基于数据挖掘探讨国医大师雷忠义治疗冠心病PCI术后病人的用药规律
2024-05-25杨波,郭楠,石伊娜,陈金锋
杨波,郭楠,石伊娜,陈金锋
摘要目的:采用数据挖掘方法分析总结国医大师雷忠义治疗冠心病经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后的用药规律。方法:收集整理雷忠义教授2014年1月—2022年6月治疗冠心病PCI术后的处方用药,借助Excel 2019、IBM SPSS Statistics 25.0、SPSS Modeler 18.0、Cytoscape 3.9.1等软件对纳入处方用药进行频数统计、药物性味归经分析、关联规则分析、聚类分析、复杂网络分析。结果:筛选后共纳入处方61个,其中36个处方涉及中成药,所纳入处方共涉及药物148味,排名居前10位的高频药物依次为丹参、五味子、三七、麦冬、陈皮、黄芪、瓜蒌、薤白、黄连、人参;药物四气以温、寒、平为主,五味以苦、甘、辛为主,归经以肺、肝、心、脾為主;关联规则发现常用的对药为五味子-麦冬、丹参-三七,常用的角药为五味子-陈皮-麦冬、丹参-陈皮-麦冬;聚类分析得到4个聚类组合,复杂网络发现核心方为雷忠义自拟方养心活血汤。结论:国医大师雷忠义治疗冠心病PCI术后从“痰瘀”立论,注重祛邪与扶正兼顾,善用自拟方养心活血汤,动态辨证,随证加减。
关键词冠心病;经皮冠状动脉介入治疗;雷忠义;数据挖掘;用药规律
doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2024.08.003
Medication Rule of the Chinese Medical Master Lei Zhongyi for the Treatment of Coronary Heart Disease after PCI Based on Data Mining
YANG Bo, GUO Nan, SHI Yina, CHEN Jinfeng
The First Clinical Medical College of Shaanxi University of Chinese Medicine, Xianyang 712046, Shaanxi, China
Corresponding AuthorCHEN Jinfeng, E-mail: cunjin11199991@163.com
AbstractObjective:To analyze and summarize the medication rules of Chinese medical master Lei Zhongyi for the treatment of coronary heart disease after percutaneous coronary intervention(PCI) based on data mining.Methods:The prescription medications of Chinese Medical Master Lei Zhongyi for treatment of coronary artery disease after PCI from January 2014 to June 2022 were collected and organized.Excel 2019,IBM SPSS Statistics 25.0,SPSS Modeler 18.0,Cytoscape3.9.1 and other software were used to perform frequency statistics,drug flavor classification analysis,association rule analysis,cluster analysis,and complex network analysis for included prescription drugs.Results:After screening,there were 61 prescriptions included,36 involved Chinese patent medicines,and a total of 128 flavors were included.The top 10 high-frequency drugs were salvia miltiorrhiza,schisandra,Notoginseng,ophiopogon,Tangerine peel,Astragalus,Gualou,Allium Macrostemon,Coptis,ginseng.The four qi of medicine were mainly warm,cold and flat,the five flavors were mainly bitter,sweet and xin,and the channel entry were mainly lung,liver,heart and spleen.The association rules showed that the commonly drug combinations were Schisandra chinensis-maitake,danshen-panax ginseng,and the commonly used angiosperms were schisandra chinensis-chenpi-maitake,danshen-chenpi-maitake.The cluster analysis showed there were 4 cluster combinations,and the complex network found that the core formula was Yangxin Huoxue Decoction by Lei Zhongyi.Conclusion:Chinese Medical Master Lei Zhongyi treated coronary heart disease after PCI from the "phlegm stasis",focusing on the elimination of evil and support both positive,with self-formulated prescription Yangxin Huoxue Decoction,dynamic identification,add and subtract according to the evidence.
