基于关联规则挖掘健脾化湿、清热通络中药对骨关节炎患者血小板参数的影响

齐亚军

【摘 要】目的：采用关联规则技术挖掘分析刘健教授运用健脾化湿、清热通络中药治疗骨关节炎的用药规律，为临床辨证论治骨关节炎提供依据。方法：整理安徽中医药大学第一附属医院风湿免疫科2012年6月至2016年12月电子病历录入的诊断为骨关节炎患者的资料，采用SPSS 21.0、SPSS Clementine

11.1软件Aprior模块和统计学方法分析中药、中成药及外用药对患者實验室指标的影响。结果：①共纳入骨关节炎患者1970例，经健脾化湿、清热通络中药治疗后，患者血小板参数、炎症指标及免疫指标等均有所改善。②本院风湿免疫科治疗骨关节炎常用药物有5大类：健脾化湿药、祛风除湿药、活血化瘀药、清热解毒药和补益肝肾药。根据每类药物使用频次前5位提取，健脾化湿药为茯苓、陈皮、泽泻、薏苡仁、山药，祛风除湿药为威灵仙、烫狗脊、豨莶草、伸筋草、独活，活血化瘀药为丹参、桃仁、红花、鸡血藤、牛膝，清热解毒药为蒲公英、白花蛇舌草、黄芩、黄柏、知母，补益肝肾药为杜仲、桑寄生、熟地黄、枸杞子、千年健。③设关联规则支持度为20%，置信度为70%，口服中药及中成药分别与实验室指标关联，关联度最高的前5位，蒲公英、丹参、薏苡仁关联于血小板计数（PLT）指标下降，薏苡仁、泽泻、独活关联于免疫球蛋白IgG指标下降，丹参、鸡血藤、黄芩关联于超敏C-反应蛋白指标下降，蒲公英、威灵仙关联于α1-酸性蛋白指标下降，黄芩、丹参、鸡血藤关联于三酰甘油指标下降，新风胶囊关联于PLT指标下降，新风胶囊、芙蓉膏关联于红细胞沉降率、IgG、补体C3、补体C4指标下降。④由聚类分析得出，聚1类丹参、狗脊、桃仁、红花，聚2类茯苓、陈皮、山药、薏苡仁，聚3类蒲公英、白花蛇舌草、豨莶草、威灵仙、泽泻，聚4类知母、黄柏、熟地黄、枸杞子，聚5类桑寄生、牛膝、伸筋草、黄芩，聚6类杜仲、独活，聚7类鸡血藤。结论：骨关节炎活动期患者实验室指标及血小板参数处于异常活跃状态，中药治疗可以改善患者实验室指标，减轻免疫炎症反应，其中尤以健脾化湿、清热通络中药为主。

