基于数据分析研究OVCF术后康复的中药治疗

赵宇 王世浩 陈桐莹 刘树华 邱晶晶 黄宏兴 万雷*

1． 广州中医药大学第三临床医学院，广东 广州 510405

2． 广州中医药大学针灸康复临床医学院，广东 广州 510405

3． 广州中医药大学第三附属医院，广东 广州 510375

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是一种全身性骨骼疾病，以骨量下降、骨微结构破坏、骨脆性增加、骨折发生率升高等为特征。中医将OP归为“骨痿”“骨枯”“骨痹”等范畴。骨质疏松性骨折常见于椎体、髋部、前臂远端和肱骨近端[1]，其中以OVCF最为常见，全世界一年约发生140万例OVCF[2]。椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)与椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)因具有手术创伤小、术程短、椎体稳定性高等优点，且能够迅速止痛、明显提高患者的生活质量，被广泛用于OVCF的治疗[3]。但术后出现的腰背部痛、椎体功能不同程度损伤、椎体后凸畸形等并发症极大地影响术后康复。OVCF患者(OVCFs)大多年龄大，平素体质一般，且术后长期卧床，这些都阻碍了康复进程，因此需要采取积极的措施促进OVCFs术后康复[4-5]。另外，手术不能改善患者OP程度，术后仍需进行长期的抗OP治疗[6]。祖国医学认为OVCF发病内因为肾虚为主，其次是肝虚与脾虚，外因在于跌仆损伤[7]。骨折和手术创伤还会引起筋脉损伤，气血瘀滞。久卧于床，耗伤气血，经脉痹阻，均不利于 OVCFs术后的恢复[8]。大量相关报道指出可用补益肝肾、补气活血、化瘀止痛之药物组合促进OVCF术后患者康复[7]。

近年来中医药文献数据的快速积累，治疗OVCF术后的中药内服外用处方颇多，有必要对此类中药处方的用药规律进行系统总结[9]。本研究通过筛选中医药治疗OVCF术后的相关文献，运用数据可视化、聚类分析、关联规则分析等方法，分析纳入中药的使用频次和药物组合的规律。探讨中药促进OVCF术后康复的运用规律，从数据中提炼潜在的治疗方法，为其临床治疗提供有价值的用药指导。

1 资料与方法

1.1 文献资料收集

以“骨质疏松性椎体压缩性骨折、OVCF、骨痿、椎体压缩性骨折、中医药、中医、方剂”等为关键词检索文献，数据库包括中国知网数据库(2000年1月至2020年10月)、万方数据知识服务平台(2000 年1月至 2020年10月)、维普中文科技期刊数据库(2000年1月至2020年10月)，中国生物科学文献数据库(2000年1月至2020年10月)。并使用NoteExpress v3.2 软件进行文献筛选与管理。

1.2 纳入标准

(1)研究中对患者的诊断符合下列任意一种对骨质疏松症、椎体压缩性骨折的西医诊断标准(如：《中国人骨质疏松症建议诊断标准专家共识》[10]、《临床诊疗指南·骨质疏松症和骨矿盐疾病分册》[11]、《原发性骨质疏松症诊疗指南(2017)》[12]等)及相应中医诊断标准(如：《中医病证诊断疗效标准》[13]、《中药新药临床研究指导原则》[14]、《中医药防治原发性骨质疏松症专家共识(2020)》[1]等)，年龄、性别等不限；(2)治疗方案为对符合标准的患者先行PKP或PVP手术后，再应用中医药或中西医相结合的治疗方法；(3)中药治疗需写明所有药物组成；(4)所有中药剂型均可，如汤剂、丸剂、膏剂、颗粒剂、中成药等；(5)文献结论明确说明使用中药治疗后有效，疗效标准不限；(6)同一文献中不同辩证分型使用不同方剂者，分别纳入。

1.3 排除标准

(1)多个研究中使用相同组成方剂，只纳入1次；(2)同一证型或多次复诊在同一方剂基础上加减用药者，只保留基础方；(3)综述类文献、基础研究类文献、数据挖掘类文献或Meta分析类文献。

1.4 中药药名规范化

根据《中华人民共和国药典》2015年版一部(以下简称为《药典》)[15]记载的药名将本研究所涉及中药规范化，例如山萸肉、山茱萸统一称为山茱萸，杜赤豆、赤小豆统一为赤小豆，龟板胶、龟甲胶统一为龟甲胶，落得打、积雪草统一称为积雪草等。其余《药典》未收录的中药，则根据人民卫生出版社所出版的《中药学(第3版)》[16](以下简称为《中药学》)进行药名规范化，例如五爪龙、五指毛桃统一称为五指毛桃，神曲、六神曲统一称为六神曲等。