Keywordscoronary heart disease; percutaneous coronary intervention; Lei Zhongyi; data mining; medication rule
冠心病是由于冠状动脉发生粥样硬化引起管腔狭窄或闭塞,导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病。据《中国心血管健康与疾病报告2021》流行病学显示我国目前心血管病病人约3.3亿人,其中冠心病1 139万人[1],严重威胁人们生命健康。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)可对狭窄或闭塞的冠状动脉进行血运重建,极大改善病人的生活質量和预后。据《2021年中国心血管病医疗质量报告》统计,2020年我国接受PCI治疗的病人共计101.4万例[2],随着该技术的成熟与普及,现已成为治疗冠心病的重要手段。对于PCI术后病人目前临床上西医治疗以阿司匹林联合P2Y12受体抑制剂的双重抗血小板聚集治疗为主,但仍存在支架内狭窄、支架内血栓、缺血再灌注损伤、无复流与慢复流等问题[3],部分病人还存在术后非特异性心绞痛、药物耐药性及其他心血管事件。临床上中医药治疗在PCI术后病人症状改善及预后方面表现出独特优势。
雷忠义教授为第三届国医大师,我国中西医结合心血管领域著名专家,国内最早提出胸痹心痛痰瘀互结理论者之一,采用痰瘀同治法成功研制新药丹蒌片,从医60余载,运用“痰瘀”相关理论辨治心血管疾病有独到见解[4]。本研究基于数据挖掘技术,对国医大师雷忠义治疗冠心病PCI术后的用药规律进行探析,为临床用药提供参考。
1资料与方法
1.1资料来源
收集2014年1月—2022年6月陕西省中医医院国医大师雷忠义治疗PCI术后的病历资料,包括电子病历和纸质病历。
1.2筛选标准
1.2.1纳入标准
以第一诊断为主,中医诊断为胸痹心痛或胸痹,西医诊断为冠心病PCI术后;处方中包括用药明确具体的中药汤剂;至少复诊1次且症状有所改善,选取首诊处方;病历资料记录完整。
1.2.2排除标准
伴有其他系统严重疾病;服用中药后出现严重不良反应;病历资料记录不完整。
1.3数据处理
参考2020版《中华人民共和国药典》[5]和全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《中药学》[6]将纳入方剂的药物名称进行统一规范化处理,如云苓规范为茯苓,山萸肉、酒萸肉统一为山茱萸;功效差别较大的药物仍分开录入,如生地黄和熟地黄。药物名称规范录入后,再由专人对录入数据进行核验,减少人为引起的数据误差。
1.4数据挖掘
借助Excel 2019、IBM SPSS Statistics 25.0、SPSS Modeler 18.0、Cytoscape 3.9.1软件对数据进行性味归经统计、关联规则分析、聚类分析、复杂网络分析,并进行可视化展示。
2结果
2.1基本资料
筛选后共纳入61个处方,病人年龄(64.79±11.98)岁,其中男44例(72.13%),女17例(27.87%)。
2.2中成药使用情况