【关键词】 骨关节炎；血小板参数；健脾化湿；清热通络；关联规则；聚类分析

【ABSTRACT】Objective：To mine the medication rules of professor LIU Jian's using Chinese medicinal of invigorating spleen and removing dampness and clearing away heat and dredging collateral to treat osteoarthritis，in order to provide the basis for clinical syndrome differentiation and treatment of osteoarthritis.Methods：Data（from June 2012 to December 2016）of patients with osteoarthritis in the electronic medical records of Rheumatology Department of the First Affiliated Hospital of Anhui University of Chinese Medicine were collected.Aprior modules in soft wares of SPSS 21.0 and SPSS Clementine 11.1 and statistical methods were used to analyze the effects of Chinese medicine，Chinese patent medicine and external medicine on laboratory indicators of patients.Results：① There were a total of 1970 patients in the study.After treatment of invigorating spleen and removing dampness and clearing away heat and dredging collateral with Chinese medicine，platelet parameters，inflammatory index and immune index of them were improved.②There are five categories of commonly used Chinese medicine in this hospital for treatment of osteoarthritis：invigorating-spleen and removing-dampness medicine，wind-damp-dispelling medicine，blood-activating and stasis-resolving medicine，heat-toxin-clearing medicine and liver-kidney tonifying medicine.According to frequency，the five top medicines of each category are as follows：invigorating-spleen and removing-dampness medicine including Fuling（Poria），Chenpi（Pericarpium Citri Reticulatae），Zexie（Rhizoma Alismatis），Yiyiren（Semen Coicis），and Shanyao （Rhizoma Dioscoreae）；wind-damp-dispelling medicine including Weilingxian（Radix et Rhizoma Clematidis），Tanggouji（cibot rhizome），Xixiancao（Herba Siegesbeckiae），Shenjincao（Herba Lycopodii），and Duhuo（Radix Angelicae Pubescentis）；blood-activating and stasis-resolving medicine including Danshen（Radix et Rhizoma Salviae Miltiorrhizae），Taoren（Semen Persicae），Honghua（Flos Carthami），Jixueteng（Caulis Spatholobi），and Niuxi（Radix Achyranthis Bidentatae）；heat-toxin-clearing medicine including Pugongying（Herba Taraxaci），Baihuasheshecao（Herba Hedyotis Diffusae），Huangqin（Radix Scutellariae），Huangbai（Cortex Phellodendri Chinensis），and Zhimu（Rhizoma Anemarrhenae）；liver-kidney tonifying medicine including Duzhong（Cortex Eucommiae），Sangjisheng（Herba Taxilli），Shudihuang（Radix Rehmanniae Praeparata），Gouqizi（Fructus Lycii），and Qiannianjian（Rhizoma Homalomenae）.③Given that the support of association rules was 20%，and the confidence level was 70%，oral administration of Chinese medicine and Chinese patent medicine were respectively correlated with the laboratory index.Platelet count correlated with Pugongying，Danshen and Yiyiren decreased.Immunoglobulin IgG index correlated with Yiyiren，Zexie and Duhuo decreased.High sensitive C-reactive protein correlated with Danshen，Jixueteng and Huangqin decreased.Α1-AGP index correlated with Pugongying and Weilingxian decreased.TG index correlated with Huangqin，Danshen and Jixueteng decreased.PLT index correlated with Xinfeng Jiaonang（新风胶囊）decreased.Erythrocyte sedimentation rate，IgG，complement C3，and complement C4 index correlated with Xinfeng Jiaonang and Furong Gao（芙蓉膏）decreased.④ Acorrding to cluster analysis，Cluster 1 included Danshen，Gouji，Taoren and Honghua；Clust 2 included Fuling，Chenpi，Shanyao and Yiyiren；Cluster 3 included Pugongying，Baihuasheshecao，Xixiancao，Weilingxian，and Zexie；Clust 4 included Zhimu，Huangbai，Shudihuang and Gouqizi；Cluster 5 included Sangjisheng，Niuxi，Shenjincao and Huangqin；Cluster 6 included Duzhong and Duhuo；and Cluster 7 included Jixueteng.Conclusion：When laboratory indexes and platelet parameters in patients with osteoarthritis are in active hyperactive state，treatment with Chinese medicine can improve the laboratory index and reduce the immune inflammatory reaction，especially invigorating-spleen and removing-dampness medicine and clearing away heat and dredging collateral.endprint

【Keywords】 osteoarthritis；platelet parameters；invigorating spleen and removing dampness；clearing heat and dredging collateral；association rules；cluster analysis

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种慢性、进展性、致残性疾病，由老龄化、肥胖、劳累、创伤、关节先天性异常、关节畸形等诸多因素引起的关节软骨退化损伤、关节边缘和软骨下骨反应性增生，又称骨关节病、退行性关节炎、肥大性关节炎等，临床多累及手指关节、膝、脊柱、髋等，表现为缓慢发展的关节疼痛、压痛、僵硬、肿胀、畸形和活动受限等[1-2]。本病的治疗，西医多采用改善骨代谢、保护软骨药等，常出现胃肠道反应、肝肾损害等副作用，病情发展至晚期甚至需要手术治疗，费用较高，患者往往难以接受。刘健教授采用健脾单元疗法，运用中药治疗OA的数十年经验表明，中药可以降低OA患者免疫炎症反应，改善关节疼痛症状，调节全身机能[3]。血小板参数作为一种炎症指标，在炎性疾病的活动期，会激发血小板活化，协同趋化因子和促炎因子共同促进疾病的进展[4]。有研究表明，OA普遍存在高凝状态，与血小板参数相关指标及凝血纤溶系统等相关，中药新风胶囊可能通过抑制核转录因子-κB（NF-κB）信号通路的异常活化，降低异常的炎症免疫反应，从而延缓及抑制OA高凝状态的产生[5]。本研究采用关联规则数据挖掘方法探讨中药治疗OA对患者实验室指标的影响，为优化中药处方、探讨治疗机制提供依据。

