基于复杂网络的国医大师沈宝藩治疗冠心病用药规律分析
2021-08-23省格丽刘晶晶于泽丛周雪忠杨颐
省格丽 刘晶晶 于泽丛 周雪忠 杨颐
〔摘要〕 目的 以國医大师沈宝藩临床处方数据为出发点,基于复杂网络的中药网络和处方网络相结合,探索沈教授治疗冠心病的常用核心处方、核心药物应用规律。方法 收集沈宝藩教授2018年10月1日至2020年12月31日治疗冠心病的门诊处方,将全部处方录入结构化的临床诊疗信息采集系统,转化为可分析数据,再利用复杂网络分析算法与复杂网络分析系统分析沈宝藩教授治疗冠心病的处方用药规律。结果 共纳入沈宝藩教授治疗冠心病处方1 976首,共涉及中药197味,使用频次较高的前5位药物依次为川芎、丹参、陈皮、当归、红花。药性以温性、平性、寒性为主。药味以甘味、苦味、辛味为主。常用活血、安神、理气、化痰之法。高频药物关联规则显示,支持度最高的前3位药对为川芎-丹参、川芎-红花、丹参-当归。基于复杂网络分析,得到核心处方药物:当归、丹参、川芎、红花、葛根、郁金、首乌藤、生地黄、太子参、炒酸枣仁、陈皮、炙甘草。结论 沈宝藩教授治疗冠心病常用活血、安神、理气、化痰之法,以痰瘀为病机核心,痰瘀同治。
〔关键词〕 冠心病;痰瘀同治;数据挖掘;复杂网络分析;川芎;丹参;陈皮;沈宝藩
〔中图分类号〕R256.2;R541.4 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2021.07.003
〔Abstract〕 Objective To explore the commonly used core prescriptions and core drug application rules for the treatment of coronary heart disease by professor Shen Baofan, a master of traditional Chinese medicine (TCM), through taking the clinical prescription data of Shen as the starting point, combined with the complex network-based TCM network and prescription network. Methods Professor Shen Baofan's outpatient treatments for coronary heart disease from October 1, 2018 to December 31, 2020 were collected, all prescriptions were entered into a structured clinical diagnosis and treatment information collection system, and converted into analyzable data, and then complex network analysis algorithms and complexity network analysis system were used to analyze professor Shen Baofan's prescription medication rules for coronary heart disease. Results A total of 1 976 prescriptions for the treatment of coronary heart disease by professor Shen Baofan were included, involving a total of 197 Chinese medicines. The top 5 medicines with a higher frequency of use were Chuanxiong (Chuanxiong Rhizoma), Danshen (Salviae Miltiorrhizae Radix Et Rhizoma), Chenpi (Citri Reticulatae Pericarpium), Danggui (Angelicae Sinensis Radix), and Honghua (Carthami Flos). The medicinal properties were mainly warm, flat and cold. The medicinal taste was mainly sweet, bitter and pungent. Commonly used methods were promoting blood circulation, calming the mind, regulating Qi, and eliminating phlegm. The high-frequency drug association rules showed that the top 3 drug pairs with the highest support were Chuanxiong (Chuanxiong Rhizoma)-Danshen (Salviae Miltiorrhizae Radix Et Rhizoma), Chuanxiong (Chuanxiong Rhizoma)-Honghua (Carthami Flos), and Danshen (Salviae Miltiorrhizae Radix Et Rhizoma)-Danggui (Angelicae Sinensis Radix). Based on complex network analysis, core prescription drugs were obtained: Danggui (Angelicae Sinensis Radix), Danshen (Salviae Miltiorrhizae Radix Et Rhizoma), Chuanxiong (Chuanxiong Rhizoma), Honghua (Carthami Flos), Gegen (Puerariae Lobatae Radix), Yujin (Curcumae Radix), Shouwuteng (Polygoni Multiflori Caulis), Shengdihuang (Rehmanniae Radix), Taizishen (Pseudostellariae Radix), Chaosuanzaoren (Ziziphi Spinosae Semen), Chenpi (Citri Reticulatae Pericarpium), Zhigancao (Glycyrrhizae Radix Et Rhizoma Praeparata Cum Melle). Conclusion Professor Shen Baofan usually uses the methods of promoting blood circulation, calming mind, regulating Qi, and resolving phlegm in the treatment of coronary heart disease. Phlegm and blood stasis are the core of the pathogenesis, and phlegm and blood stasis are treated at the same time.
