数据挖掘在银屑病中医诊疗中的应用进展*
2022-12-24邹佳华晏娟史海勇袁弦付佳俊胡初向黄港龚丽萍
邹佳华,晏娟,史海勇,袁弦,付佳俊,胡初向,黄港,龚丽萍
1.江西中医药大学,江西 南昌 330004; 2.江西中医药大学附属医院,江西 南昌 330006
银屑病是一种慢性、免疫介导性、多基因遗传性的皮肤病,全球发病率为1%~3%[1],以鳞屑性红斑或斑块为典型症状,皮疹可累及身体任何部位,病情缠绵不愈,使患者的外表形象及生活社交质量受到了极大的影响[2]。研究表明,我国有0.47%的人群受到该病的困扰[3]。因此,银屑病的治疗普遍受到关注和重视。随着中医学对银屑病的认识逐渐深入,中医药治疗可有效改善患者皮损症状,延缓银屑病病情的进展等优势逐渐显示出现[4]。数据挖掘技术可高效、直观地研究银屑病中医证候发展规律,总结临床各医家的辨证用药规律。现将基于数据挖掘的中医药治疗银屑病的相关文献研究进行简要归纳,以期为银屑病的诊治及研究提供新思路。
1 病因病机
银屑病的病因病机较为复杂,隋代《诸病源候论》对其病因病机有了初步的描述和认识,感受风、寒、湿邪气是“干癣”发生的主要病因病机。唐代《外台秘要》、宋代《圣济总录》基本上遵循此法[5]。直到金、元时期医家重视火(热)致病,使后世医家重对银屑病的病因有了新的认识[6]。明代医家在继承了金元时期的火热理论的基础上,也注意到了外感六淫,尤其是风邪和燥邪在银屑病发病过程中的重要性。明代《外科正宗》中也进一步提出银屑病的发病为内外因夹杂,在血燥为内因的基础上,感受风、热、湿、虫等外因所致[7]。现代医家[8]在总结历代医家经验的基础上,并结合自身的临床积累,对银屑病中医病因病机的相关理论得以不断完善和发展,认为其核心病机为阴血亏虚(血虚)、血热内蕴(血热)、日久化燥化风(血燥)、瘀血阻滞(血瘀)等,对临床具有很强的指导意义,后世医家论治白疕多遵用此法。此外,部分医家[9-11]总结自身的临床经验,基于玄府理论认为玄府郁闭、热毒蕴结为本病的病机关键,并提出其相应治则治法。少数医家[12-14]提出“毒”邪是银屑病致病的关键因素,并探讨了“从毒论治”在银屑病病因病机及诊疗的认识。
2 数据挖掘概念
数据挖掘技术是20世纪80年代诞生的一门新型交叉性学科,融合了人工智能、神经网络、庞大数据库、数理统计学与机器学习等多个学科理论与技术,现已被广泛应用于各个领域,如计算机软件应用、金融企业以及中医药[15]。所谓“知识发现”,是数据挖掘技术的另外一种更加广泛、抽象概念的定义,主要从原始的、海量的、含糊不清的、随机多样的数据中经过加工整理后提炼出隐含的、有效的、预先不了解的,并有潜在有用价值的信息的非平凡过程,对不确定的信息进行预测并做出有建设性的决策。当数据表达模糊不清或数据概念模棱两可时,采用数据挖掘进行深入探究,可阐明数据本质的过程[16],也可对多样复杂信息进行采集、整合、分析,从而得出数据之间的关联[17]。数据挖掘所能捕捉到隐藏在数据中的模式包含分类模型、回归模式、聚类模式、关联规则模式以及条件约束等[18]。
3 银屑病研究中常用数据挖掘方法
近些年来,数据挖掘技术在银屑病的研究中日益增多,数据挖掘方法种类大致分为频数分析、关联分析、聚类分析以及其他分析方法等类别。①频数统计分析:频数又称为“频次”,指变量值中代表某种特征的数(标志值)出现的次数,是对离散型数据分组统计,是在病证研究当中最普遍的数据挖掘方法[19-20]。