基于数据挖掘分析以传统中药足浴方式治疗睡眠障碍的用药规律

李仕准　陈　睿　李志敦　李本杰　梁天坚　杨　楠　何晴愉　杨辉进　何锦达　

基于数据挖掘分析以传统中药足浴方式治疗睡眠障碍的用药规律

李仕准1陈睿1李志敦3李本杰1梁天坚2杨楠1何晴愉1杨辉进1何锦达1

（1.广西中医药大学赛恩斯新医药学院，广西 南宁 530222；2.广西中医药大学基础医学院，广西 南宁 530222；3.栾川李志敦中医诊所，河南 洛阳 471500）

目的：对中药足浴散治疗睡眠障碍的相关文献进行数据挖掘，揭示其用药规律，寻找其高频核心中药。方法：以“睡眠障碍”“中药”“足浴”“失眠”为关键词进行检索。收集并整理好后，用Excel进行统计并绘制高频药物的四气五味归经雷达图和SPSS Modeler 18.0绘制关联网络分析图，用Apriori算法建立关联模型，挖掘出数据库中高频药物配伍规律。结果：筛选出符合要求的中药处方共有180首，其中高频药物5味，依次为首乌藤、合欢皮、酸枣仁、丹参、远志。上述药物中多以安神药居多，其次为活血化瘀药、补虚药等。结论：通过数据挖掘方法对中药足浴散治疗睡眠障碍的用药规律进行探究，指导和修正其通用配伍，为后续开发与应用提供新思路和参考。

足浴；中医外治；睡眠障碍；中药组方；数据挖掘

引言

睡眠障碍（Sleep disorders），通常称为“失眠”，抑或是“不寐”“难寐”等。是一种不能通过正常的睡眠休息，来获得体能消除疲劳的症状表现。通常有不同层次的表现，轻型为长时间难以入睡（难寐），或睡眠中途打断后难以再次入睡等，且一般时长大于30分钟；重型为彻夜不寐，这些情况严重影响人们的工作效率、生活质量和健康。现如今，由于受到快节奏的生活方式影响，进一步导致越来越多的人患有不同程度的睡眠障碍。根据对发达国家成年人的调查与中国对比，2016年中国的睡眠障碍发病率比发达国家高出约3.8%。由于情绪、起居、饮食等因素的综合影响，睡眠障碍的治疗是个漫长而复杂的过程，其诊治的办法多样庞杂，备受人们研究探讨。

现在医院常用西医药物进行治疗，例如一些镇静催眠药传统药物苯二氮卓类和非苯二氮卓类药物具有耐药性及成瘾性，半衰期短的药物不仅可引起反跳性焦虑和失眠，而且还可抑制服用者的呼吸，导致无法得到深度睡眠[1]。长期服药还会导致记忆力减退、无力、健忘、注意力不集中、情绪低落等现象。使用这些药物虽有一定治疗睡眠障碍的效果，但价格较为昂贵，给病人带来一定的经济压力，而且需要持续用药；长期使用会使病人对这类药物产生一定的成瘾性、耐药性等副作用。

因此，充分利用中医药的特色优势，治疗临床上患有睡眠障碍的病患尤为重要。中药足浴散，是属于中医疗法的外治法[2]，相较于相关指南推荐的常用药物和方法，此方法历史悠久，具有简、便、廉、验等优势，且应用广泛。目前中医药足浴治疗睡眠障碍，其机理正处于探索研究阶段，本次研究通过数据挖掘的方式对已摘录的文献进行汇总归纳整理，探究其组方规律，为后续研究开发提供相应基础。

1　资料与方法

1.1　数据来源

以“中药”“足浴”“失眠”为关键词进行检索，高级检索以“睡眠障碍”进行进一步筛选，从万方和知网维普学术网站以及相关学术会议等学术性期刊所收录的1990—2021年有关治疗睡眠障碍的相关临床报道文献。

1.2　数据清洗

1.2.1文献的纳入标准

以“足浴睡眠障碍”为关键词收集相关足浴方，通过研究文献得知著名的助眠药方亦可用于足浴，如健脾养血安神方、交泰六味安神方、疏肝解郁安神方等，为避免疏漏，因此将这些著名的足浴名方也作为关键词之一。在西医临床上，失眠是睡眠障碍常见表现之一[3]，而且睡眠障碍多与精神类疾病有关，比如抑郁症、焦虑症、精神分裂等[4]，同时内分泌类疾病亦可导致睡眠障碍的出现，因此将西医临床诊断作为筛选条件之一。在中医临床研究中，血虚、气滞、血瘀中风以及妇女的围绝经期诸证等亦可导致睡眠障碍，故亦将中医临床诊断作为筛选条件。通过上述检索条件，以降低漏检率，确保数据的准确性。