〔Keywords〕 coronary heart disease; simultaneous treatment of phlegm and blood stasis; data mining; complex network analysis; Chuanxiong (Chuanxiong Rhizoma); Danshen (Salviae Miltiorrhizae Radix Et Rhizoma); Chenpi (Citri Reticulatae Pericarpium); Shen Baofan
沈宝藩教授为第三届国医大师,第二、三批全国名老中医药专家学术继承工作指导老师。他在六十余年的临床生涯中,在临床治疗冠心病方面,积累了丰富的临床经验。沈宝藩教授对新疆地理环境和老年人饮食生活特点等多方面进行了探索研究,提出了老年心血管疾病应采用“痰瘀同治”法。利用信息技术进行名老中医经验的整理和挖掘研究,凝练经验,提取知识,是中医学继承和发展的有效方法。名老中医的处方配伍网络,体现了老中医的处方思路和首选处方结构。本研究拟从沈宝藩教授临床处方数据出发,基于复杂网络的中药网络与处方网络相结合,发现能体现其处方思维和临床特点的核心处方配伍结构。总结、探讨沈宝藩教授治疗冠心病的临床方药特点及规律,这将有助于领悟沈教授提出的“痰瘀同治”理论的科学内涵,从而更好地进行沈教授学术经验的传承和整理研究。
1 资料与方法
1.1 研究对象
数据来源于新疆维吾尔自治区中医院HIS系统中沈宝藩教授门诊自2018年10月1日至2020年12月31日的全部冠心病处方信息。
1.2 诊断标准
冠心病诊断标准参照《临床诊疗指南心血管分册》[1]。
1.3 纳入标准
符合西医冠心病诊断标准,并且服用中药汤剂治疗患者。
1.4 排除标准
(1)不符合上述纳入标准者;(2)无西医相关诊断者;(3)伴有重度心律失常、心力衰竭(心功能分级为Ⅳ级者);(4)合并肝、肾、肺、脑等器官严重并发症,需结合西医手段治疗,不能单独以中药汤剂治疗,处方用药复杂者。
1.5 研究方法
1.5.1 病例资料 本研究中,一共纳入沈教授治疗冠心病处方1 976个,处方数据纳入患者基本信息、就诊信息、处方信息。
1.5.2 数据整理与规范 将新疆维吾尔自治区中医院HIS系统中的相关处方数据信息导入至中医临床数据仓库,保证导入的处方数据和HIS系统中原始处方数据的一致性,保证处方数据的完整准确。利用中医临床数据预处理系统,参照《中华人民共和国药典》[2]与《北京市中药饮片调剂规程》进行中药名称规范化处理[3]。
1.5.3 数据分析方法 本研究采用无尺度网络的方法分析沈宝藩教授治疗冠心病的处方,分析处方中药物出现频次,挖掘核心药物,通过聚类、多尺度骨干网[4-5]、分层网络等方法挖掘核心处方。主要利用Gephi和Liquorice(该软件的理论是基于J PITTMAN提出的复杂网络分析方法)软件[5-7]实现。
2 结果
2.1 处方基本信息
经过审核,去除录入重复及少数错误信息的处方,一共纳入沈宝藩教授治疗冠心病1 976位初诊的患者的处方。每张处方平均含有(16±2)味藥。1 976个处方中,共使用197味药物。出现频次>1 000次以上的中药从高到低依次是川芎、丹参、陈皮、当归、红花、太子参、葛根。见表1。
2.2 处方药物特点