该方法虽然形式简单,统计简便,但常与其他挖掘方法联合运用,在银屑病“证-症-药”分布规律研究中具有重要价值,为后期较为复杂的分析方法提供数据分布情况依据[21];②关联规则分析:关联规则分析从庞大数据库中发现数据集中项之间存在的隐藏的关联信息,进而总结分析其特征和规律[22],常用的关联规则算法包括Apriori算法、树频集算法等[23-24],可从数据中的关联网中找出符合临床实践的方-症、方-药、药-药组合等[25];③聚类分析:主要是将数据按照某些共同特征分到不同的类或簇的过程。例如疾病处方中的各个药物组等[26],主要包括划分法、层次法、密度法、模型法、网络法等[27];④其他分析:因子分析也是较为常见的一种数据挖掘方法,是一种多元分析中处理降维等问题的统计学方法,其主要思想是以指标间的相关矩阵为基础,探索支配多个指标相关关系的有限个潜在因子的一种非线性多元统计分析方法,适应解决的指标比较多[28-29]。
4 数据挖掘在银屑病研究中的意义
文献古籍是历代医家通过长期临床实践及不断探索所凝聚的智慧结晶,是中医药传承和发展不可或缺的载体,但由于古医籍不胜枚举,且诸多医家对其解读不尽详全,普遍存在词语混淆现象,使后世对于中医药文献医案的收集整理及分析研究步履维艰[30],而现代数据挖掘技术在古医籍的整理与收集中却发挥了至关重要的作用,通过数据挖掘相关算法技术可从浩大的文献中快速获取中医药知识资源,揭示一般用药规律,从中发现新问题,拓宽新思路[31]。目前,临床也存在辨证论治具有主观性、方剂配伍复杂性等问题,这些局限性在一定程度上可利用数据挖掘技术中的关联规则、聚类等方法来减少并能有效提高中医诊疗的客观性[32]。
4.1 数据挖掘在中医证候方面的研究中医证候是通过四诊收集到的症状与体征,并进行整合分析所得到,从不同程度反映了疾病在发展过程中的发病机制、病位深浅、病性虚实等病机内容,是其辨证的依据所在和论治结果的展现[33]。目前,历代医家将银屑病的核心证型分为血热证、血瘀证、血燥证、热毒炽盛证、湿热蕴结证、风湿痹阻证等6种证型,对临床具有指导意义,后世医家论治白疕多遵用此法[34]。杨雪松等[35]对412例寻常型银屑病患者的主症及舌脉象等四诊资料构建原始数据库,规范术语后采用数据挖掘中的因子分析方法进行分析,同时结合中医理论及临床知识后得出血热证、湿热证、阴虚血燥证、血瘀证为寻常型银屑病的主要中医证候的分析结果,与传统中医辨证结果大致相同。押丽静[36]对符合纳入标准的161例寻常型银屑病患者的证候信息收集整理并规范数据后进行无监督聚类分析,得出寻常型银屑病的中医证候主要涉及血热证、血虚血燥证、血瘀证、风邪袭表证、湿热蕴结证、肝郁蕴火证、脾虚湿盛证、气阴亏虚证等8种证候,为寻常型银屑病的中医证候量化提供了可靠的客观依据。
4.2 数据挖掘在辨证分型用药方面的研究目前,以赵炳南先生为代表的血病辨证作为银屑病主要的辨证方法,即“从血论治”理论,现为大多数医家所接受,已达成共识[37]。刘俐等[38]归纳总结中医药治疗寻常型银屑病血热证的用药规律,得出高频核心药物有生地黄、牡丹皮、赤芍、金银花、紫草、土茯苓等,体现了其治法以清热解毒、凉血活血为主,基本符合相关中医理论和银屑病的病因病机,且挖掘出的新处方(黄芩、红花、水蛭、栀子、当归)亦符合此治法。谭红雁等[39]采用相关数据挖掘软件对治疗血热型寻常型银屑病患者的96首处方进行分析,得出高频药物为生地黄、牡丹皮、赤芍、甘草、紫草、水牛角等,第1类聚类方为生地黄、牡丹皮、赤芍、紫草,实为犀角地黄汤加减而成。由此可见,血热型银屑病的用药原则多以清热解毒、滋阴凉血为主,佐以活血化瘀,可为临床治疗血热型银屑病提供用药参考。刘久利等[40]对治疗银屑病血瘀证的128首中药内服方建立数据库,进而分析得出其用药规律是有遵可循的:治法以活血化瘀解毒为主,佐以凉血;高频药物为红花、桃仁、丹参、鸡血藤、莪术等活血药,这与中医药对银屑病血瘀证的病因病机及治法的认识基本吻合,可为临床用药提供参考。董亦秋等[41]对治疗银屑病湿热证的87味中药及17首基本处方建立数据库,分析得出高频药物为土茯苓、白鲜皮、黄芩、生薏苡仁、黄柏等;从其药物归经来看,银屑病湿热证应重点从肝经论治,治疗上以清热利湿为大法,同时应重视解毒除湿的作用,与朱典[42]的研究结果大体一致。在临床中湿热型并不少见,如湿疹样银屑病、反向性银屑病等,大多是由于湿热蕴结、灼伤血络、迫血妄行、溢于肌肤而发病。
