿之功，用于治疗KOA湿热痹阻证。方5中当归、牛膝养血活血，杜仲补肝肾，强筋骨，蚕沙、萆薢、茄根祛风除湿；方6中黄芪、人参、白术补气健脾，没药散瘀定痛；方7中独活、防风、羌活、白附子祛风除湿、蠲痹止痛，骨碎补补肾强骨；三方相合似独活寄生汤之意，共奏祛风湿，止痹痛，益肝肾，补气血之功，可用于治疗膝痹日久，肝肾两虚，气血不足证。方8中自然铜散瘀止痛、续筋接骨，骨碎补疗伤止痛、补肾强骨，乳香活血定痛，制草乌、白附子祛风除湿止痛；方9中五灵脂、乳香祛瘀生新，地龙、僵蚕祛风通络止痛，木鳖子散结消肿，舒筋通脉，两方相合用于治疗瘀血痹阻证。

综上所述，古代医家治疗膝骨关节炎时选用药物性多偏温平，药味以辛、甘、苦为主，归经以肝、脾、肾居多，最常使用活血药如当归、牛膝、川芎，最注重活血化瘀治法，并配伍使用祛风湿、补益、温里等治法，体现活血不伤正、标本兼顾的治疗原则，对临床KOA的治疗有重要的指导意义。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。