基于数据挖掘的中医药治疗感染后咳嗽用药规律研究

薛 贝，张毅杰，张 山，张 悦，于会勇，王凤鑫，张战威，程锦涛，李富增，王成祥

(1. 北京中医药大学第三附属医院，北京 100029；2. 北京市昌平区中医医院，北京 102200)

感染后咳嗽(postinfectious cough，PIC)又称感冒后咳嗽,是指当呼吸道感染的急性期症状消失后,咳嗽仍然迁延不愈,表现为刺激性干咳或咳少量白色黏液痰,多持续3～8周,X射线胸片无异常，其中以病毒感冒引起的咳嗽最为常见。虽然PIC为自限性疾病，但也有部分患者咳嗽顽固不愈，甚至发展为慢性咳嗽[1]。PIC的发病机制尚不明确，可能与呼吸道黏膜损伤、气道炎症促使咳嗽受体活化和一过性的气道高反应性等因素有关[2]。目前西医治疗PIC以应用镇咳药和抗组胺药等对症治疗为主。古代无PIC这一病名,根据症状该病可属于“咳嗽”“肺咳”“风温”范畴。目前中医药对PIC的证型和治疗方案尚无统一标准，现代医家对其病因、病机、辨证施治等均有不同见解，但中医药治疗PIC疗效确切，在改善患者临床症状和减少发作频次方面展现了独特优势[3]。数据挖掘技术根据物以类聚的原则，通过降维等方法发现处方数据的内在规律和核心要素，从新的角度挖掘、展现隐性规律，在中医学术研究中应用广泛[4]。本研究通过频数分析、聚类分析、复杂网络、关联规则和因子分析等数据挖掘方法，对所收集的治疗PIC的医案进行数据挖掘，深度整理和总结其用药规律，以期为临床治疗PIC提供用药参考。

1 资料与方法

1.1医案来源 收集建库至2021年11月1日被古今医案云平台(V2.3.5)数据库、中国知网(CNKI)、万方数据知识服务平台、维普数据库载录的治疗PIC的医案与文献，《肺病治疗名方验方》《中国近现代名中医医案精华》等医案类书籍。

1.2检索策略 设定截止日期为2021年11月1日，分别以“感染后咳嗽”or“感冒后咳嗽”、“风咳”and“感冒后”为关键词在古今医案云平台进行高级检索，以“感染后咳嗽”or“感冒后咳嗽”and“中医经验”or“医案”为关键词、主题词组合在CNKI、万方和维普数据库进行全文检索。

1.3纳入标准 西医诊断为“感染后咳嗽”、“感冒后咳嗽”的医案；中医诊断为“咳嗽”、“风咳”，且现病史中明确提出:无既往病史，感冒后出现咳嗽迁延不愈，并以咳嗽为主症的医案。

1.4排除标准 现病史、诊断、处方数据不完整的医案；以水肿、不寐、胃痛等肺外系统疾病为第一诊断的医案；明确诊断为肺痈、肺结核、慢性阻塞性肺疾病等伴有咳嗽、可能由感冒诱发的疾病；失治误治、治疗无效医案；重复医案。

1.5数据库的建立与分析

1.5.1数据库的建立 根据古今医案云平台数据录入模板，使用Microsoft Excel 2010录入现代感染后咳嗽医案，建立数据库。

1.5.2数据库的规范 采用古今医案云平台标准化模块对中药进行自动标准化处理。其不能实现自动标准化的中药，参考2020版《中华人民共和国药典》手动进行规范化处理。将“北柴胡”修正为“柴胡”，“胆星”修正为“胆南星”，“清半夏”“法半夏”“姜半夏”统一为“半夏”。

1.6数据分析方法 使用古今医案云平台(V2.3.5)进行中药频次统计分析、中药属性分析、复杂网络分析和关联规则分析；使用IBM SPSS Statistics 23.0软件进行系统聚类分析和因子分析。

2 结 果

每篇医案均由2名研究者独立筛选，确定是否纳入；意见不一致时双方讨论或请第三者协助决定。最终纳入有效医案203诊次，共203张处方数据，涉及244味中药。

2.1中药频次统计 使用古今医案云平台对纳入医案的中药处方信息进行频次统计，244味中药总用药频次2 796次。排名前十的药物为甘草、苦杏仁、半夏、桔梗、陈皮、黄芩、紫菀、茯苓、麻黄、蝉蜕，频次≥20次的中药共40味，见表1。

表1 现代感染后咳嗽医案中应用频次≥20次的中药

2.2中药属性统计 纳入医案的中药属性统计发现:所用药物四气以温性为主，使用频次为729次，其次为平性、寒性、微寒性，见图1；所用药物五味以辛味为主，使用频次为1 206次，其次为苦味、甘味，见图2；其归经以肺经为主，频次为1 896次，其次为脾经、胃经，见图3。

