中医治疗失眠处方数据挖掘研究

雷蕾，温先荣，杨硕，李园白，邢雁辉，储戟农，崔蒙*

中国中医科学院中医药信息研究所，北京 100700

中医治疗失眠处方数据挖掘研究

雷蕾，温先荣，杨硕，李园白，邢雁辉，储戟农，崔蒙*

中国中医科学院中医药信息研究所，北京 100700

目的 使用关联规则挖掘治疗失眠中药的高频组合以及强关联关系，探讨中药的用药规律。方法 本文基于1685篇中医药临床文献，从临床治疗失眠的方剂出发，将Rapidminer 5.2作为数据挖掘软件，使用关联规则挖掘算法 FP-growth，找到中药之间的高频组合以及强关联关系，并从中医机理的角度对数据挖掘结果进行解释。结果 在1685篇临床文献中，治疗失眠的方剂共有768首，中药407味。使用频次最高的中药为酸枣仁。通过关联规则挖掘得到1234个中药组合，其中甘草和酸枣仁是支持度最高的中药组合，“地黄，桃仁→当归”是置信度最高的中药组合。结论 临床上多采用滋阴降火、补脾益气、补脾益心等方法治疗失眠。

失眠；关联规则；中药处方；药食同源中药；Rapidminer 5.2

近年来，随着社会竞争的不断加剧，生活节奏的加快，失眠发病率呈上升趋势。流行病学调查显示：美国有 33%的人患有失眠［1］，在欧洲 4%～22%的人受到失眠的严重影响［2］，在我国目前失眠症的发病率也高达10%～20%［3］。长期的睡眠不足可以造成一系列的机体损害［4］。在躯体方面，儿童可因生长激素在睡眠时的分泌受阻，影响机体生长发育；成人可引起交感神经功能亢进，夜间和白日代谢增高，影响躯体机能恢复，削弱免疫机能，加重原有的各种躯体和精神疾患。在精神方面，会影响工作和学习效率，特别是与记忆、计算和逻辑推理有关的精神活动更受影响，情绪沮丧、焦躁，进而影响人际关系。失眠对躯体和精神两方面的作用，严重影响个人生活质量。因而对失眠有必要加以认真对待和积极治疗。

中医治疗失眠长期以来积累了丰富的经验［5］，本文基于中医药临床文献报道的治疗失眠症的方剂，使用关联规则挖掘算法，找到中药的高频组合以及强关联规则。然后结合中医基础理论，分析中药配伍规律，筛选出较为合理的药对和三味药小处方，为临床医生提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文使用的数据源为中国中医科学院中医药信息研究所建成的《中医临床诊疗文献数据库》［6］。该数据库的收录标准：研究对象为人类，文献类型包括临床试验、随机对照试验、对照试验、Meta分析、临床文献、对比研究、有效性研究、病例报告、多中心研究。排除标准：综述、经验总结、理论探讨、实验研究的报道。本试验根据关键词“失眠”“失眠障碍”“不寐”，在《中医临床诊疗文献数据库》中筛选1988—2011年中医药临床文献，共得到 1 685篇，收集信息包括临床使用方剂名称和方剂组成。

药食同源中药范围来自卫生部公布的《关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中既是食品又是药品的87味中药［7］。

1.2 数据的规范化

由于中药存在一个正名对多个异名的现象，因此本文根据《中华人民共和国药典（2010年版）》、《中华本草》以及中国中医科学院中医药信息研究所编制的《中医药标准表》对中药名称进行规范，将多个异名统一到一个正名。具体步骤为：1）先筛选出名称在《中国药典》中有记载的中药；2）然后筛选出正名在《中华本草》中有记载的中药；3）《中华本草》记载的异名明确对应的正名；4）《中医药标准表》中记录的异名明确对应的正名。

1.3 关联规则挖掘工具与算法

本试验选用Rapidminer 5.2为数据挖掘工具，选择ReadExcel、FP-Growth、CreateAssociation等算子完成关联分析挖掘研究，算子的连接方式如图1所示。

关联规则挖掘具有如下两个重要的属性：支持度：P（A∪B），即A和B这两个项集在事务集D中同时出现的概率。置信度：P（B|A），即在出现项集 A的事务集D中，项集B也同时出现的概率。

