基于数据挖掘的中医治疗新型冠状病毒肺炎用药规律分析*

潘 晔，张明利

(河南省中医药研究院，河南 郑州 450004)

新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎) 自暴发以来，广大医务人员、各大医疗机构积极探索疫情防控措施。国家卫生健康委员会《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第三版)》[1]首次纳入中医预防及诊疗处方，并一直延续至“第七版”[2]。各省市、自治区卫生健康委员会、中医药管理局[3]根据新冠肺炎疾病特点，以及当地气候与饮食习惯等提出各种版本的防治方案，结合传统中医与各地实际情况，充分发挥中医特色。截至 2020 年 3 月 4 日，新型冠状病毒肺炎诊疗方案第七版发布之前，已有24个地区发布了多版中医防治方案，帮助新冠肺炎患者康复和广大群众预防新冠肺炎。新冠肺炎属于中医学“疫病”范畴。中医药治疗流感等疫病，如果病因病机分析透彻，遣方用药合理严谨，1周左右即可痊愈。本研究采用数据挖掘的方法进行统计分析，从各地的中医治疗方案的用药出发，分析治疗方用药的四气、五味、十二经及药物功效，挖掘其中的药物组合并进行聚类形成新的聚类方，从而得出新冠肺炎的病机病因病位，发掘治疗方中的共识，探究新冠肺炎的治疗方法与思路。本文采用专业中医药数据挖掘平台与统计软件相结合的方式，专业中医药数据挖掘软件功能便捷，能快速得到结论；而专业统计软件可以跳出常规的数据挖掘方法，采用新模型得到独特结论。本文不仅得到了“对药”组合，还得到“角药”组合。数据挖掘方法是方剂用药规律分析的一大利器，新冠肺炎防治方案的数据挖掘有利于中医药抗疫经验的传播与推广。

1 数据准备与处理

1.1 处方数据来源

对各省市、自治区卫生健康委员会、中医药管理局官方网站进行检索，全面收集各地发布的新冠肺炎中医防治方案，本文只提取各版本的中医治疗方案。随着国家卫生健康委员会不断发布新冠肺炎诊疗方案，各地特别是新冠肺炎疫情严重的省市也不断更新诊疗方案版本。本文将国家卫生健康委员会和北京市[4]、上海市[5]、广东省[6]、湖北省[7]等24个省级卫生健康委员会发布的新冠肺炎防治方案进行整理，剔除儿童治疗方，只选取其中203首中药治疗方，并与恢复期处方分开。得到治疗期(非恢复期)处方178首，检索时间截至2020年3月4日。

1.2 处方数据预处理

1.2.1 处方选择及分类

各地区的防治方案通常有多个版本，对于同一地区不同版本中的相同处方视为重复处方进行去重处理，不同地区的重复处方则保留。这种处理方法是在剔除重复的处方基础上保留重要处方的占比。如果不同地区的治疗处方相同，可以证明这个治疗方是在各地区达成共识的。将各个地区都认同的处方保留，就是保留其重要性。由于各地中医诊疗方案均主张对新冠肺炎进行分期治疗，而恢复期的治疗方法明显不同于其他时期，故本文将恢复期处方删除。

1.2.2 分析软件与分析方法

本文采用由中国中医科学院中医药信息所研制开发的古今医案云平台与统计软件SPSS Modeler 18.0共同分析治疗方数据，充分挖掘新冠肺炎治疗方。基本的数据洗清与预处理采用Excel表，数据标准化则采用古今医案云平台的数据标准化模块。之后分别采用古今医案云平台和SPSS Modeler 18.0进行关联规则分析和聚类分析，并比较结果，得出结论。