1.2.2文献的数据的筛选、清洗

为了增强数据的可靠性，主要对以下4点有任意一项不符合条件的文章进行筛选和清洗：（1）对于动物实验、综述类文献、理论探讨、护理类、临床检验研究、并发症和死亡病例研究等文献均不计入；（2）无具体药物的配伍不记入；（3）重复发表的文章，以及相同药方，均只记录一次；（4）未使用中药足浴的方法治疗睡眠障碍。

1.2.3药物的数据清洗

以睡眠障碍、失眠、不寐为关键词，搜索相关处方，并以西医诊断神经衰弱等与睡眠障碍相关疾病为筛选条件，且主要运用中药沐足、足浴、沐浴、浴足等副关键词，以被摘录的论文中所使用的处方为主，共180种处方。（1）根据2020年《中华人民共和国药典》最新颁布的规范药名，比如“夜交藤”规范命名为“首乌藤”；（2）对采用不同切制方法的同一药物，均不计切制方法，如“丝生姜，片生姜”统一命名为“生姜”。

1.3　数据关联规则

为了使用数据透视，先对整理好的处方对其所使用到的中药进行编组编码。然后运用二分类处理，对透视好后的数据进行处理，将整理好的处方与其所含中药的二分类变量形式的表格格式数据既关联规则。

1.4　基于关联规则的中药组方规律研究

1.4.1统计学处理

（1）运用Excel对数据进行整理、排序和校对，并进行统计分析；（2）采用IBM SPSS Modeler 18.0软件进行绘制网络图，并进行药物关联度分析。

1.4.2组方特点分析

使用FREQUENCY和数据透视函数进行统计分析。通过使用FREQUENCY函数对处方中出现频率较高的单一中药进行筛选，得到频率较高的中药，并对所得药物的性质、味道和经络规律进行分析。根据睡眠障碍发生的频率，综合分析处方组成规律，揭示中医药治疗睡眠障碍的内在配伍规律。

1.4.3网络图分析

利用IBM SPSS modeler 18.0软件分析配方中两个或两个以上高频中药组合，分析所选高频中药组合的相关网络图，并分析高频中药组合之间的相关性[5]。

1.4.4关联规则分析

使用 Apriori算法对高频中药中所选组合的相关性进行分析[5]。

2　结果与讨论

2.1　睡眠障碍用药频次分析

通过统计180个足浴散处方中，共涉及190种中草药，药物频次数共有1 457次。药物频次≥28的药物组一共13个，出现频次为943次，占总用药约64.72%。对该13味中药的性、味、归经等相关信息进行绘表如表1所示。

表1　睡眠障碍足浴散高频中药信息

序号中药名称味性归经 1首乌藤甘平心、肝经 2合欢皮甘平心、肝、肺经 3酸枣仁甘、酸平心、肝、胆经 4丹参苦、酸微寒心、肝经 5远志苦、辛温心、肺、肾经 6当归甘、辛温肝、心、脾经 7龙骨甘、涩平心、肝、肾经 8红花辛温心、肝经 9川芎辛温肝、胆、心包经 10牡蛎咸微寒肝、胆、肾经 11黄芪甘微温肺、脾经 12五味子酸、甘温肺、心、肾经 13白术苦、甘温脾、胃经

2.2　睡眠障碍足浴散性味归经研究

由表1可知统计高频药物的性、味、归经信息。为更能直观地分析四气五味归经，将数据经过整理，用雷达图表示（详见图1、图2、图3）。四气多以温为主，温以补阳、散寒、温里等；五味多以甘、辛二味为主，借甘味以缓焦虑与疼痛等症状，辛味以发散、行气、活血；归经多以心、肝、肾三经为主，此三经皆能影响人体睡眠。通过中药的四气五味归经来调节机体从而改善人体睡眠，达到治疗睡眠障碍的目的。

图1　睡眠障碍足浴散高频中药四气分布雷达图

图2　睡眠障碍足浴散高频中药五味分布雷达图

图3　睡眠障碍足浴散高频中药归经分布雷达图

2.3　基于关联规则对睡眠障碍处方规律研究

将进行二分类变量形式处理的处方，通过对IBM SPSS Modeler 18.0软件绘制的关联网络图进行分析，结果如图4所示。本次关联网络图分析系统根据具有联系规则的两位中药在处方中出现的频率来作出强弱链接。以粗、细实线在网络图中表示出现频率的高低，粗实线表示在处方中出现的频率高、关联性强。其中以首乌藤和酸枣仁药物配伍关系最强，合欢皮与首乌藤次之。