图1 现代感染后咳嗽医案中药四气图

图2 现代感染后咳嗽医案中药五味图

图3 现代感染后咳嗽医案中药归经图

2.3中药聚类分析 将使用频次前30味中药组内连接，以Pearson相关性为度量标准进行系统聚类分析，见图4。以距离等于17.5进行分组，可分为8组。C1：紫菀、百部、白前、荆芥、桔梗、款冬花；C2：沙参、麦冬；C3：前胡、枇杷叶、浙贝母、桑白皮；C4：蝉蜕、紫苏叶、紫苏子、苦杏仁、麻黄；C5：半夏、茯苓、陈皮；C6：白术、黄芪、防风、甘草；C7：柴胡、党参、黄芩；C8：五味子、白芍、干姜。

图4 现代感染后咳嗽医案中药系统聚类关系图

2.4复杂网络分析 以普通关系算法进行药与药之间的复杂网络分析，见图5。

图5 现代感染后咳嗽医案中药复杂网络关系图

2.5药物关联规则分析 设置支持度≥0.2、置信度≥0.7，对中药配伍的关联规则进行分析，得到“苦杏仁-甘草”“半夏-甘草”“桔梗-甘草”等常用药物组合，将常用药物组合进行图形分析后，形成3组核心关联药物配伍组合。S1：甘草、陈皮、茯苓、半夏；S2：甘草、紫菀、百部；S3：甘草、苦杏仁、麻黄、蝉蜕、桔梗。见图6和表2。

表2 现代感染后咳嗽医案配伍关联关系表

图6 现代感染后咳嗽医案中药配伍关联关系图

2.6高频中药因子分析 采用SPSS Statistics 23.0对前30味中药进行因子分析，KMO和Bartlett的球形度检验结果显示P=0.000,KMO=0.612,2=1 325.980,df=435,表明原始变量之间相关性尚可，适合进行因子分析。采用主成分分析法抽取因子，抽取特征值>1的公因子，进行方差最大化旋转，设置载荷系数大于0.5，最终提取出7个公因子。F1:半夏；F2:陈皮、茯苓；F3:麻黄；F4:甘草、苦杏仁；F5:防风、柴胡；F6:紫菀、蝉蜕；F7:麦冬。累积贡献率58.245%，成分转化矩阵见图7，以因子序号为横轴，特征值大小为纵轴，生成碎石图，见图8。

图7 现代感染后咳嗽医案中药主成分转换矩阵

图8 现代感染后咳嗽医案中药主成分碎石图

3 讨 论

PIC是亚急性咳嗽最常见的原因，长期咳嗽严重影响人们的工作和生活[5]。现代中医家治疗PIC从多方位分析，形成了自己的治疗特色。利用现代统计软件和数据处理方法，构建药物关联复杂的网络图，挖掘各医家用药的潜在配伍规律，对于PIC的临床治疗具有重要意义。

本研究结果显示:所收集的203诊次医案中，用药频次排名前十的药物为甘草、苦杏仁、半夏、桔梗、陈皮、黄芩、紫菀、茯苓、麻黄、蝉蜕，这些中药具有祛风解表、理气止咳、化痰除湿的功效。四气以温性为主，其次为平性、寒性、微寒性，提示临床治疗PIC温寒并用，以温为主，可能与感冒在冬春季节多发有关，冬春寒冷之季常用温热药物以解表。即《素问》载：“寒者热之，热者寒之”“用寒远寒，用热远热。”五味以辛、苦、甘味为主，辛者能散能行，具有解表、行气的功效；苦者能泄，可以降泄逆气以止咳；甘者能补、能缓、能和，可扶正祛邪、缓咳嗽之急、调和诸药；且辛甘化阳，有助于祛散在表之寒邪及在里之痰饮。药物归经以肺经为主，其次为脾经和胃经。《景岳全书》载：“咳证虽多，无非肺病。”强调咳嗽病位在肺。《素问》曰：“胃之大络，名曰虚里，贯隔络肺。”《灵枢》曰：“肺手太阴之脉，起于中焦，下络大肠，还循胃口，上膈属肺。”提示肺与脾、胃经脉相通，同气相求。药物分类频数前十位包括为补气药、化痰止咳平喘药、解表药、利水渗湿药。《素问》曰：“饮入于胃，游溢精气，上输于脾，脾气散精，上归于肺，通调水道，下输膀胱……”肺、脾功能失调，水液代谢失常，痰饮内生，形成夙根，久咳不愈。且肺脾二脏五行相生、营卫相合，《石室秘录》曰：“治肺之法，正治甚难，当转治以脾。”由此可知说明PIC病性分虚实两端，痰是其主要病理因素，临床治疗PIC主要从肺和脾胃论治，祛风解表、培土生金、理气止咳等诸法同用。