4.3 数据挖掘在中药配伍、方剂方面的研究中医方剂配伍关系复杂多样,涉及君、臣、佐、使的组方原则,其中也包含着以证、方、药、量为核心的多维关联结构,是中医基础知识向临床实践转化的重要桥梁,迄今为止是中医理论和临床研究的重点[43]。目前,治疗银屑病的方剂处方数量庞大,中药种类较多,可通过数据挖掘各类算法技术从庞大的方剂处方信息中挖掘出高频率药物、核心药物组合、核心新方等,也可总结归纳临床经验用药规律,为中药配伍及拓展临床用药提供新思路[44]。基于中医传承辅助系统软件,杨艳平[45]采用Apriori挖掘算法、复杂系统熵聚类挖掘方法对133张银屑病内服处方中各药物间的关联进行处理分析,挖掘出20个核心药物组合和10张新处方,为临床中药创新使用提供参考。魏湘萍等[46]采用关联规则和因子分析方法对治疗银屑病的处方进行分析,研究发现共有13种关联强度最高的药对配伍规律,并提取了7个公因子,从侧面展现了其临床治疗思路。王俊月等[47]通过关联规则算法和聚类方法对671张银屑病内服方剂进行了分析,设置合理的支持度和置信度研究出治疗寻常型银屑病多以活血凉血、养血补血为主,兼顾清热解毒、益气养阴、祛湿等,并创建了7个聚类方,为临床用药提供指导参考。总之,数据挖掘的结果中可能蕴含新知,但挖掘出的新方组合缺乏临床验证,部分结果也存在不符合临床实际的可能,需要后期结合中医基础理论,开展临床观察研究进一步验证,必要时需结合该领域的专家意见进一步论证其实用性。
4.4 数据挖掘在名家用药经验方面的研究名老中医的学术思想及用药经验是古人经验与亲自实践相结合的产物,是中医学不断传承和发展的珍贵财富。名老中医经验的传承和发展是一项长期性、复杂性、系统性的工程,但对于名老医家的学术思想及经验能否更好地传承和发展下去,除单纯的师徒传授或跟师学习等传统方式外,可通过现代数据挖掘技术有效提炼出其用药特点,从而总结归纳其学术思想特点,为名老中医经验传承研究提供了新思路、新技术[48-49]。谈依菱[50]运用中医传承辅助平台技术对岭南地区的名老中医诊治银屑病患者的理法方药等资料构建数据库,进而采用关联规则和聚类方法进行分析,归纳总结了岭南名老中医诊治银屑病的高频核心用药、组方规律及优化新方,一定程度上能有效避免个人经验的局限性,为银屑病临床用药提供客观有效的数据参考。李煜[51]采用数据挖掘技术探讨寻常型银屑病的用药特点及组方规律,总结出王红梅教授诊治特点以治血透邪(凉血、养血、活血)为主,兼以补气、养阴以扶正,透邪外达,遵循“扶正祛邪”之意。曲圣元[52]基于古今医案云平台分析宋坪教授诊治银屑病的用药特点,总结出前3位的高频药物分别为麻黄、桂枝、全蝎,归纳核心药对为麻黄-桂枝等,体现了宋坪教授以开通玄府为主要临证思路,善用解表类药、凉血解毒类药、通络类药物论治银屑病。