1 临床资料

1.1 一般资料 运用安徽中医药大学第一附属医院信息中心自主研发的数据挖掘系统，本系统软件构架采用B/S模式，软件开发环境为Visual Studio.NET，数据软件使用SQL Sever，采集2012年6月至2016年12月诊断为OA的住院患者病历资料，包括患者的一般资料（姓名、性别、年龄、发病时间），既往史、现病史、家族史、病程、诊断、治疗用药及实验室指标等。确诊为OA的患者有4358人次，这些患者病历资料含有治疗前后实验室相关指标的共1790例。

1.2 诊断标准 西医诊断标准按照2003年中华医学会骨科学分会OA诊断及治疗指南[6]。中医诊断标准按照国家中医药管理局《中醫病证诊断疗效标准》[7]。

1.3 纳入标准 符合上述西医及中医诊断标准。

1.4 排除标准 ①合并有循环系统、呼吸系统、造血系统等严重疾病者；②精神病患者或不能配合治疗者；③住院期间无相关实验室检查指标者。

2 方 法

2.1 治疗方法 OA患者除住院期间酌情运用非甾体抗炎药、软骨保护剂、改善骨代谢等常规治疗外，还口服中药汤剂、中成药及中药院内制剂外敷。

2.2 数据挖掘

2.2.1 数据预处理 分别统计治疗前后血小板计数（PLT）、血小板压积（PCT）、血小板平均体积（MPV）、血小板分布宽度（PDW）、大血小板比率（p-LCR）、白细胞计数（WBC）、超敏C-反应蛋白（hs-CRP）、红细胞沉降率（ESR）、免疫球蛋白A（IgA）、IgM、IgG、补体C3、补体C4、α1-酸性糖蛋白（α1-AGP）、尿酸（UA）、超氧化物酶（SOD）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）的差值，其中PLT、PCT、WBC、ESR、CRP、IgA、IgM、IgG、C3、C4、UA、α1-AGP、TC、TG、HDL-C、LDL-C下降取值定义为“1”，不变或上升取值定为“0”。MPV、PDW、P-LCR、SOD、HDL-C上升取值定义为“1”，不变或下降取值定为“0”。每类药物的使用频次较高的前5味中药“有”取值定为“1”，“无”取值定为“0”。包括补充缺失数据，剔除错误数据。

2.2.2 数据挖掘处理 描述性分析：将病历资料按以上数据处理方法输入Excel表中建立数据库，分析药物使用频率，并根据高频药物性味归经，归纳总结治疗法则。关联规则分析采用SPSS 21.0、SPSS Clementine 11.1软件Aprior模块为挖掘工具探讨中药汤剂、中成药及外敷药与实验室相关指标间的关系。设关联规则最小置信度为70%，最小支持度为20%。

2.3 分组方法 根据关联规则所得结果，服用中药治疗病例资料按某种（些）药再分组，某种（些）药物对实验室指标存在关联。

2.4 统计学方法 采用SPSS 21.0软件进行统计分析。计量资料以表示，治疗前后比较采用配对t检验，组间比较采用独立样本t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

3 结 果

3.1 健脾化湿、清热通络中药治疗前后实验室指标比较 经健脾化湿、清热通络中药治疗，血小板参数（PLT、PCT、MPV、PDW、P-LCR），炎症指标（WBC、ESR、CRP），免疫指标（IgA、IgM、IgG、C3、C4），代谢指标（UA、α1-AGP、TC、TG、HDL-C、LDL-C、SOD）较治疗前均有所变化。见表1。

3.2 中药使用情况 1970例OA患者口服的中药汤剂共涉及中药300余味，根据处方中药物使用的频次，分析得出5大类治疗OA的常用药物，包括健脾化湿类、清热解毒类、活血化瘀类、祛风除湿类及补益肝肾类，提取每类药物使用频次前5位中药，列出其使用的频次、频率、性味、归经等。见表2。

3.3 中药与实验室指标的关联分析 设最小置信度为70%，最小支持度为20%。经分析提取与实验室指标置信度均 > 70%，支持度均 > 20%。见表3。

3.4 中成药、外敷药与实验室指标的关联分析设最小置信度为70%，最小支持度为20%。经分析提取中成药、外敷药与实验室指标的置信度均 > 70%，支持度均 > 20%。见表4。endprint