2 结果

2.1 方剂及中药的检索结果

在 1 685篇临床文献中，治疗失眠的方剂共有768首，共使用2 490次。报道最多的是自拟方，即医生根据患者的不同的证候和症状开出的处方，共297首，这体现了中医辨证论治的个体化诊疗特色。方剂中包含的中药有407味，总使用频次为22 113，其中药食同源的中药有60个，使用频次为5 946，频率为26.9%（5 946/22 113）。排序前10位的中药与频次及排序前10位的药食同源类中药与频次分别见表1、表2。

表1 1685篇文献中排序前10位的中药与频次

2.2 证候和症状统计

辨证论治是中医治疗疾病的基础。因此，本文分析了1 685篇临床文献中的证候和症状，频次排列前10位的证候和症状分别见表3、表4。

2.3 关联规则挖掘

为了筛选出治疗失眠的常用中药组合，以及中药之间的强关联关系，本文采用关联规则挖掘算法进行计算。设定支持度最小阈值为 5%，置信度最小阈值为2%，得到了1 234个中药组合以及它们的支持度和置信度。支持度排列前10位的中药组合见表5，置信度排列前10位的中药组合见表6。

表2 1685篇文献中排序前10位的药食同源类中药与频次

表3 1685篇文献中排序前10位的证候及频次

表4 1685篇文献中排序前10位的症状及频次

在表5中“甘草→酸枣仁”的支持度最高，说明甘草和酸枣仁是治疗失眠常用的药对。它们之间的置信度为63.780%，说明在甘草出现的时候，酸枣仁出现的概率为63.780%。表4中“地黄，桃仁→当归”的置信度为99.138%。说明在地黄和桃仁出现的时候，当归也出现的概率为99.138%，从而进一步说明地黄、桃仁和当归存在强关联关系。

表6中“柴胡、牡蛎→龙骨”“合欢皮、牡蛎→龙骨”“知母、茯苓→酸枣仁”支持度名列前茅，说明在治疗失眠药物中，用于镇心安神、滋阴安神的药对中频次很高。这也与心脾两虚证、阴虚火旺证等高频出现的证型相吻合。同时也说明镇心安神、滋阴安神的药对中，柴胡、牡蛎、龙骨、知母、茯苓、酸枣仁等药物存在强关联关系。

表5 1685篇文献中支持度排序前10位的中药组合

表6 1685篇文献中置信度排序前10位的中药组合

3 讨论

失眠指持续相当长时间对睡眠的质量不满意，并伴有其他相关临床症状，影响工作、学习或社会活动功能。形成失眠的原因很多，发病因素很复杂，与体质因素、精神心理疾病、环境改变、药物服用等有关。失眠并不是以不能达到睡眠的“法定时间”（例如每天8 h）为标准的，而是根据各人的不同情况决定的。不管睡眠时间多短，只要主观感觉良好，不影响次日工作，就不能称为失眠。没有明显的影响睡眠的客观原因可寻的、持续数月以上的失眠，称为失眠症。短暂的、偶然的失眠不作为疾病对待。

中医古籍记载失眠症为“不寐”“不得眠”“不得卧”“目不瞑”等。中医认为不寐是因饮食不节，情志不调，劳神太过，或病后体虚，使阳盛阴衰，阴阳失交所致。中医用药主要针对心脾气血两虚证、阴虚火旺证、痰热扰心证、肝火扰心证、心肾不交证、心胆气虚证。用药以补虚泻实、调整阴阳为原则，在此基础上安神定志，养血安神，镇惊安神，清心安神。

本文发现失眠常见的证候有心脾两虚证、阴虚火旺证、肝郁化火证等，症状常见有失眠、头晕、心悸、多梦、头痛等。从本研究的检索分析结果中可以看出，支持度、置信度前10位的药对与频次前10位的证型是较吻合的，证明临床上针对心脾两虚证、阴虚火旺证、肝郁化火证等常见证型大部分是采用了相应的治疗方剂和中药。

常用的药对中甘草-酸枣仁、茯苓-酸枣仁主要为滋阴安神，夜交藤-酸枣仁、远志-酸枣仁、龙骨、牡蛎-酸枣仁等进行滋阴降火、安神定志、补脾益心等。

酸枣仁味甘、酸、平，归肝、胆、心经，具有养心补肝，宁心安神，敛汗，生津的功效。用于治疗虚烦不眠，惊悸多梦，体虚多汗，津伤口渴。用药频次排在第二位的甘草，味甘、平，归心、肺、脾、胃经，具有补脾益气的功效，多用于调和诸药，因此甘草-酸枣仁结合可以补益心脾，养血安神；茯苓味甘、淡，性平，归心、肺、脾、肾经，具有宁心的功效，可用于治疗心神不安，惊悸失眠，茯苓-酸枣仁合用可以补益心脾，益气敛汗。值得注意的是，酸枣仁、甘草和茯苓亦是常用的药食同源的中药，也可以在日常生活中经常使用。