4.5 数据挖掘在中医外治方面的研究被誉为“外治之宗”的清代医家吴尚先对中医外治法有其高度的认知,指出了外治法、内治法实有“殊途同归”之妙。中医外治法治疗银屑病,具有疗效明显、复发率低、作用持久且操作简易,经济安全等优势,易被患者接受,实为临床上有效可行的一种治疗手段[53]。田广强等[54]对中药药浴方治疗银屑病的药物进行频数统计,总结出银屑病的致病因素以热、湿、风、瘀为主,治以清热祛湿、祛风化瘀为大法,与欧阳明等[55]研究结果大体一致,揭示了药浴方治疗的一般特点及用药规律。包海兰等[56]基于中医传承辅助系统软件,对《中医方剂大辞典》中所有关于诊疗银屑病外用处方构建原始数据库,规范数据后采用关联规则、聚类等方法挖掘其用药规律,总结出其药物使用原则。发病早期对银屑病的认识主要是从“癣”论治,治疗以解毒杀虫、祛风燥湿为主,随着历代医家对其病因病机认识的不断深入,治疗原则逐渐转向以清热凉血、活血解毒、润燥止痒为主。蔺依[57]整理收集174首治疗银屑病的外用处方,挖掘结果显示:苦参、白鲜皮、黄柏为使用频率最高的药物,苦参-白鲜皮、苦参-蛇床子、苦参-地肤子、白鲜皮-地肤子、白鲜皮-丹参为5个核心药对。
4.6 数据挖掘在针灸方面的研究针灸疗法对组织细胞和机体具有双重调节作用,外可改善皮损症状,内可调节细胞新陈代谢,并通过经络传导,对机体免疫、内分泌、代谢等各方面均有较好良性作用[58]。郭曦彤[59]基于中医传承辅助平台对针刺治疗寻常型银屑病的选穴特点进行组穴规则分析和无监督的熵层次聚类分析,归纳出高频穴位及其核心组合,进而总结出手足阳明经(大肠、胃)、足太阳膀胱经、足太阴脾经、督脉及具有特殊治疗作用的特定穴是治疗寻常型银屑病的常用经络,可指导临床选穴,指导并能有效提高选穴精准率。张春萍等[60]通过对符合纳入标准的76篇针灸治疗银屑病的相关文献进行整理分析,挖掘出足太阳膀胱经、手阳明大肠经是其选穴治疗的主要经络;辨证配穴规律为:血热型(进行期)取大椎、曲池等;血燥型(静止期)取三阴交、太溪等;血瘀型(退行期)取血海、膈俞等;局部配穴规律:皮损发于上肢者配合谷、曲池、手三里、外关等;发于头皮者配百会、风池等;发于下肢者配风市、委中、足三里、血海等;发于躯干者配风门,具有一定临床参考价值。
4.7 数据挖掘在古籍医案方面的研究医学古典籍种类繁多,信息量庞大,蕴含着深厚的中医理论知识和丰富的临床经验价值。在这个信息数据大爆炸的时代下,个人精力无法实现对历代古医籍资料进行一一浏览和收集整理,故不少研究者以中医古籍为本,尽可能构建保留古医籍信息的原汁原貌的可视化数据库,应用现代数据挖掘等技术以量化的形式对古医籍进行分析,以获取古代医家诊治用药经验及规律,为研究古医籍提供了新的方向[61]。李委谕[62]对诊治银屑病的相关方剂处方构建数据库,采用频数分析的方法大致可推断出,古代医家对银屑病的诊治主要以祛风清热燥湿、养血润燥,兼以益气为主;外治法主要以杀虫止痒、祛风清热燥湿为原则,为现代中医药诊治银屑病提供客观的理论依据。周丽君[63]应用频数分析方法对温病学派使用透法治疗银屑病相关病证医案的用药规律进行统计,得出着眼于正邪关系的辨证论治,以热郁为基本病机的结果,善用清热药、解表药以宣发郁热,透邪外出;用补虚药以扶正祛邪,将透法在银屑病中的运用展现得淋漓尽致。
5 结语
近年来,基于数据挖掘技术的中医药诊治银屑病的研究逐渐增多,利用该技术可研究银屑病中医证候发展规律,总结临床各医家的辨证规律,在银屑病辨证论治规律各方面均发挥着积极重要的作用,还可从诸多中医古籍和现代文献报道诊治银屑病的内服、外用处方中挖掘高频率药物、核心药物组合、病-证-方-药关联,核心新方以及归纳总结名老中医的学术思想特点和临床用药经验,为今后临床诊治银屑病奠定了一定的理论基础。此外,在针灸的循经取穴、辨证取穴、局部取穴规律等方面,数据挖掘技术亦为筛选针灸治疗银屑病的统一规范性、科学性提供依据和技术支撑。但是,目前现有的数据挖掘技术处理软件方法较为单一,挖掘精度与深度不够,今后,需对多种数据挖掘技术进行整合并加以创新运用,使之更好地服务于临床。