2 结 果

2.1 治疗方高频药物分析

178首治疗方中中药的总频次为2 015次，由于地域习惯、炮制方法等原因导致中药命名不统一，采用古今医案云平台的标准化模块，不考虑炮制方法，并依据2015版《中华人民共和国药典》进行核对。除去复合药品及曲剂，标准化之后共有159种不同药物，如：补气药甘草片、白术、黄芪，止咳平喘药苦杏仁、葶苈子，发散风寒药麻黄、生姜，清热泻火药石膏、芦根，芳香化湿药苍术、广藿香、厚朴、草果，清热燥湿药黄芩，清热解毒药连翘、金银花，利水消肿药茯苓、薏苡仁，理气药陈皮，温化寒痰药法半夏，行气利水、截疟、驱虫药槟榔，清热凉血药赤芍，清热化痰药桔梗、瓜蒌，攻下药大黄，补益肝肾、收敛固涩药山萸肉，活血祛瘀、止咳平喘药桃仁，发散风热药柴胡，补阴药麦冬。治疗方中高频药物频次对比，见表1。

表1 新冠肺炎治疗方高频药物频次对比

2.2 治疗方高频药物属性分析

所有药物的四气五味归经属性统计结果如下，所用药物药性以寒、温、平为主，见图1左；药味以甘、苦、辛为主，见图1右。药物主要归肺、胃、脾经，见图2。药物功效分布情况，见图3。

图1 新冠肺炎治疗方高频药物四气雷达图与五味雷达图

图2 新冠肺炎治疗方高频药物十二经雷达图

图3 新冠肺炎治疗方药物功效分布情况

从高频药物的药物属性与功效分布来看，药品五味主要为辛、苦、甘，辛能行能散，宣肺平喘；苦能燥能泻，善治热证，燥湿和胃，下气平喘，化湿祛浊解毒；甘能补能和，健脾益气，甘淡相合，则渗湿利水。

2.3 治疗方数据高频药物组合分析

中药配伍在传统中医临床中运用广泛，如：《伤寒论》和《金匮要略》包含了丰富的方剂配伍，学者也不断对其进行学习探讨[8]。两味药物的组合被称为“对药”，具有相互关联作用的3味药物组合被称为“角药”。古今医案云平台的中药配伍功能与SPSS Modeler 18.0的关联规则功能类似，可以得到高频药物的药物组合，即“对药”与“角药”。SPSS Modeler 18.0的透视网络图将所有处方中“对药”相连，比较直观，见图4。

图4 新冠肺炎治疗方高频药物组合透视网络图

古今医案云平台的用药——中药配伍功能得到的结论与SPSS Modeler 18.0相同，药物组合(两个)的关联规则，见表2。采用SPSS Modeler 18.0软件的关联规则方法得到更多药物组合，见表3。

表2 新冠肺炎治疗方两味药物组合关联规则结果

表3 新冠肺炎治疗方多味药物组合关联规则结果

续表3 新冠肺炎治疗方多味药物组合关联规则结果

综合两种方法得到“对药”与“角药”组合，频次从高到低依次为苦杏仁-麻黄、甘草片-苦杏仁、麻黄-石膏、苦杏仁-石膏、苍术-麻黄、甘草片-石膏、苦杏仁-黄芩，黄芩-甘草片等，其中苦杏仁-麻黄、甘草片-苦杏仁、麻黄-石膏3个“对药”频次最高，即经方麻杏石甘汤。麻杏石甘汤被广泛用于治疗新冠肺炎，试验与临床结果显示：麻杏石甘汤可以抑制肺微血管白细胞黏附、炎性因子释放、炎性细胞浸润，抑制肺微血管渗出，显著改善肺间质水肿[9]。槟榔、厚朴、草果等药物组合出自达原饮。槟榔能消能磨，除伏邪，为疏利之药；厚朴破戾气；草果辛烈气雄，除伏邪盘踞。3味药协力直达巢穴，使邪气溃败，速离膜原，是以为达原也[10]。