统计过程中发现36个处方包括中成药,主要包括丹蒌片、通心络胶囊、丹曲胶囊、芪参益气滴丸、芪苈强心胶囊、振源胶囊、参芪五味子片、丹灯通脑胶囊。详见图1。结合药物功效对所使用中成药的组成药物进行分析,利用OriginPro 2022软件绘制药物(频次>10次)功效冲击。结果显示频次>10次的药物共计21味,按功效可分为10大类、14小类,其中药物主要以活血化瘀药(8味,190次)和补虚药(2味,61次)为主,药物频数排名居前3位的依次为赤芍(46次)、黄芪(46次)、丹参(45次)。详见图2。
2.3药物频次
所纳入处方中药汤剂共涉及药物148味,累计频次1 091次,使用频率>20%的药物共24味。排名居前10位的药物分别为丹参、五味子、三七、麦冬、陈皮、黄芪、瓜蒌、薤白、黄连、人参。详见表1。
2.4性味归经
所纳入处方中药汤剂药物四气以温(504次,46%)、寒(351次,32%)、平(169次,15%)为主(见图3);五味以苦(689次,36%)、甘(542次,28%)、辛(408次,21%)为主(见图4);归经以肺(592次,20%)、肝(486次,16%)、心(474次,16%)、脾(439次,15%)为主(见图5)。
2.5关联规则
将数据处理后导入SPSS Modeler 18.0软件,采用关联规则算法中的Apriori算法探寻方剂中的高频药对,将支持度设置为0.75,置信度设为0.80,最大前项设置为2,得到药物之间的二阶关联规则和三阶关联规则。详见表 2、表 3。
2.6聚类分析
聚类分析是基于搜索簇的无监督学习过程,能够挖掘出药物之间的隐藏模式。将数据导入IBM SPSS Statistics 25软件后,对频次≥20次的药物进行系统聚类分析,方法选择Pearson相关性,输出后得到聚类分析树状图(见图6);在截距22附近将高频药物聚为4类,得到4个聚类组合(见表4)。
表4高频药物聚类分析(频次≥20次)序号聚类结果#1五味子、麦冬、三七、陈皮、丹参、人参、郁金#2瓜蒌、薤白、水蛭、黄连、太子参#3葛根、川芎、佛手、莪术#4黄芪、桂枝、山茱萸、茯神
2.7复杂网络分析
对处方中药汤剂涉及的148味药物进行复杂网络分析,借助Cytoscape 3.9.1软件构建其复杂网络,依据度值(Degree值)筛选出药物核心网络(见图 7)。网络中药物的面积越大表明该药物在网络中连接的节点数目越多,即与更多的药物存在关联性;两药物之间的边越粗,表明这两味药的共现强度越高。
3讨论
根据冠心病PCI术后病人的症状,可将其归属为“胸痹”“真心痛”范畴。其在临床上仍表现为本虚标实、虚实夹杂,本虚以气虚、阴虚、气阴两虚及阳虚为主,标实有血瘀、痰浊、气滞、寒凝[7]。中医证候分布规律研究表明二者常相兼为病,以气虚血瘀证、痰瘀互阻证、气阴两虚证等复合证型为主,且呈动态规律演变[8-9]。PCI术的支架支撑血管、球囊扩张血管或旋磨术磨除斑块等皆以祛邪行破瘀之效,作为有创操作,祛邪的同时亦会损伤脉络,耗伤正气。《素问·评热病论》云:“邪之所凑,其气必虚。”冠心病本多见于中老年人,脏气减亏,精气渐衰,年迈体虚,经此术后病人更是“虚上加虚”[10]。故临床辨证施治时应综合考虑,动态把握其病机,祛邪与扶正兼顾。本研究基于国医大师雷忠义治疗冠心病PCI术后处方用药,研究其辨治规律。