通过频数分析,分别统计沈教授治疗冠心病药物的性味、功效的使用频次。据表2所示,发现沈宝藩教授治疗冠心病所用的药物药性前3位的依次为温性、平性、寒性。而大寒、大热的药物使用很少,说明沈宝藩教授治疗冠心病时用药不偏激,常用药物都是药性相对平缓的药物。据表3所示,发现沈宝藩教授治疗冠心病药物药味前3位的依次为甘味、苦味、辛味。其中,使用最多的是甘味药。据表4所示,发现沈宝藩教授治疗冠心病所用药物功效前5位的依次为活血、安神、理气、化痰、补气。
2.3 处方网络分析
2.3.1 中药网络特点 以中药为节点的网络一共包含中药197味,沈教授在治疗冠心病时,临床选药、用药存在优先选择的核心药物及核心药物配伍。通过利用多尺度骨干网(置信度为0.80)、Apriori关联规则分析筛选药物,进行后续分析。
2.3.2 以中药配伍紧密程度划分的核心药物组合分析 采用快速模块性优化的方法,通过评价中药配伍紧密的程度,将全部处方中的197味中药分别划分为中药群。沈教授治疗冠心病的配伍药物群:中药群内部的中药配伍程度比中药群外部的中药配伍程度更加紧密。见图1。
2.3.3 中药核心配伍分析 针对1 976个处方,利用分层网络分析[8-9],得出沈宝藩教授治疗冠心病处方群的核心药物组成网络图。这些核心药物处在网络图的核心位置,与其他药物配伍最密切。通过设置层次数,分析得到沈宝藩教授治疗冠心病的核心药物的配伍网络图。基于复杂网络分析方法,根据处方中药物使用的频次和其他药物的配伍的频次,分析出沈宝藩教授治疗冠心病的核心处方:当归、丹参、川芎、红花、葛根、郁金、首乌藤、生地黄、太子参、炒酸枣仁、陈皮、炙甘草。见图2。此方中核心药物多为活血、化痰、益气药物。沈宝藩教授治疗冠心病强调血瘀和痰阻并存,此方诸药配合使用,可使瘀去痰消,脉络顺畅,体现了沈宝藩教授治疗冠心病痰瘀同治之法。
2.3.4 核心药物组合分析 采用复杂网络分析,对网络中核心药物的配伍频次进行深入分析。采用Apriori算法对核心药物的使用频次分析:频次高的核心药物进行药物之间的关联规则分析。支持度越高代表前项和后项出现在同一组数据中的概率也越高[10]。支持度最高的药对为:川芎-丹参,其次为:川芎-红花,丹参-当归,川芎-当归。见表5。
2.3.5 核心药物关联分析 根据药物关联分析预处理表中冠心病方剂药物配伍关系,由SPSS软件分析得出冠心病处方中药物之间配伍的关联性[11]。
如表6所示,其中前项数为1项的药物配伍组合中,关联性较高的药物配伍规则如“川芎→红花”“丹参→当归”“川芎→丹参”“川芎→当归”等,前一味药物在方剂中出现时,后一味药物同时出现的概率分别为98.47%、93.95%、91.89%、87.97%,后项数为2项的药物配伍组合中,关联性较高的药物配伍规则如“川芎→红花,丹参”“丹参→当归,川芎”“当归→陈皮,丹参”“川芎→当归,丹参”,其置信度分别为98.25%,96.68%、93.03%、90.53%。
3 讨论
冠心病属于中医“胸痹”“心悸”范畴。国医大师沈宝藩临床擅于治疗冠心病,其对新疆老年心血管疾病患者的舌象、脉象进行了长期观察,患者舌象、脉象表现表明老年冠心病与血瘀和痰浊密切相关[12]。因此,沈教授认为冠心病患者常伴有“痰瘀同病”的證候。沈宝藩教授结合新疆的地理环境和老年人饮食生活特点等多方面因素进行探索研究,提出老年心血管疾病应采用“痰瘀同治”法。
