基于数据挖掘的许公平治疗咳嗽用药规律分析

徐坦，许馨予，邓德强，肖艳，周江

(乌鲁木齐市中医医院，新疆 乌鲁木齐 830000)

许公平主任医师是第4批、第6批全国老中医药专家学术经验继承工作指导老师，首届新疆维吾尔自治区中医民族医名医，国家中医药管理局全国名老中医传承工作室建设项目——许公平全国名老中医传承工作室专家，从事中医、中西医结合临床、科研及教学工作40余年，擅长中医辨证和西医辨病相结合治疗各种外感、内伤疾病及疑难杂症，对在西北地区高发的咳嗽也具有丰富的治疗经验。本文拟从数据挖掘的角度探讨许公平治疗咳嗽病的用药规律，解析其治疗思路，尝试研究名老中医经验的新方法，以期继承和发扬名老中医学术经验。

1 资料与方法

1.1 纳入标准

以中华中医药学会内科分会肺系病专业委员会发布的《咳嗽中医诊疗专家共识意见(2011版)》中描述的咳嗽诊断标准与鉴别标准为评判原则[1]，并以咳嗽作为主症。

1.2 病例资料

选择2016年10月—2018年5月期间在乌鲁木齐市中医医院许公平主任特需门诊接受治疗的咳嗽患者，符合上述诊断标准，全部患者共200例，包括多次复诊，共325例次。

1.3 处方的录入与核对

参照普通高等教育“十五”国家规划教材《中药学》，对处方中药物名称进行统一规范。1)对处方中药物别名和俗称统一为正名(短线后为中药正名):杏仁—苦杏仁、生草—甘草、桑皮—桑白皮、炙杷叶—枇杷叶、公英—蒲公英、冬瓜仁—冬瓜子、二花—金银花、浙贝—浙贝母、川贝—川贝母、白芥子—芥子、苏子—紫苏子、苏梗—紫苏梗、苡米—薏苡仁、竹叶—淡竹叶、广藿香—藿香、云苓—茯苓、丹皮—牡丹皮、蝉衣—蝉蜕、花粉—天花粉、牛子—牛蒡子、玉片—槟榔；2)中药炮制后功效相似者仍用原名:如炙百部统一为百部，炙款冬花统一为款冬花。将许公平主任治疗咳嗽病的处方录入中医传承辅助系统(V2.5)后,由2人负责数据的审核，以确保数据的准确性。该软件融合关联、基于关联规则的分析、改进的互信息法、复杂系统熵聚类、无监督的熵层次聚类等多种数据挖掘方法[2-5]。通过对325个处方进行数据预处理后，共得到176味中药。通过软件中“数据分析”模块中的“方剂分析”功能,进行用药规律挖掘[6-9]。

1.4 数据分析

1.4.1 频次统计分析

将处方中每味药的出现频次从大到小排序,并将“频次统计”结果导出。

1.4.2 处方规律分析

“支持度个数”(表示在所有药物中同时出现的次数)分别设为220,“置信度”设为0.95,按药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序。

1.4.3 新处方分析

选择合适的相关度和惩罚度,然后点击软件中“提取组合”按钮,发现新组方,进行无监督的熵层次的聚类分析。

2 结果

2.1 用药频次

对许公平主任治疗咳嗽的325首方剂中包含的176味药物进行“频次统计”，并将药物按使用频次从高到低进行排序。统计结果显示，176味药物中出现频次最高的10味中药依次为:苦杏仁(297)，炙麻黄(293)，冬瓜子(293)，桑白皮(281)，甘草(279)，鱼腥草(261)，枇杷叶(260)，款冬花(240)，白前(229)，桔梗(221)。出现频率超过20次的中药有28味，结果见表1。