酸枣仁和远志、酸枣仁和当归等是常见中药药对。远志苦、辛，微温。归心、肾、肺经，对心肾不交的失眠多梦症状有较好疗效；与酸枣仁合用，补心益智，宁神助眠。当归入肝经，有补血活血、调经的作用；与酸枣仁合用，互补为用，补血安神。除此之外，本文发现酸枣仁和夜交藤、柏子仁、知母等也为常用药对。

本文采用的是词频统计法，对临床证型、方剂、中药之间进行关联分析。本研究是对中医药隐性知识进行挖掘分析，除了提示和印证中医药常用的用药规则外，希望能对不常用的且有临床疗效的经验用药进行文献方法验证，从而对新药研制研究起到一定启示作用。

［1］Ancoli-Israel S.， Roth T. Characteristics of insomnia in the United States: results of the 1991 National Sleep Foundation Survey. I［J］.Sleep，1999，22（Suppl 2）:S347-353.

［2］Chevalier H.， Los. F.， Boichut D.， et al. Evaluation of several insomnia in the general population: results of a European multinational survey［J］. J. Psychopharmacol，1999，13（4 Suppl 1）: S21-24.

［3］张颖，吴旭东.失眠症因素分析与对策［J］.陕西中医学院学报，2002，25（5）:12-14.

［4］严晓丽.失眠症评价方法综述［C］.第四届全国中医睡眠医学学术研讨会论文集.北京:中华中医药学会，2006:18-25.

［5］滕飞燕，蒋钦云，黄艳娜.近年来中医药治疗失眠进展综述［J］.世界中医药，2013，8（7）:836-839.

［6］雷蕾，崔蒙，秘仲凯.关联规则挖掘在治疗肺癌组分中药发现中的应用研究［J］.中国中药杂志，2010，35（16）:2192-2195.

［7］张松峰，雷蕾，方锐，等.防治阿尔茨海默病药食同源类中药配伍规律研究［J］.中国中医药信息杂志，2013，20（11）:22-24.

Study on Traditional Chinese Medicine Prescriptions for Curing Insomnia Based on Association Rules Mining

LEI Lei， WEN Xian-rong， YANG Shuo， LI Yuan-bai， XING Yan-hui， CHU Ji-nong， CUI Meng*
（Institute of Information on Traditional Chinese Medicine， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

Objective To analyze medicine using regularity of traditional Chinese medicine （TCM） by using association rules mining to find out high-frequency combinations and strong incidence relation of TCM to cure insomnia. Methods Based on 1685 TCM clinical articles， this article started from TCM prescriptions for curing insomnia， set Rapidminer 5.2 as data mining software， used association rules to mine FP-growth， with purposes to find out high-frequency combinations and strong incidence relation， and to elaborate the results of data mining from the aspect of TCM mechanism. Results In the 1685 clinical articles， there were 407 Chinese medicinal herbs in 768 prescriptions for curing insomnia. Ziziphi Spinosae Semen was used with the highest frequency. 1234 Chinese medicinal herb combinations were obtained through association rules mining in which “Glycyrrhizae Radix et Rhizoma and Ziziphi Spinosae Semen” had the highest support value and “Rehmanniae Radix， Persicae Semen→Angelicae Sinensis Radix” had the highest confidence coefficient. Conclusion The common TCM therapy in treating insomnia are nourishing yin to lessen fire and tonifying spleen to replenish qi and benefit heart.

insomnia； association rules； traditional Chinese medicine prescription； Chinese medicinal herb with homology of medicine and food； Rapidminer 5.2

10.3969/j.issn.2095-5707.2015.01.004

2014-07-14；编辑：魏民）

国家中医药管理局行业专项（201207001-21）；国家科技重大专项-重大新药创制（2012ZX09304003-001）；中国中医科学院基本科研业务费自主选题（ZZ060305）

雷蕾，副研究员，研究方向为中医药信息学。E-mail：leilei@mail.cintcm.ac.cn

*通讯作者：崔蒙，研究员，研究方向为中医药信息学。

E-mail：cm@mail.cintcm.ac.cn