基于数据挖掘的黄力教授治疗稳定性冠心病用药规律分析
2022-01-10陶诗怡朱春临于林童杨德爽
陶诗怡,朱春临,于林童,杨德爽,黄 力?剼?
稳定性冠心病(stable coronary artery disease,SCAD)是冠心病的一种类型,包括慢性稳定性劳力型心绞痛、缺血性心肌病和急性冠状动脉综合征之后稳定的病程阶段[1]。近年来,冠心病已成为全球第一位死亡原因,近10年来发病率与死亡率亦有持续上升趋势,防治形势严峻[2-3]。中医治疗本病有着独特优势,医案是大量治病经验的智慧结晶,包含了最基本可靠的中医诊疗思想,利用数据挖掘技术能有效地从海量医案中总结其潜在的遣方用药规律,利于经验的传承与发展。
本研究基于SPSS软件,研究选题以临床中对人类健康威胁最大的疾病之一冠心病为视角,采用科学的研究方法,将传统中医与数据挖掘分析技术相结合,分析黄力教授治疗该病的处方思想和用药经验,以期为冠心病中医治疗及研发新药、新方提供思路和文献支持。
1 资料与方法
1.1 处方来源 收集黄力教授2013年1月—2018年12月在中日友好医院中西医结合心内科门诊部治疗显效及有效的稳定性冠心病医案。
1.2 诊断标准 西医诊断标准:参照2018年版《稳定性冠心病诊断和治疗指南》[1]。中医诊断标准:中医古籍无“稳定性冠心病”病名记载,根据病人的临床表现将其归属中医学“胸痹心痛”范畴,中医疾病诊断标准参照《中医内科学》[4]“胸痹心痛”诊断部分,中医辨证分型参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》[5]中医“胸痹”证候诊断标准。
1.3 疗效判定标准 参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》“胸痹”疗效判定标准[5]。
1.3.1 疾病疗效判定标准 显效:心绞痛等主要症状消失,心电图恢复至正常或大致正常;有效:心绞痛等主要症状发作次数、程度及持续时间明显改善,心电图ST段回升0.05 mV以上,但未达正常水平,主要导联倒置T波变浅达25%以上,或T波由平坦变为直立,房室或室内传导阻滞改善;无效:心绞痛等主要症状无改善,心电图基本与治疗前相同;加重:心绞痛等主要症状发作次数增多、程度加重及持续时间延长,心电图ST段较治疗前降低0.05 mV以上,主要导联倒置T波加深达25%以上或直立T波变为平坦,平坦T波变为倒置,以及出现异位心律、房室传导阻滞或室内传导阻滞。在综合疗效判断时,若心绞痛等主要症状疗效与心电图疗效两者不一致时,应以疗效低的结果为综合疗效。
1.3.2 中医证候疗效判定标准 依据冠心病心绞痛症状分级量化表,按无症状、轻度、中度、重度分别计0分、1分、2分、3分,拟定疗效标准计算公式:[(治疗前证候积分—治疗后证候积分)/治疗前证候积分]×100%。显效:临床症状、体征明显改善,证候积分减少≥70%;有效:临床症状、体征均有好转,证候积分减少≥30%;无效:临床症状、体征无明显改善,甚或加重,证候积分减少<30%;加重:临床症状、体征均有加重,证候积分减少<0。
1.4 纳入与排除标准
1.4.1 纳入标准 ①年龄18~75岁;②主要诊断为稳定性冠心病且符合中医、西医诊断标准;③首诊医案;④医案资料明确、完整,包括病人一般信息、诊断、证候、方药等。
1.4.2 排除标准 ①合并重度高血压、重度心肺功能不全,肝、肾、血液系统等严重原发性疾病;②妊娠期或哺乳期妇女;③过敏体质或对多种药物过敏者;④未开具中药处方,或医案内容缺损严重,经查询无法还原者。
1.5 研究方法
1.5.1 医案整理 创建Excel 2013资料提取表,整理符合纳排标准的医案,摘录病人的一般信息、诊断、证型及方药等内容项。
1.5.2 数据规范化处理 参照《中华人民共和国药典(一部)》[6]、《中华本草》[7]、《中药大辞典》[8]、《中药学》[9]进行中药的规范化,如“炒酸枣仁面”规范为“酸枣仁”,“薏米”规范为“薏苡仁”,“生地”规范为“生地黄”等。