采用信息技术进行整理和挖掘研究,凝练经验,提取知识,是中医学继承和发展的重要方法[13]。复杂网络是当前科学界研究的热点问题。基于古方和当代临床的复方数据的分析表明,中医药理论指导下的复方配伍过程具有无尺度复杂网络现象[14-16]。这对中医药理论如复方配伍、药物相互作用以及药性理论等的研究提供了实证基础。复方药物配伍的无尺度网络现象表明医生对药物的使用具有比较集中的趋势,如针对某一病证或在日常诊疗中。处方的配伍网络表明了医生的核心处方思路或首选处方结构[17-18]。本研究结合复方配伍中的无尺度网络规律和基于图论的网络分析方法,通过对沈宝藩教授治疗冠心病的基本处方药物配伍经验进行分析,探索具有覆盖度的沈教授治疗冠心病的共性处方配伍网络。
本研究在中药频次及类别统计结果显示:在1 976首临床治疗冠心病的处方中,共使用了197味药物。沈教授治疗冠心病最常用的中药为川芎,高达1 697次,其次为丹参(1 602次)、陈皮(1 451次)、当归(1 405次)、红花(1 369次)等。按照药性分类,使用频率最高的分别为:温性和平性药物。按药味分类,使用频率最高的分别是:甘味和苦味药物。按照功效分类,使用频率最高的是:活血药、安神药、理气药和化痰药。见表2-4。通过关联规则分析,表5高频药对中有川芎-丹参,川芎-红花,丹参-当归,川芎-当归,当归-葛根等。支持度最高的药对为川芎-丹参,在沈教授治疗冠心病配伍关联规则中是强关联规则。置信度最高的是:川芎→红花,达到了98.47%,川芎→红花,丹参,三味药配伍关联的置信度为98.25%(表6)。川芎为行气活血药,辛温香燥,走而不守,上能达头目,下能入血海,为血中之气药。现代药理研究[2]证明,川芎含有以阿魏酸和川芎嗪为主要有效成分的化学物质,可以提高冠脉流量,减少心肌耗氧总量,改善心肌代谢,减少心肌缺血。丹参味苦,微寒,为活血祛瘀药,善入心经。《本草纲目》曰:“其活血,通心包络。”《滇南本草》曰:“其补心定志,安神宁心。治健忘怔冲,惊悸不寐”。现代药理研究[2]发现丹参能起到扩张冠状动脉、增加冠脉流量和降低血压等作用。丹参与川芎配伍,活血行气并举,能增强活血止痛作用。
沈教授在临证治疗冠心病时,常常强调“心主一身血脉为根”,如若心气不足,或心阳不振,不能鼓舞气血,则血行迟缓而瘀滞;或心阴亏虚,血行缓慢,也可成瘀;当阴虚生热,灼津成痰,血、热、痰互结,促使血液黏、凝、聚而为患。心血管疾病是以虚为本,以实为标之本虚标实证。标实之象多与痰瘀有关,而且痰瘀之标证往往是突出的临床表现。痰瘀阻于心脉则胸痹、真心痛。沈教授治疗冠心病的核心处方药物是:当归、丹参、川芎、红花、葛根、郁金、首乌藤、生地黄、太子参、炒酸枣仁、陈皮、炙甘草,其治疗心血管疾病多用活血、化痰药物。见图2。沈教授在运用活血药物时还同时配伍运用安神、理气、化痰、补气的药物,如酸枣仁、太子参、柏子仁、郁金、茯苓、黄芪等。见表1。
沈宝藩教授治疗冠心病常使用陈皮,在1 976个冠心病处方中,陈皮使用频次为1 451次。陈皮,味苦、辛,性温,入脾经,能理气健脾,燥湿化痰。现代药理学研究[2]发现,陈皮能调整消化系统;兴奋心脏,使心肌收缩力增强,剂量过大可抑制心率,又可使冠脉流量增加;对高脂饮食引起的动脉硬化有一定的预防作用。在《金匮要略》中“橘皮枳实生姜汤”,陈皮配伍枳实能治胸痹,胸中气塞短气。脾胃为后天之本,气血生化之源,药物的吸收有赖于脾胃的运化。沈教授治疗冠心病的高频药物中很少出现大寒、大热的药物,但其多用陈皮、炒麦芽,说明沈教授在治疗冠心病的临床用药中注重顾护脾胃正气,且多选健脾化痰之品,同时配伍活血化瘀之丹参、红花、当归等,又注意搭配行气活血之川芎,调畅气机,有利于祛痰化瘀,这亦符合沈教授“痰瘀同治”的学术思想,同时也减少了对脾胃的刺激。
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