图4　高频中药组关联网络图

对涉及的中药进行Apriori算法关联规则分析。将最小规则置信度设置为80%，最低条件支持度设置为10，最大频率数设置为1。将分析结果按支持度降序排序截取排名靠前的20个，药对结果如表2所示。首乌藤与酸枣仁支持度最高，通过其功效将这两者配伍，可以补血养血，养心安神。首乌藤，味甘，性平，为养血安神，祛风通络的良药，常被用于治疗失眠，神经衰弱等其他睡眠障碍。从《本草正义》的记载可以知道，首乌藤被用于治疗晚上睡眠质量差或难以睡着的情况[6]。酸枣仁，味甘、酸，性平，为专入肝胆之药[7]。《本草求真》云：“甘酸而润，仍有生熟之分，生则能导虚热。故疗肝热好眠。”因此对于因肝所致的睡眠障碍，常使用酸枣仁。

表2　基于关联规则的睡眠障碍足浴散高频药对

后项前项实例支持度百分比置信度百分比 首乌藤酸枣仁8949.4469.66 合欢皮首乌藤8748.3368.97 酸枣仁首乌藤8748.3371.26 首乌藤合欢皮7038.8985.71 酸枣仁合欢皮7038.8981.43 酸枣仁远志5631.1171.43 合欢皮丹参5228.8965.38 首乌藤丹参5228.8978.85 酸枣仁丹参5228.8969.23 首乌藤龙骨4223.3366.67 酸枣仁龙骨4223.3373.81 酸枣仁地黄3016.6770.00 合欢皮川芎2815.5671.43 首乌藤川芎2815.5678.57 酸枣仁川芎2815.5675.00 丹参五味子2614.4473.08 合欢皮五味子2614.4469.23 首乌藤五味子2614.4476.92 酸枣仁五味子2614.4484.61 酸枣仁黄芪2614.4473.08

在保持其他指标不变的情况下，提升度最大频数设置为2项指标，以置信度为考虑依据对综合排名靠前的20对药组进行展示，如表3所示。其中首乌藤→丹参，合欢皮，其综合排名最高。首乌藤、丹参、合欢皮为安神补心丸的主要成份。安神补心丸是长期运用于临床的验方，最早记录于《中华人民共和国药典》第一部。丹参，具有活血补血、安神定志的作用；合欢皮有开窍、祛痰、解郁、活血的作用。关于睡眠的机理，《黄帝内经》是这样阐释的，睡眠是以营卫之气的阴阳出入为机枢的生理过程，营气为阴，卫气为阳，阳入阴则人能入睡。同时营卫之气源于人所食五谷，经脾胃运化之后分清泌浊，浊者为卫气，因其为五谷的悍气所成，能充实皮肤肌肉故为卫气。然而清者为营气，以其精微物质能进入人体经脉，滋养周身。某种意义上来讲脾胃能否正常运行也间接影响到睡眠的好坏，所以在有一定较大比例下酸枣仁不仅能养血安神，滋养心肝，而且还能调理脾胃。正如《本草求真》书中所讲，将酸枣仁炒熟，可以用于收敛肝脾之津[8]。

表3基于关联规则的睡眠障碍足浴散高频药组

后项前项实例支持度百分比置信度百分比 龙骨牡蛎、首乌藤1910.55100.00 首乌藤川芎、合欢皮2011.11100.00 首乌藤五味子、合欢皮1810.00100.00 首乌藤丹参、合欢皮3418.89100.00 首乌藤当归、合欢皮2715.00100.00 龙骨牡蛎2513.8996.00 酸枣仁龙骨、合欢皮2312.7895.65 合欢皮当归、首乌藤2916.1193.10 首乌藤远志、合欢皮2312.7791.30 酸枣仁远志、合欢皮2312.7791.30

表3（续）

3 结论

本研究通过数据挖掘的方法和对相关关联规则进行分析，对关于公开发表治疗睡眠障碍的足浴散的处方等著作以及相关论文等进行研究。

由图1可知，足浴散高频药物的四气多以温性为主，占到总体的54%，平性药物占31%，寒性药物占15%，而凉、热这两种药性没有出现在足浴散的高频中药中。对图2分析可知，足浴散高频药物的五味以甘味为主，占44%，甘味不仅能缓和药性，还可以对机体病症起到缓和作用。其他药味除了咸味，均在10%以上，虽然咸味只占6%，但也表明五脏均可在不同程度上影响睡眠。由图3足浴散高频药物的归经可以知道，足浴散的中药归经使用最多的莫过于心、肝、肺三经。关于心，《黄帝内经》有云：“心藏神”，这个“神”指代人的神志活动、精神面貌和思维活动等。关于肝，《灵枢•本神》又云：“肝藏血，血舍魂[9]。”肝的主要功能之一为藏血，藏血功能正常，那么魂有所舍。但如果肝血不足，则肝不可很好地藏魂，就容易出现魂不守舍，出现梦呓（说梦话）、梦游以及幻觉等症。又因为肝主疏泻，所以情志因素亦可影响肝藏之魂，情志疏泻失常也会出现上述相似的症状。对于肺，因为肺与皮毛在中医理论中有着紧密相连的关系，更由于足浴散直接接触于足部皮肤，因而在使用足浴散的药物成分，归为肺经也占有较大部分。