表1 治疗咳嗽方剂中出现频次在20次以上的药物

2.2 基于关联规则Apriori算法组方规律分析

根据本文所筛选的治疗咳嗽方剂数量和用到中药味数，结合经验判断以及不同参数提取数据预读，以支持度个数220，置信度为0.95，按照药物组合出现的频次高低进行排序，得到治疗咳嗽方剂中出现频次240以上的药物组合见表2。研究显示，出现频次最高的5个药物组合依次为: 炙麻黄，苦杏仁(288)；甘草，苦杏仁(278)；甘草，炙麻黄(276)；甘草，炙麻黄，苦杏仁(275)；冬瓜子，苦杏仁(272)。点击“规则分析”按钮，分析上述药物组合的用药规则，其中“关联规则”的含义是，当出现“﹣>”左侧的药物时出现右侧药物的概率。对处方中药物的关联度进行分析，取置信度>0.992的药物关联规则详见表3，其关联规则的网络图见图1。

表2 治疗咳嗽方剂中出现频次在240次以上的药物组合

表3 治疗咳嗽方剂中药物关联规则(置信度>0.992)

图1 关联规则网络

2.3 基于改进的互信息法药物间关联度分析

依据处方数量，结合经验判断和不同参数提取数据的预读，设置相关度为8，惩罚度为4，进行聚类分析，得到处方中两两药物间的关联度，关联系数>0.026的药对见表4。

表4 基于改进的互信息法的药物关联度分析

2.4 基于复杂系统熵聚类的药物核心组合分析

以改进的互信息法的药物间关联度分析结果为基础，按照相关系数与惩罚系数的约束，基于复杂系统熵聚类，演化出3～6味药核心组合，共计19个见表5。

表5 基于复杂系统熵聚类的核心组合

2.5 基于无监督的熵层次聚类的新处方分析

在核心组合提取的基础上，点击“提取组合”按钮，运用无监督熵层次聚类算法，提取用于新方聚类的核心组合10个见表6，网络展示见图2，进一步聚类后得到5个新处方见表7，网络展示见图3。

表6 用于新方聚类的核心组合

表7 基于熵层次聚类的治疗咳嗽的新处方

图2 核心组合药物网络展示

图3 新处方网络展示

3 讨论

本研究采用关联规则 Apriori 算法和复杂系统熵聚类方法系统分析了许公平主任治疗咳嗽的用药规律。研究结果显示，处方中使用频次较高的药物包括苦杏仁、炙麻黄、冬瓜子、桑白皮、甘草、鱼腥草、枇杷叶、款冬花、白前、桔梗、金银花、莱菔子、瓜蒌、白果、紫苏子、地龙、芦根、细辛、木蝴蝶、芥子、薏苡仁等。常用药物组合有1)炙麻黄，苦杏仁; 2)甘草，苦杏仁；3)甘草，炙麻黄；4)甘草，炙麻黄，苦杏仁；5)冬瓜子，苦杏仁；6)桑白皮，苦杏仁；7)炙麻黄，冬瓜子；8)炙麻黄，桑白皮；9)炙麻黄，冬瓜子，苦杏仁；10)炙麻黄，桑白皮，苦杏仁等。从用药的频次可以看出许主任治疗咳嗽用药的集中性，其中最核心的炙麻黄、苦杏仁、甘草即是宣肺止咳之名方三拗汤，再加冬瓜子、桑白皮、鱼腥草等药，验证了许公平主任治疗咳嗽常用的宣肺化痰、清热平喘、解毒除湿三种方法，本研究所得的关联规则网络图较好的展示了许公平治疗咳嗽的思辨特点。

经过聚类算法分析，常用药对包括：白前—紫苏子、桔梗—炙麻黄、桔梗—芥子、白前—芥子、白前—木香、白前—枳实、桔梗—大黄、白前—藿香、苦杏仁—枇杷叶、桔梗—木香等。由此可知，许主任最常用的白前与紫苏子、芥子、木香、枳实、藿香等配伍，桔梗与炙麻黄、芥子、大黄、木香等配伍，以上诸药具有化痰、宣肺、通腑、祛湿等功效，是治疗咳嗽的常见中药配伍。