雷忠义教授治疗冠心病PCI术后所使用的中成药包括丹蒌片、通心络胶囊、丹曲胶囊、芪参益气滴丸、芪苈强心胶囊、振源胶囊、参芪五味子片、丹灯通脑胶囊。大量临床证据表明中成药在缓解心绞痛、干预PCI术后再狭窄、防治再灌注后无复流等防治冠心病方面具有一定优势[11]。丹蒌片宽胸通阳、化痰散结、活血化瘀,由雷忠义教授基于痰瘀互结理论成功研制,现已成为冠心病痰瘀互结证的指南用药[12]。冠心病临床流行病学横断面调查研究表明,痰瘀互结是当代冠心病的基本病机,贯穿于冠心病的不同阶段[13]。雷忠义教授辨治冠心病多从“痰瘀”立论,而PCI术后又属于冠心病的特殊类型,故丹蒌片使用频次最多。周宁智[14]发现非ST段抬高型急性冠脉综合征病人常规西药治疗基础上加用丹蒌片,能够减少围术期心肌梗死的发生,并减少主要不良心血管事件。张璇等[15]研究表明丹蒌片可有效减少PCI术后心脏康复病人的心绞痛发作,提高心肺适能和生活质量。杨海龙等[16]研究发现丹蒌片可能是通过抑制心肌细胞自噬和减少细胞凋亡从而有效减少心肌缺血再灌注损伤(IRI)。通心络胶囊益气活血、通络止痛,适用于气虚血瘀络阻型冠心病。相关研究表明通心络胶囊能够改善急性冠脉综合征PCI术后病人心功能和心室重构,有助于术后恢复[17-18]。丹曲胶囊是基于雷忠义教授自拟方“丹曲方”而创制的院内制剂,该药涤痰化浊、活血化瘀、清热解毒,主要治疗痰瘀互结、热毒内蕴型冠心病。田心等[19]研究发现丹曲胶囊可能通过抑制线粒体分裂蛋白p-Drp1的表达,减少心肌细胞线粒体的分裂,从而减轻心肌缺血和再灌注损伤。术后除胸闷、胸痛外,伴气短乏力,证属气虚血瘀者选用芪参益气滴丸;伴双下肢浮肿,心慌气短动则加剧,夜间不能平卧,证属阳虚血瘀水停者选用芪苈强心胶囊;伴有心悸、失眠多梦的病人,辨证选用振源胶囊或参芪五味子片;有1例病人伴有脑梗死,故选用丹灯通脑胶囊作为辅助治疗。
结合中成药的具体组成药物及其功效进行分析,发现雷忠义教授所使用中成药的组成药物以活血化瘀药和补虚药居多;从药物具体功效分析来看,其组成药物也多兼具散瘀、祛瘀、通络、止痛、补气、化痰等功效,其针对的病理因素主要為瘀血与痰浊,同时破血攻伐之品,易伤及正气,宜佐以补虚扶正之品。
对高频用药进行归类分析,丹参、三七、莪术、郁金、水蛭、川芎、赤芍、银杏叶可归为活血化瘀药物;麦冬、人参、黄芪、太子参、西洋参、红景天为补虚类药物;陈皮、佛手、瓜蒌、薤白可归为化痰类药物,可以看出雷忠义教授治疗冠心病PCI术后用药以活血、化痰、补虚类药物为主。同时发现排名居前10位的药物与复杂网络药物基本一致,结合雷忠义教授临床用药经验进行分析,人参(27次,44.26%)、太子参(15次,24.59%)、西洋参(13次,21.31%)三药皆能补气生津,但各有侧重,雷忠义教授常根据病人不同体质因人制宜,元气较虚者以人参大补元气;气阴不足之轻证、火不盛者及虚不受补者选以清补之太子参;气阴两伤而火较盛者当选西洋参。将三药统归为参类(55次,90.16%),则在高频药物中位居第2位,发现重排后居前6位的药物为雷忠义教授的自拟方养心活血汤,即人参(或西洋参,或太子参)、麦冬、五味子、丹参、三七、陈皮[20]。人参甘温大补元气,又能补益心气、安神益智。Sun等[21]研究显示,人参皂苷Rb3通过激活PERK/核因子相关因子2(Nrf2)/抗氧化基因血红素加氧酶1(HMOX1)的抗氧化信号通路来保护心肌细胞免受缺氧/复氧损伤。Shi等[22]研究表明人参皂苷Rc通过抗氧化和抗炎作用减轻心肌缺血损伤。