本研究将现代医家治疗PIC的药物进行因子分析，高频药物进行系统聚类分析和关联规则分析，其结果有诸多相似之处，提示本数据同时具有分类和降维的特点，从不同角度展现了相似的方药规律，故将此分析结果合并讨论。C1与S2和F6相对应，可视为止嗽散加减。止嗽散出自《医学心悟》, 由紫菀、百部、桔梗、荆芥、白前、甘草、橘红7味药组成，是清代程钟龄创立的用于治疗咳嗽的代表方。方中紫菀、百部甘苦微温、归肺经,均有理气化痰、润肺止咳的功效,且紫菀重在化痰止咳,百部重在润肺止咳，二者相须为用，为君药；白前降气化痰，桔梗宣肺祛痰、载药上行入肺经，宣降相宜，同为臣药；荆芥、橘红为佐药，增加解表化痰之力；甘草为使，调和诸药、减毒增效、祛痰止咳。全方性温润和平,不寒不热,即无攻击过当之虞,亦有启门驱贼之势,临床加减运用,对各种证型咳嗽均有良效[6]。本研究C1组成较止嗽散原方缺少陈皮，增加款冬花。陈皮于C5组可见，款冬花辛、温、微苦，归肺经，与紫菀、百部同为止咳化痰药，润肺下气、止咳化痰功效显著。C2与F7相对应。沙参甘苦微寒、归肺胃经，养阴清肺、润肺化痰、益胃生津。《神农本草经》言“主血积惊气，除寒热，补中，益肺气，久服利人”；麦冬甘、微苦微寒、归心肺胃经，养阴生津、润肺止咳。《长沙药解》载：“清凉润泽，凉金泻热，生津除烦、泽枯润燥之上品。”此二者，甘寒养阴，清热润燥。此组合可见于沙参麦冬汤、益胃汤等经典名方中，是甘润肺胃的代表药对，亦涵培土生金之意。C3以前胡宣散风热、降气化痰，枇杷叶清肺止咳，浙贝母清热润肺、化痰止咳，桑白皮泻肺平喘、利水消肿。四者皆能清热、止咳，目前无类似方剂，可视为热症咳嗽药物组合。C4与S3和F3、F4对应。以麻黄解表散寒、宣肺平喘，桔梗宣肺祛痰、利咽排脓，苦杏仁降气止咳平喘，紫苏子降气化痰，四者宣降相宜、气痰同治，可见于华盖散、麻黄汤、三拗汤等方剂中。加上蝉蜕利咽开音、息风止痉，苏叶散寒行气，可视为寒症咳嗽药物组合。C5与S1和F1、F2相对应，为二陈汤加减。二陈汤出自《太平惠民和剂局方》，原方由半夏、橘红、茯苓、甘草、生姜、乌梅组成，方中半夏、橘红等量合用，燥湿化痰，二者皆以陈久者良，无过燥之弊；佐茯苓理气健脾渗湿，甘草健脾和中、调和诸药；煎加生姜制半夏之毒，助半夏化痰降逆、和胃止呕；复用少许乌梅，收敛肺气。全方标本兼顾，燥湿理气祛已生之痰，健脾渗湿杜生痰之源，散中兼收，祛痰邪不伤正，结构严谨，是化痰祖方，药理学研究显示其对呼吸系统疾病疗效显著[7]。C6与F5相对应，可视为玉屏风散加减。玉屏风散由黄芪、白术、防风三味药组成，其类方记录于《素问病机气宜保命集》，《究原方》或者《仁存方》最早以“玉屏风散”命名，方中黄芪内补脾肺之气，外固表止汗，为君药；白术健脾益气，助黄芪益气固表，为臣药；防风解表祛风为使药，与黄芪、白术相和，益气祛邪。全方固表不留邪、祛邪不伤正，有补中寓疏，散中寓补之意。现代药理研究亦表明，玉屏风散全方具有抗菌、抗炎、抗病毒，调解机体免疫力的作用[8]。C7与F5相对应。柴胡苦平升散、解热透邪，黄芩苦寒降泄、清热燥湿，二者配伍，是和解少阳的基本结构。党参益气、补益脾肺，与柴胡-黄芩相伍，使得透邪不伤正，扶正不留邪。类似方剂有小柴胡汤、大柴胡汤等。C8以干姜温肺化饮，五味子敛肺止咳，白芍和营养血，一散一收、一燥一润，此配伍可见于小青龙汤等方剂中。

综上所述，虽然目前中医药对感染后咳嗽的病因、病机、治法和方药尚无统一标准，但现代医家多从肺和脾胃论治，根据临床风、痰、寒、热、虚、燥等表现，采用祛风解表、止咳平喘、理气化痰等治法，从其常用药物组合中，可挖掘出止嗽散、二陈汤、玉屏风散、小柴胡汤和小青龙汤类方剂，以及养阴清肺、散寒清热等高频药物组合。可以进一步推测感染后咳嗽治疗规律:发病之初，咳嗽不显，以疏风散寒、解表清热之药祛除外感之因；若外感之邪未解，以和解少阳之法防邪深入；若表邪入里，肺宣发肃降功能失调，气机失常、痰饮内生，以宣肺降气、燥湿理气、温化寒饮、清热化痰之法促肺宣降，消体内痰湿。集诸止咳之法以治咳嗽之标，补益肺脾以固正虚之本。标本兼顾、寒温并用、气痰同治。对临床治疗PIC有一定的参考价值。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。