基于复杂系统熵聚类的治疗咳嗽的核心组合主要有：苦杏仁—炙麻黄—地龙、紫菀—鹅管石—浙贝母、薏苡仁—紫苏子—芥子、佩兰—黄连—金钱草、胖大海—西青果—紫花地丁等。由上述核心组合可知，基本是常用药物的配伍应用，多具有宣肺止咳、化痰平喘、清热解毒祛湿的功效。如苦杏仁—炙麻黄—地龙，苦杏仁能降气行痰，专治上气咳逆，麻黄祛风散寒，宣肺平喘，宣中有降，与地龙相伍，一宣一降、一温一寒，相得益彰。如紫菀—鹅管石—浙贝母，紫菀，性温润而不燥，能温肺止咳平喘、肃胸中壅滞之气；鹅管石，明代《本草品汇精要》谓其“主咳嗽痰喘及小儿诸嗽”[10]；浙贝母，性寒，能清热化痰止咳，三者配伍共奏开泄肺郁、降逆平喘、化痰止咳。

基于熵层次聚类的治疗咳嗽新处方主要有：1)紫菀，鹅管石，浙贝母，白前，枇杷叶，桔梗，款冬花，甘草，桑白皮；2)薏苡仁，紫苏子，芥子，大黄；3)胖大海，西青果，紫花地丁，紫苏梗，朱砂；4)桔梗，紫苏子，甘草，白前，陈皮，桑白皮；5)陈皮、木香、金钱草、槟榔、大腹皮等。如新方1)及新方4)共用桑白皮、白前、桔梗。其中桑白皮清泄肺热，白前主降，肃肺下气化痰，桔梗主升，开肺气，意在引经，载药上行，以达华盖之灶，力有专攻。如新方2)以薏苡仁清热利湿排痰，以紫苏子降气行痰平喘，以芥子畅膈消痰，以大黄通腑泻热，使气行则痰行。正如刘河间言：“治咳者化痰为先，化痰者下气为上”，气机调畅，痰气得降，则咳嗽自止。如新方5)“陈皮、木香、金钱草、槟榔、大腹皮”等以“理气通腑止咳”，腑气通，则肺气降，咳自止，印证了“肺与大肠相表里”的学术观点。金钱草，《中国植物图鉴》谓其“可作强壮剂，治慢性肺炎”，具有清热解毒利湿、镇咳止血之功，对治疗肺咳有一定帮助[11]。如新方3)是针对治疗咽喉源性咳嗽或兼有咽部症状的咳嗽，胖大海、西青果清利咽喉，紫花地丁、朱砂清热解毒、防邪下移，紫苏梗宽中行气、疏肝利肺、化痰涎，诸药共奏清咽解毒、通胸利膈，则咳嗽自止。

综上所述，通过中医传承辅助系统对许公平治疗咳嗽用药规律的分析，总结出许公平的治咳经验可以简要概括为两点:1)治疗咳嗽常用3种方法：宣肺化痰、解毒除湿、清热平喘，常二三种方法同用。2)治咳力主治肺，同时注重“肺与大肠相表里”理论，治时不忘应用降气通腑药物。该用药规律研究，充分反映了许公平主任对本病病机的认识，认为治疗咳嗽既离不开治肺，亦离不开治痰。治肺即宣降肺气、驱邪外出；治痰即是清除“痰”“热”“湿”“毒”等病理产物，而且临床上总是热痰多于寒痰，即使感受风寒之邪诱发，但很快就会郁肺化热，因此认为不必过于拘泥分型辨治可大胆投以清肺化痰药如冬瓜子、桑白皮等，清热解毒类药如鱼腥草、金银花等，从而达到较快控制病情、缩短疗程的目的。通过复杂网络分析法对许公平主任治疗咳嗽的处方配伍结构进行分析发现的核心药物及处方规律得到许公平主任的高度认可。因此，运用此分析法对名老中医的经验进行挖掘有广泛的应用前景，且该方法将核心药物、新处方及配伍以网络图的形式表现，具有简洁明了直观的特点，便于理解与掌握，对全面、客观地继承名老中医专家的经验有积极的推动意义，国内相关文献也有不少报道[12-17]。

当然，应用数据挖掘得到的核心组合和新处方等还需进一步临床验证，数据挖掘方法也有其局限性[18]，需结合中医药理论与实践综合分析、评价。希望本文对今后更深入探究许公平先生的临床经验提供借鉴。