1.5 文献资料筛选与整理

检索后去除数据库之间重复文献一共检索到476篇文献，经过阅读摘要或全文后，排除重复发表的文献和符合排除标准的文献等一共381篇，最终纳入文献95篇。核对之后，76个不同处方被纳入，其中涉及到的中药共计127 种。之后使用Microsoft Excel 2013录入数据，建立OVCF术后患者中药用药的数据库，并进行中药使用频数分析与数据可视化处理；使用IBM SPSS statistics 26.0软件对数据聚类分析；使用IBM SPSS modeler 18.0软件对数据进行关联规则分析。

2 结果

2.1 药物频次分析

在76个处方当中，中药的总使用频次为861次，其中最小频次为1次，最大频次为46次，其中使用频次超过20次的药物一共有13种，以频次及使用频次总占比降序进行排序如表1。

表1 高频数药物分布(频次≥20)

2.2 中药使用规律分析

2.2.1四气五味及归经分析：查询药物的四气五味及归经内容时首选《药典》，不在其中的中药，其相关信息以《中药学》为准。

2.2.1.1中药“四气”的频次分析：“四气”包括：寒、热、温、凉、平共五类。频次及占比分别为：温性药(497次，57.72 %)，平性药(214次，24.85 %)，寒性药(126次，14.63 %)，凉性药(13次，1.51 %)，热性药(11次，1.28 %)，其频次数据可视化雷达图见图1。

图1 “四气”频次分析雷达图

2.2.1.2中药“五味”的频次分析：“五味”包括：酸、苦、甘、辛、咸、涩、淡七类。由于部分中药的“味”不止一种，则计算味在所有药物中出现总频次。五味(7种)总频次1 381次，药物五味频次及占比分别为：甘味药(514次，37.22 %)，苦味药(339次，24.55 %)，辛味药(316次，22.88 %)，酸味药(75次，5.43 %)，咸味药(71次，5.14 %)，涩味药(34次，2.46 %)，淡味药(32次，2.32 %)，其雷达图如图2。

图2 “五味”频次分析雷达图

2.2.1.3中药“归经”的频次分析：与上同理，归经总频次为2 060次，药物相关归经的频次超过100次的有6条，分别为：肝经616次(29.90 %)，肾经483次(23.45 %)，脾经331次(16.07 %)，心经223次(10.83 %)，肺经162次(7.86 %)，胃经101次(4.90 %)，其雷达图如图3。

图3 “归经”频次分析雷达图

2.2.1.4中药“功效分类”的频次分析：功效类别分析：根据《中药学》中的分类方法，将纳入统计的127种中药进行分类，一共可分为25个类别(具体到“节”)，其中出现频次超过30次的药类有7种，分别为：补阳药(209次，24.27 %)、活血化瘀药(164次，19.05 %)、补气药(115次，13.36 %)、滋阴药(107次，12.43 %)、补血药(71次，8.25 %)、祛风湿药(37次,4.30 %)、利水渗湿药(36次，4.18 %)，其雷达图如图4。

图4 “功效分类”频次分析雷达图

2.3 药物聚类分析

将上述13种高频次中药，通过IBM SPSS statistics 26.0软件进行系统聚类分析，将其分类结果可视化聚类分析树状图如图5，结合中医相关理论，经过分析认为将其分为4类较为合理，分别为：山药、山茱萸、熟地黄、淫羊藿、茯苓为聚一类，骨碎补、续断为聚二类，白芍、川芎、杜仲、牛膝为聚三类，当归、黄芪为聚四类。

图5 药物聚类分析树状图

2.4 中药药对和三味药配伍分析

采用IBM SPSS modeler 18.0软件，并运用Apriori算法，对全部中药进行相对固定的药对配伍关联分析，设置支持度≥ 20%，置信度≥ 80%，则2味药配伍组合(药对)有6组，3味药配伍组合(角药)有4组。另根据关联分析结果，采用Microsoft Excel 2013统计出其相应组合在76个方剂中出现的频次。经分析可得出治疗OVCF术后患者的常见药对及角药组成情况及关联频次，见表2、表3。

表2 高频药药对关联规则

表3 高频药角药关联规则

2.5 中药关系关联网络

中药关联网络图可在一定支持度下，体现所研究中药之间的关联性并进行网络化展示，显示关联关系及其强弱。用IBM SPSS modeler 18.0软件，先设置强链接与弱链接，中药之间的关联强弱程度以连线的粗细显示出来，通过关联规则分析，将使用频次最高的13种药物之间的关联以网络图形式进行展现，可得出相关性最强的三个关联关系是：熟地与杜仲、当归、山药、淫羊藿，茯苓的关联；杜仲与熟地、当归的关联；当归与黄芪、杜仲、熟地、茯苓的关联，如图6所示。

图6 高频药物关联网络

3 讨论

数据来源可靠性高是统计结果准确的基础[17]。本研究制定了严格的与中药促进OVCF术后康复相关的中医药文献纳入和排除标准，应用双人分别检索、筛选、录入及第三人参与争议讨论的形式，尽可能降低所纳入临床数据的偏倚。