1.5.3 数据库的建立与核对 基于Excel资料提取表,采用二分类变量录入法,根据处方中该中药是否出现将内容分别赋值为“1”和“0”,建立方药数据库,并进行二次核对以保证数据的准确性。
1.6 数据挖掘方法 SPSS系列软件集成描述统计法、关联规则分析、复杂网络图分析及聚类分析等功能,可实现对数据的录入、保存及分析,以SPSS Statistics 20.0软件和SPSS Modeler 18.0软件为平台,挖掘符合纳排标准的稳定性冠心病处方中药物的使用频次、配伍关系、关联强弱及聚类特点等。
2 结 果
2.1 一般信息 纳入有效医案156份,显效和有效处方156首。其中男80例,占51.28%,年龄(71.03±9.52)岁;女76例,占48.72%,年龄(70.70±9.81)岁。
2.2 高频单药使用统计 156首治疗稳定性冠心病处方中共使用中药206味,频次共计2 568次,其中使用频次最高的是黄芪121次(77.56%)。以药物频次5倍中位数(5)划分高频药物,使用频次≥25次的前30味中药频次共1 476次,占全部药物频次的57.48%。详见表1。
表1 使用频次≥25次的药物统计 (n=156)
2.3 高频单药特点分析 以频数分析为基础,根据《中药学》[9]对30味高频药物进行功效、性味及归经统计,结果显示,药物以补气药、活血化瘀药、安神药为多,药味以甘、辛、苦为多,药性以平、温为多,归经多属脾、肝、肺、心经。详见表2~表4。
表2 高频单药功效分类统计 (n=1 476)
表3 高频单药药性、药味统计
表4 高频单药归经统计 (n=4 008)
2.4 药物关联规则分析 设置最低条件支持度为20%,最小规则置信度为70%及最大前项数3,基于Modeler软件Apriori算法,对所有药物进行二阶和三阶关联规则分析,挖掘各中药间的潜在关联。共得到关联规则24组,置信度≥80%的规则有17组。详见表5。
2.5 药物网络图分析 网络节点用于显示两个及以上符号字段值之间的关系紧密度,虚、实粗细不同的线条则依次说明链接的不同强度。根据本研究数据特点,设置横轴阈值下限为18,上限为93,对30味高频药物间关联强弱联系进行网络图分析。详见图1。
图1 30味高频药物关联强度网络分析图
2.6 高频单药系统聚类分析 设置聚类对象为变量,结果图示选择树状图,聚类方法采用组间连接,测量方式为平方Euclidean距离,标准化-Z得分,对30味高频中药进行聚类分析,得出系统聚类树状图。以组间距离>20为界,当高频药物聚类分析归为6类时,聚类结果显示良好。详见图2、表6。
图2 30味高频药物聚类结果树状图分析
表6 高频单药系统聚类结果
3 讨 论
血与气,一阴一阳,相互依存,关系密切。古人云“大气一转,其气乃散”,人体之气运转如常则邪气去而疾愈,“气者血之帅也”,然“手少阴气绝则脉不通,脉不通则血不流”,气虚、气滞均能导致血行乏力,痹阻心脉则出现短气自汗、喘促、胸闷心悸、胸胁闷胀刺痛、唇甲青紫诸症,而“血病则累气”,血行不利同样可导致气机异常,可见气血紧密相关,病理因素气虚、气滞与血瘀间亦互为因果、互相影响、相互促进,日久变证丛生则可致气脱、厥脱、真心痛等危重之症[10-14]。黄力教授以气血为重,善于灵活运用气血理论诊治稳定性冠心病,通过频数分析可得,黄力教授临床治疗稳定性冠心病的高频用药包括黄芪、葛根、川芎、酸枣仁、三七、红景天、山药、生地黄、茯苓、白术等30味,占比57.48%,整个药物群以补气活血为主,亦涵盖健脾行气、安神定惊、益气养阴、清热解毒等法,用药关联规则所显示的“黄芪-党参”“川芎-红景天”“黄芪-红景天-三七”“降香-红景天-川芎”“降香-黄芪”等核心配伍也突出了“益气-活血”为其主要配伍模式。以药测证,可见黄力教授认为气虚血瘀、心脉痹阻为稳定性冠心病的基本病机,病位在心,涉及脾、肝、肺多脏,反映了其气虚、气滞、血瘀、阴虚、心神失养等证候要素,同时也可得出气虚血瘀、气滞血瘀、水湿内停、痰浊内阻及气阳虚水停等证为冠心病的常见证型,此结论亦与《中医内科学》[4]辨证分型相符。