3.5 健脾化湿、清热通络中药的聚类分析 使用聚类分析OA患者的常用5大类药物，能够发现药物之间的配伍关系，从而更好地为临床应用提供依据。见图1、表5。

4 讨 论

OA是一种中老年人群中的多发病、常见病，最常见的部位是膝关节，关于本病的防治已成为当今的研究热点。OA的病因和发病机制比较复杂，其机制目前尚不清楚，以往研究证明免疫反应、细胞因子、关节生物力学的改变在OA的慢性炎症中扮演着重要的角色，而最新研究发现OA的发生发展与血小板活化、血管内皮生长因子等有着密不可分的联系。现代研究证明，血瘀证主要表现为血液的黏稠度增高及机体的高凝状态，而血小板参数等相关指标则是判断血瘀证的中药实验室指标。血小板参数作为循环流动的胞质小碎片，具有止血，活化血小板通过黏附和分泌预先储存的促炎症反应的介质与炎性细胞相互作用，从而对炎症起调控作用，同时OA活动期会伴随着其他炎症指标、免疫指标及代谢指标的升高。谈冰等[8]研究认为，OA患者体内存在高凝状态，分别将40例OA患者及9例正常对照者抽取静脉血并离心，用酶联免疫吸附法测定相关实验室指标，发现OA患者血清中PLT、hs-CRP、D-D等水平明显高于健康对照者。周巧等[9]通过临床数据挖掘发现，OA患者各实验室指标均有所升高，包括免疫、炎症及代谢指标。

OA属中医学“痹证”“骨痹”等范畴。本病的发生、发展，总属于本虚标实。刘健认为，本病的形成与“脾虚血瘀”密切相关，瘀血在OA的发生发展中起着关键作用，血脉瘀滞，气血不行，而致筋骨失养发病。脾胃为气机升降的枢纽，脾胃运行受阻，则气机不畅，“气为血之帅”，气不畅则无力推动血行，血脉瘀滞于关节，致关节胀痛。脾胃为气血生化之源，“气血亏损，流通于周身者，必然迟缓，血即因之瘀”，可见气虚血少，血运无力而瘀，瘀血阻滞关节肌肉，可致局部酸痛。同时，脾虚不能统摄血液，血溢脉外，滞于体内成瘀血，瘀血阻滞，可见关节局部刺痛等。本团队针对OA“脾虚血瘀”的致病原因，前期通过大量研究证明，中药在治疗OA中发挥着不可替代的作用，尤其是健脾化湿、清热通络类中药。

在上述挖掘中，健脾化湿药以薏苡仁、泽泻、茯苓等为主，清热通络药以蒲公英、白花蛇舌草、丹参等为主。薏苡仁健脾化湿、清热除痹、排脓，泽泻健脾化湿、泄热，白花蛇舌草清热解毒消痈，丹参活血祛瘀、通经止痛。现代药理研究表明，薏苡仁、泽泻、白花蛇舌草、丹参、山药等具有抗炎镇痛、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤等作用。最新研究表明，薏苡仁多糖通过恢复Th1/Th2平衡、提高免疫球蛋白等的水平来提高大鼠的免疫功能[10]。

陈皮能够抑制肿瘤坏死因子的释放，其本身直接作用于机体而起到抗炎作用[11]。段戡等[12]

通过动物实验研究表明，在OA早期，预防性地在关节腔内注射丹参和玻璃酸钠，能够明显延缓关节软骨的退变。白花蛇舌草有很好的抗炎、抗氧化作用，对于急性活动期的关节炎性疾病有很好的治疗作用。山药能够发挥抗氧化作用，增强免疫功能。与血小板相关参数降低关联度较高的大多为健脾化濕、清热通络类中药，这也与临床实际相符。OA急性期表现为关节局部的红、肿、热、痛，全身则表现为炎症指标的升高，健脾化湿、清热通络类中药通过抗炎、提高免疫等全身调节作用，降低炎症指标，且无其他不良反应。