通过核心药物分析，频次最高的13味药所归最多的三条经是：肝经(10味)，肾经(9味)，脾经(5味)。就所有纳入药物归经，肝经、肾经、脾经的总频次占比达到69.42%。《黄帝内经》中记载“肾气热则腰脊不举，骨枯而髓减，发为骨痿”，肝肾虚损，脾失健运，精血不足以充养筋骨是导致OVCF 的主要病因[18]。OVCF的中医病机与肝脾肾虚、血瘀有关。OVCF术后患者应用补益肝肾中药可调节机体内分泌功能、抑制骨吸收、减少骨量丢失、降低骨的转换率、增加骨密度，可提升其脊柱稳定性、增加椎体骨密度，是OVCF 的有效治法[7]。熟地、淫羊藿、杜仲、山茱萸均具有补益肝肾之功效，骨碎补、牛膝、续断有续筋接骨之功效，黄芪、山药、茯苓补脾益气，当归、白芍养血柔肝活血，川芎活血行气。通过高频药物关联网络分析发现，研究所得三个最强关联分别以熟地、杜仲、当归为核心，关联其他药物完善功效以滋阴、壮阳、补益气血为主，肾、肝、脾并补，甘温同用的药物组合。

众多基础研究同样支持此13味药对OVCF的作用。其中5味药相当于六味地黄丸去泽泻，经研究六味地黄丸不仅能够增加患者骨密度、促进骨折愈合(其作用通路可能与JAK/STAT信号通路等有关)[19]，还可以显著减轻疼痛[20]。黄芪不仅直接参与骨代谢，还间接通过消化系统、循环系统、内分泌系统等影响骨微环境，调节骨代谢，通过多成分、靶点、过程的作用方式防治OP[21]。有研究[22]发现当归中主要有效成分藁本内酯(ligustilide，LIG)通过调节GPR30/EGFR信号通路，可以促进骨形成。牛膝富含齐墩果酸糖苷、皂苷、蜕皮酮等，对人体有促进胶原合成和刺激细胞生长的作用,且经过盐处理后，对肌肉和骨骼的效果将增强[23]。续断皂苷Ⅵ(asperosaponin Ⅵ)可通过多种信号通路，在多个细胞层面对成骨细胞(osteoblast，OB)进行干预，改善骨小梁结构，增加骨骼密度，以防治OP及其继发疾病[24]。曾辉等[25-26]研究显示，骨碎补总黄酮可增加去势大鼠的骨密度、骨小梁面积百分率及骨小梁厚度。刘跃辉等[27]研究发现，杜仲叶醇提取物可使去势大鼠肿瘤坏死因-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)水平显著降低，骨密度明显提高，显示出其对调节骨代谢平衡具有益作用。Zhao等[28]研究认为，淫羊藿总黄酮可显著改善去势大鼠骨小梁的密度，恢复骨骼微观结构。

通过药类频次分析，依据功效分类，最多为补虚药(58.30 %)，其次为活血化瘀药(19.05 %)。按照药性，温性药物的选择明显居多(57.72 %)。纳入方剂中甘味药、苦味药、辛味药(37.22 %、24.55 %、22.88 %)出现最多，甘味归脾，能补、和、缓，功效补益和中，不温不燥，可滋补和中、缓急止痛且甘淡养阴。甘能补虚，能减轻患者术后骨痛；苦能泄能坚，有通泄大便、坚阴等作用，苦味药多用治大便秘结、湿热蕴结、寒湿留滞等证。OVCF术后患者常伴随大便秘结等症状，应用苦味可作对症处理；辛味能散能行，有行气行血的作用。行气药、活血化瘀药等多具辛味，患者术后瘀血留于体内、脉外，需利用辛温中药行气活血、消瘀止痛，经脉畅通则有利于患者的康复。体现在聚类分析中：聚一类五味药性皆温，归于肝脾肾经；聚二类皆为活血化瘀止痛药；聚三类总属补肝肾强筋骨药物。聚四类为甘温药，补气养血。在配伍分析当中，药对均来自于六味地黄丸中的药物组合，这与OVCF患者以肝肾阴虚居多相对应，角药配伍时则体现了补虚与活血化瘀同时应用的特点。

综上所述，近20年来中药促进OVCF术后康复相关研究当中，所用中药以补虚药和活血化瘀药为主，其药味多属甘、苦、辛味，药性多为温性，归经多归于肝经、脾经、肾经，高频药物等的应用有着大量相关的中医理论及基础研究作为支持。研究所纳药物及组合应用特点均符合以“补虚化瘀”为核心的OVCF术后中医治法[29]，与其“肝脾肾虚、血瘀”的病机相应，以达到促进康复的目的。

由于目前相关中医药研究相对较少，所建数据库体量依然较小，可能存在潜在的统计学误差。笔者将继续关注与收集相关研究，为今后临床研究OVCF术后康复的中医药治疗提供更加有益的指导，为相关领域的临床实践及新药开发带来线索与启示。