麦冬甘寒,养阴生津,与人参配伍,气阴双补,现代药理研究发现麦冬具有对抗心肌缺血引起的心肌损伤、抗血栓、改善微循环等作用[23-24];五味子味酸,益气生津,与参麦相伍,既可固气津之外泄,又可复气阴之损耗,相关研究显示五味子苷B对心肌缺血和再灌注损伤具有保护作用[25-26]。人参与麦冬、五味子三药为生脉散,补气养阴、敛汗固脱。丹参活血化瘀止痛,《本草纲目》言其“能破宿血,补新血”,祛瘀生新不伤正,其相关制剂已广泛应用于心血管疾病,具有保护冠心病PCI术后病人的血管内皮、改善心功能、降低术后支架再狭窄发生率等作用[27-28];三七化瘀止血、活血定痛,化瘀亦不伤正,具有抗血小板聚集、降低心肌耗氧量等作用,从该药提取的三七总皂苷,可改善急性心肌梗死PCI术后病人的心功能,降低炎性因子水平[29-30];陈皮理气健脾、燥湿化痰。全方既能祛痰瘀之邪,又兼顾扶正,主要应用于气阴两虚兼痰瘀互结证者。
药物性味归经结合高频药物使用情况进行分析,所使用活血化瘀药物性味多以辛、苦、温为主,主入心肝二经,辛能散、能行,苦味通泄,又均入血分,行血活血。理气健脾化痰药多性味芳香而辛苦温,且主归肝、脾、肺、胃经。补虚药纠脏腑之虚衰,多以甘味为主,其中补气药性味以甘温、甘平为主,且主归肺脾经;而补阴药性味以甘寒为主。故雷忠义教授治疗PCI术后药物四气多以温、寒、平为主,五味多以苦、甘、辛为主,归经多以肺、肝、心、脾为主。
关联规则分析探寻的二阶和三阶关联规则,类似于临床上常应用的对药和角药。结果显示雷忠义教授常用的对药为五味子-麦冬、丹参-三七、五味子-陈皮、丹参-陈皮,常用的角药为五味子-陈皮-麦冬、丹参-陈皮-麦冬、丹参-陈皮-五味子、五味子-陈皮-丹参。发现其仍为益气、养阴、活血、化痰药物之间的相互配伍,进一步佐证益气养阴、化痰活血为雷忠义教授治疗PCI术后的治疗法则。
聚类分析后得到4个药物组合,组合1为五味子、麦冬、三七、陈皮、丹参、人参、郁金,为雷忠义教授的自拟方养心活血汤加减,该组合活血化瘀、益气养阴、化痰宣痹,适用于气阴两虚兼痰瘀互结者。组合2为瓜蒌、薤白、水蛭、黄连、太子参,该组合为瓜蒌薤白白酒汤加减,瓜蒌、薤白通阳散结、行气祛痰,早在张仲景的《金匮要略·胸痹心痛短气病脉证治》已有记载:“胸痹之病,喘息咳唾,胸背痛,短气,寸口脉沉而迟,关上小紧数,瓜蒌薤白白酒汤主之”。水蛭破血逐瘀;太子参甘平,补气养阴;黄连苦寒,清热解毒,该组合适用于痰瘀毒互结兼气阴两虚轻证者。组合3为葛根、川芎、佛手、莪术,川芎、莪术活血行气止痛,应用葛根和桂枝加强活血化瘀之效,佛手疏肝解郁、理气和中,又兼燥湿化痰之效,健脾祛痰,适用于气滞血瘀者。组合4为黄芪、桂枝、山茱萸、茯神,黄芪补气升阳,气旺则血行;桂枝温通经脉,助阳化气;山茱萸补益肝肾、收敛固涩,张锡纯言其“大能收敛元气,振作精神,又通利九窍,流通血脉,且敛正气不敛邪气”;茯神宁心安神,该组合主要为气虚血瘀者的随证加减用药。
4小结
基于数据挖掘技术对国医大师雷忠义治疗冠心病PCI术后的用药规律进行分析和总结,进一步验证了其从痰瘀立论,以益气养阴、活血化瘀、祛痰宣痹为主要治法,以养心活血汤为核心方,祛邪与扶正兼顾的用药经验。为名老中医的经验传承和学术思想继承提供一定参考,同时也发现单纯数据挖掘的局限性,期待今后大样本与临床试验相结合的研究,为临床用药提供更深入探索。
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(收稿日期:2022-11-09)
(本文编辑王雅洁)