本研究中的内外合治组除了服用中药汤剂外，还口服中成药新风胶囊和黄芩清热除痹胶囊，外敷药包括芙蓉膏、消瘀接骨散。新风胶囊主要由黄芪、薏苡仁、雷公藤、蜈蚣等组成，具有健脾化湿、清热通络的作用。前期研究亦表明，新风胶囊能够抑制OA患者外周血中T细胞活化，降低免疫和炎症反应[3]；黄芩清热除痹胶囊主要由黄芩、栀子、威灵仙、薏苡仁、桃仁组成，具有清热通络除痹的作用，通过黄芩清热除痹胶囊的药理作用发现，其能够降低佐剂性关节炎大鼠血清白细胞介素（IL）-1β、IL-6含量，进而减轻佐剂性关节炎大鼠足肿胀[13]。芙蓉膏、消瘀接骨散作为院内制剂，临床上被应用已达40余年，二者用黄酒或醋或蜂蜜调匀后外敷于关节肿痛部位，不仅可起到很好的消肿止痛、清热散结的作用，而且避免药物的口服，减少对脾胃功能的损害。芙蓉膏由木芙蓉、天南星、薄荷等组成，其中木芙蓉性平，《本草纲目》中记载：“清肺凉血，散热解毒，治一切大小痈疽肿毒恶疮，消肿排脓止痛。”研究表明，芙蓉膏对于非感染性的肿痛具有很好的疗效[14]。消瘀接骨散主要由乳香、没药、冰片等组成，具有活血化瘀、消肿止痛等作用。动物实验表明，消瘀接骨散治疗兔膝OA与其降低关节液中基质金属蛋白酶-1、基质金属蛋白酶-3的表达水平有关[15]。

血小板在OA发病中扮演着重要的角色，血小板参数不仅可以作为评价OA病情活动的有效指标之一，还可能成为OA治疗的新靶点。中药如何通过改善血小板相关指标来治疗OA将成为下一步研究探讨的重点。

5 参考文献

[1] 刘健，徐桂琴.风湿病从脾论治研究[M].安徽：安徽科学技术出版社，2013：322.

[2] 朱振安.重视膝关节骨关节炎的早期防治[J].中国骨伤，2010，23（12）：887-889.

[3] 程园园，刘健，万磊，等.新风胶囊对膝骨关节炎患者B、T淋巴细胞衰减因子及氧化应激的影响[J].免疫学杂志，2013，29（5）：416-421.

[4] 刘玉智，门剑龙.血小板在炎性疾病中活化机制研究进展[J].天津医药，2015，43（10）：1209-1212.

[5] 谈冰，刘健，章平衡.新风胶囊通过抑制NF-κB信号通路改善膝骨关节炎患者高凝状态[J].免疫学杂志，2016，32（9）：781-789.

[6] 中华医学会骨科学分会.骨关节炎诊治指南 （2007版）[J].中华关节外科杂志（电子版），2007，1（4）：254-256.

[7] 国家中医药管理局.中医病证诊断疗效标准[M].南京：南京大学出版社，1994：204.

[8] 谈冰，刘健，章平衡，等.基于NF-κB及细胞因子的变化探讨骨关节炎患者高凝状态的机制[J].免疫学杂志，2015，31（10）：882-887.

[9] 周巧，刘健，忻凌，等.基于关联规则挖掘健脾类中药对骨关节炎患者免疫炎症指标的影响[J].时珍国医国药，2017，28（4）：1005-1007.

[10] 王彦芳，季旭明，赵海军，等.薏苡仁多糖不同组分对脾虚水湿不化大鼠模型免疫功能的影响[J].中华中医药杂志，2017，32（3）：1303-1306.

[11] 宋家玲，杨永建，李强，等.多甲氧基黄酮类化合物研究进展[J].中国实验方剂学杂志，2012，18 （17）：311.

[12] 段戡，袁长深，刘宇翔，等.丹参加玻璃酸钠预防性关节内注射对兔膝关节软骨退行性变的影响[J].时珍国医国药，2012，23（1）：77-79.

[13] 葛平，张贺，孙肖琛，等.黄芩清热除痹胶囊对佐剂性关节炎大鼠血清IL-1β和IL-6的影响[J].中药新药与临床药理，2014，25（1）：8-10.

[14] 于庆生，汪晓明，潘晋方，等.芙蓉膏治疗非感染“阳热肿痛”类病证临床研究[J].山东中医药大学学报，2009，33（5）：380-382.

[15] 李本杨，王峰，梁文武.消瘀接骨散对兔膝骨关节炎模型关节液中MMP-1、MMP-3表达的影响[J].安徽中医药大学学报，2015，34（6）：66-69.

收稿日期：2017-06-22；修回日期：2017-09-25endprint