通过Apriori算法进行高频筛选以及关联规则的分析，得到首乌藤、酸枣仁作为高频药对以及首乌藤、丹参、合欢皮作为高频药组广泛的参与到了治疗睡眠障碍等症。这些高频药物组，多以甘、酸二味为主。在睡眠障碍中疼痛也是影响睡眠的主要因素，以甘味能够缓急止痛，故甘味占最多；酸味能收敛固涩，对于出汗、盗汗引起气血虚弱效果明显。心在体液的表现为汗，而酸味入肝经，酸味在高频药物五味中仅次于甘味。因此，在高频药物中，多数药物归经为心经，以治病需求其本。同时肝对情绪的疏泻作用，对睡眠质量也起到至关重要的作用，故肝经药物居于第二。因此也印证中医基础理论与中药学的性味归经相辅相成，进一步证明心肝二者对于助眠相辅相成。

由于足浴散相较于常规中药饮用的不同，其药物归经上选择，不仅对于心、肝二经有所偏重，对肺、肾二经也有所偏重。究其原因为肺与皮毛互为表里，且肺为水之上源而肾为水之下源，同时肾与两足有密切关系，以足部皮毛腠理为开端，借由肺通调水道之功，将足浴散药力由水之下源引至水之上源，借以循环周身，同时足浴所用热水，可以开腠理通经络推陈出新，用西医来讲可以促进循环，加快新陈代谢。

同时值得注意的是，除了上述药物，一些活血化瘀药物在作为足浴散的成分也占有有一定比例，比如红花。红花作为活血通经、散瘀止痛的常用药[10]，从另一方面也间接表示血瘀亦可导致睡眠障碍，正如体内有淤堵，则阴阳通行的道路就不通，那么同样也容易导致血瘀[11]。同时，血瘀则与寒常常有紧密联系，寒容易凝滞，而凝滞易导致血瘀，通过足浴不仅借助皮肤吸收药效，还借助热水增强温通经脉的功效。

4 结束语

本次研究通过详细统计和研究，对睡眠障碍的用药规律、组方规律和核心高频药组进行阐述，运用大数据对治疗睡眠障碍所使用的药物进行研究，其结果更具有准确性，对指导临床实践与科研大有裨益，并对相关药理机制进行一定程度的研究验证，为后续足浴散开发与应用提供新思路和参考。

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Analysis of Medication Rules of Traditional Chinese Medicine Foot Bath in the Treatment of Sleep Disorder Based on Data Mining

Objective : To explore the relevant literature on the treatment of sleep disorders with traditional Chinese medicine foot bath powder, reveal its medication patterns, and search for its high-frequency core traditional Chinese medicine. Methods: "Sleep disorder", "traditional Chinese medicine", "foot bath" and "insomnia" were used as key words to search. After collecting and sorting out, Excel was used to make statistics and draw the four Qi and five taste normalization radar map of high-frequency drugs, SPSS Modeler 18.0 was used to draw the association network analysis chart, the Apriori algorithm was used to establish the association model, and the compatibility law of high-frequency drugs in the database was mined. Results: A total of 180 prescriptions of traditional Chinese medicine that met the requirements were selected, among which the 5 high-frequency drugs were Shouwuteng, Hehuanpi, Suanzaoren, Danshen, Yuanzhi; among the above drugs, most of them are sedatives, followed by blood activating and stasis resolving drugs, and tonifying drugs. Conclusion: Through data mining method, the medication rule of TCM foot bath powder in the treatment of sleep disorders was explored, and its general compatibility was guided and modified, providing new ideas and references for subsequent development and application.

foot bath; external treatment of traditional Chinese medicine; sleep disorders; traditional Chinese medicine prescription; data mining

R244

A

1008-1151(2023)07-0114-05

2022-10-12

广西自然科学基金面上项目“广西中医药大学赛恩斯新医药学院国家级大学生创新创业项目”（2017JJA10613）；基于大数据药理学对壮药茉莉花根足浴散的改进（202013643001）；采用石墨烯技术制作壮药温阳壮骨茉莉根止痛自热贴（202013643004）；广西中医药大学赛恩斯新医药学院院级课题“茉莉花开发研究”（2019ZD01）。

李仕准（1999－），男，广西中医药大学赛恩斯新医药学院学生，从事中医药研究工作。

梁天坚（1964－），男，广西中医药大学基础医学院教授，硕士生导师，从事民族中医药研究工作。