2.4 药物聚类分析

通过古今医案云平台的聚类分析功能将频次靠前的30味中药进行聚类分析，生成7个聚类方，见表4。治疗方药物圆形竖向聚类图见图5。

表4 新冠肺炎治疗方药物聚类方

图5 新冠肺炎治疗方药物圆形竖向聚类图

本次聚类结果通过古今医案云平台的聚类分析得到。按照欧式距离最短距离区分，得到了药物的分类结果。其中山萸肉、附子与人参明显区分与其他药物，与许多地区将新冠肺炎分期治疗的思路相符。

3 讨 论

随着新冠肺炎治疗方法的不断深入，已有临床数据和案例可以验证中医药治疗方法在缓解症状、延缓或者减少轻症发展成为重症的过程中起到了十分显著的效果。本文研究工具采用Excel表、SPSS Modeler 18.0，以及古今医案云平台等软件，分别用于筛选、频次统计、关联规则分析和聚类分析，针对国家卫生健康委员会及各省级、直辖市卫生机构发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案内的中医治疗方的用药规律进行分析，统计分析结果得出：全国各地区中医治疗方使用频率较高的药物有甘草片、杏仁、麻黄、石膏、茯苓、黄芩、广藿香、苍术、陈皮、法半夏等。将本研究中用药频次较高的前30位药进行归类，所用药物药性以寒、温、平为主，药味以甘、苦、辛为主，主要归肺、胃、脾经。可见，各地市对新冠肺炎病机的认识已有共识，即气虚、肺气不宁、有湿有热。按照药性分类，发现常用药为芳香化湿药、淡渗利湿药、清热化痰药、清热解毒药、清热泻火药、止咳平喘药、发散风寒药、补气药。再由关联规则所得出的“对药”和“角药”，与麻杏石甘汤和达原饮契合。这些用药特征与新冠肺炎“湿热疫毒”病机相吻合，与病位在上焦肺、中焦脾胃相吻合。

新冠肺炎病因为感受“疫疠”之气所致，主要特征是传染性强，主要症状是发热、呼吸道症状。王金榜等[11]认为：本病的病因为“湿性浊毒”，早期病位在上焦肺和中焦脾胃。徐波等[12]认为：本病为湿毒疫，主要证候特点为湿、毒、瘀、虚。王玉光等[13]认为：本病属于湿毒疫，病位在脾肺，基本病机特点为湿、毒、瘀、闭。范逸品等[14]认为：本病的病因为疫毒夹杂温燥和湿寒，病机为疫毒壅塞肺部，导致气机痹阻，主要证候特点为毒、燥、湿、寒、虚、瘀。熊继柏[15]认为：本病病邪性质为“温热浊毒”。马家驹等[16]认为：本病的核心病机为湿、热、毒、瘀、虚。国家卫生健康委员会发布的第七版新冠肺炎诊疗方案内中医诊疗方案将本病分为医学观察期、临床治疗期和恢复期，其中临床治疗期又分为轻型的寒湿郁肺证和湿热蕴肺证，普通型的湿毒郁肺证和寒湿阻肺证，重型的疫毒闭肺证和气营两燔证，危重型的内闭外脱证。恢复期则分为肺脾气虚证和气阴两虚证。治疗原则应围绕湿、毒，根据湿、毒结合寒邪或热邪，以辟秽化浊、燥湿或渗湿进行对症治疗。从本文结论来看，各地区治疗原则一致，广泛吸收了麻杏石甘汤、达原饮及小柴胡汤的用药方法，运用经典方剂抗击新冠肺炎，拓宽了中医药治疗全球化烈性传染病辨证论治的思路。高频的前30位药物包含了经典的麻杏石甘汤、五苓散、射干麻黄汤、小柴胡汤，以及达原饮的主要药物，国家第六版目录中添加了基本方——清肺排毒汤，而清肺排毒汤与本文前30位高频中药大致相同，也是由这几首名方加减化裁而来，可见数据挖掘的结果与国家版基本方不谋而合。