同时,黄力教授认为冠心病病机复杂多变,辨证应首辨虚实,标实当通而本虚宜补,但由于多种因素的影响,单脏腑受累,纯实或纯虚之证早已少见,而累及多脏腑的虚实夹杂证占据大多数,现代临床研究亦提示稳定性冠心病的发病与演变并非完全独立,在疾病进展过程中常合并心律失常、糖尿病、高血压、脑血管疾病、肾病及脂质代谢异常等多种疾病,在其气虚血瘀、心脉痹阻的基础病机上,常兼并肝阳上亢、气滞心胸、痰浊痹阻、脾虚水停等诸多证型[15]。对于此种复杂的病机,黄力教授常采用复方合治的策略,在益气活血化瘀的同时,对于水肿面黄、舌胖大有齿痕此类兼有水湿内停证者,黄力教授常用白术、山药、茯苓等健脾利水,即取参苓白术散之意;对于咳痰胸闷、苔厚腻一类属痰浊内阻证者,多用半夏、陈皮、桔梗等祛痰理气,即取二陈汤之意;对于以头晕、头痛为主的肝阳上亢证,则以天麻钩藤饮加减治疗;疾病后期则多见怕冷、乏力纳差及水肿等属阳虚水停证者,则善以真武汤、苓桂术甘汤等温阳利水;而对于心悸盗汗、虚烦不寐的心肾阴虚型冠心病病人,则多以天王补心丹、交泰丸等交通心肾,滋阴除烦。考虑到冠心病病机的复杂性以及多种合并症的高发性,单方的作用较为局限,在以益气活血化瘀为法的基础上,复方合治,各司其属,往往是取效的关键,此为黄力教授治疗稳定性冠心病的基本思想与治疗特点。
关联规则分析结果显示,置信度100.00%的规则有4组,而置信度是关联规则准确度的指标,表示包含事务A同时也包含事务B的概率,置信度越高,则反映关联分析可信度越高,意义越大,说明“龙骨-牡蛎”“黄芪-党参”“龙骨-牡蛎-葛根”“黄芪-党参-葛根”药物内部关联性极强,处方选药时常作为药对配伍使用,取桂枝甘草龙骨牡蛎汤、补中益气汤之意[16]。药物复杂网络分析提示,得到主要药物组合如“川芎-生地黄-桔梗-桃仁-红花-赤芍”“党参-茯苓-白术-陈皮-山药-桔梗-甘草”“龙骨-牡蛎-甘草”“半夏-陈皮-白术-天麻-茯苓-甘草”等,为构成血府逐瘀汤、参苓白术散、桂枝甘草龙骨牡蛎汤、半夏白术天麻汤等经方的核心药物,其次,图中亦可见补阳还五汤重用黄芪益气活血通络、二陈汤燥湿化痰及归脾汤养心健脾的诊治思路,且图示药物均为该类别高频用药,可为临床处方选药提供参考,上述为黄力教授临床常用经方,临证时注重经方的运用,经方为基、辨证论治亦是黄力教授临证选方一大特色。
高频药物聚类分析将药物划分为6组时各类数据意义明显,此6类药物大致可归纳为重镇安神、柔肝宁心、滋阴清热、益气活血化瘀、健脾祛湿5种主要治法,经与黄力教授共同探讨和分析后,认为研究结果均符合实际用药经验。F1和F2重镇安神、柔肝宁心,龙牡收敛固涩,咸涩相助以“安烦乱之神”;酸枣仁、柏子仁酸甘化阴,能养心血、补肝阴,养心安神,其均质润,相伍亦能润肠通便;珍珠母咸寒,主入肝、心经,三者合用心肝同治。F3滋阴清热,多用于肾阴不足、心胃火旺者,以滋肾阴、清上中焦实热、行脾胃之气为主。F4和F5益气活血化瘀,桃仁质偏重,善入里破逐病位在下的瘀血;红花质轻而长于通达外上以祛病位在上之瘀血;鸡血藤活血舒筋,养血调经;乌药温肾散寒;黄芪合党参取补中益气汤之义,大补元气,补中固脱;赤芍苦寒,色赤入血分,善清泄血分郁热,取“赤散邪,能行血中之滞”之意;葛根清热生津,解毒舒筋;红景天、川芎、延胡索、降香补心养血、行气开郁,诸药合用共奏益气活血、化瘀止痛之功。F6健脾祛湿化痰,取二陈汤和参苓白术散之意,半夏合陈皮理气燥湿化痰,体现治痰先理气,气顺痰自消的治疗原则,苓术相配,健脾祛湿且不伤正气,桔梗载药上行以宣肺。6个聚类方大致归为5种治法,这与稳定性冠心病临床中医辨证分型的结果在一定程度上表现出了一致性,表明聚类分析结果可靠。
本研究利用频数分析、关联规则分析、复杂网络图分析和聚类分析对黄力教授治疗稳定性冠心病的临床用药规律进行了分析,科学、客观地得出黄力教授临床治疗稳定性冠心病重视气血,以气虚血瘀、心脉痹阻为基本病机,治疗多从脾、肝、肺、心出发,以益气活血、化瘀止痛立法,或佐以安神定志、行气利水、化痰祛浊、平肝理气及清热解表之品,同时注重经方的运用,其结果符合中医基础理论及黄力教授的学术思想。本研究在一定程度上为总结和传承名医临证经验及学术思想提供了科学依据,但同时囿于数据挖掘方法的局限性,临证时不可偏执一理,需要辨证论治。