基于数据挖掘的中药汤剂治疗慢性心力衰竭用药规律研究※

周永东，邹德辉，陈 爽，李婷婷，吕宗静，李佳凝，常 宏

(华北理工大学，河北 唐山063000)

慢性心力衰竭(chr onic heart fail ure，CHF)常见于多种心血管疾病的终末阶段，具有发病率高、致死率高的临床特点，主要表现为心脏泵血功能障碍，伴有体循环和/或肺循环淤血，出现器官、组织的血液灌注量严重不足。据统计，全世界范围内大约有2 300万人患有CHF，其生活质量受到严重影响[1]。中医药辨证治疗CHF由来已久，方法多样，在改善慢性心力衰竭患者心功能、控制症状、降低不良反应、提升生活质量及降低再住院率等方面具有显著优势，得到美国食品和药物管理局(FAD)认证的芪苈强心胶囊就是很好的证明[2]。数据挖掘技术又称数据勘探、信息整合，即从大量冗杂的、有噪声的、不完整的、非线性的数据中，通过集中识别及预测挖掘数据的潜在价值和应用规律。本研究基于中医传承辅助平台系统软件的数据挖掘功能，分析治疗心力衰竭的中医汤剂处方中的药物及其组方规律，以期为中医药在CHF的治疗用药模式、中药新处方设计及研发新药方面积累资料。

1 临床资料

1.1 一般资料 登录中国知网(CNKI)、万方、维普三个数据库，以“慢性心力衰竭”“慢性心衰”为关键词，检索2000年1月至2018年12月的文献，筛选出中医汤剂治疗CHF文献共702篇。建立Excel表格，将文献数据按年限、题目、作者、中医证型及中药组成等进行分类整理，建立慢性心力衰竭方药数据库，用于后期录入。

1.2 纳入标准 符合西医及中医的CHF诊断[3-4]；文献资料为临床研究类；服用中药汤剂治疗；所选文献中应用的汤剂有固定及明确的药物组成；汤剂治疗后患者的病情得到改善或痊愈。

1.3 排除标准 动物实验类文献；同方多次发表或同方异名发表的文献；个案报道、文献综述及经验探讨类等文献；汤剂有方名，但无具体药物组成或药物组成不完整的文献。

2 研究方法

2.1 数据整理及录入 对建立的数据库进行整理，参照《中药学》[5]对汤剂中涉及的药物名称进行规范统一，如将“法半夏、姜半夏、清半夏、半夏”统称为“半夏”，将“熟附片、炙附子、生附片、附子”统称为“附子”，将“云苓、白茯苓、赤茯苓”统称为“茯苓”等。规范统一后将数据库中相关的药物信息录入“中医传承辅助平台(V2.5)”系统，由另外一人完成数据核对，确保录入数据的完整性及准确性。

2.2 数据分析 借助中医传承辅助平台(V2.5)系统，将所录入的所有药物信息进行药物频次、组方规律、提取组合等分析，结果保存至相应Excel文件。

3 结果

3.1 单味药物频次统计结果 进入中医传承辅助平台(V2.5)系统，点击“组方分析”中的“频次统计”功能，按照从高到低的频次进行药物排序。本研究总共纳入汤剂702首，涉及253味中药，其中前10味中药分别为茯苓(466次)、黄芪(423次)、丹参(400次)、附子(360次)、桂枝(308次)、白术(305次)、葶苈子(299次)、炙甘草(209次)、人参(190次)、川芎(187次)。将频次≥60次的药物依次列出，共28味。见表1。

表1 253味中药出现频次≥60次的28味药物(次)

3.2 组方规律分析 基于关联规则分析其组方规律[6]，利用“组方分析”中的“组方规律”功能，设置支持度为140(20%)，置信度为0.6，进行“规则分析”挖掘。结果得出，常用核心组合有29组，共包含9味中药，其中以两味药物组合的有21组，以3味药物组合的有8组，主要药物组合的关联规则共有30组。见表2、表3；核心药物关联规律见图1。

表2 药物关联规则分析高频核心组合(支持度≥20%)

表3 药物组合关联规则分析(置信度≥0.6)

图1 核心药物关联图(支持度≥20%)

3.3 新方挖掘 应用熵聚类和改进的互信息法[6]进行新方分析，进入中医传承辅助平台，点击“数据分析”中的“新方分析”功能，并进行相关分析信息设置，设置相关度为5，惩罚度为2，随后点击聚类分析进行提取组合，最终可得到14个用于新方聚类的组合及7个新组方。见表4、表5。

表4 可用于新方聚类的组合

表5 新方分析中的7个新组方

4 讨论

《圣济总录》云：“心衰则健忘，不足则胸腹胁下与腰背引痛，惊悸，恍惚，少颜色，舌本强。”这是最早关于CHF的记载。CHF属中医“喘证”“心悸”“水肿”等范畴，属本虚标实之证，本虚以心脏虚衰为主，又与肺、脾、肝、肾等脏器的功能失调有关；标实表现为血瘀、水饮、痰浊等[7]。常因机体脏腑功能失调致气血阴阳虚弱或六淫外邪入侵使心脏受损而致。

本研究数据显示，中药汤剂中出现频次最高的前10味药物依次为茯苓、黄芪、丹参、附子、桂枝、白术、葶苈子、炙甘草、人参、川芎。以上10味药物与中西医专家共识中推荐使用治疗CHF的中药大致相同，符合“益气、活血、温阳、利水”的治疗大法[8-9]。其中用药频次最高的药物为茯苓，其性甘、淡、平，归心、肺、脾、肾经，具有利水渗湿、健脾、宁心的功效。其次为黄芪、人参，两者均为补气要药，归心、脾、肺经，可补益心脾之气，使母子同补。以上三药可有效缓解CHF患者本虚之证。此外，人参中的人参皂苷能防治心室重构，黄芪中的黄芪甲苷能抑制心肌细胞凋亡[10-11]。丹参为活血药，既养血脉又养心血。桂枝可温阳，具有宣通心阳的功效[12]。葶苈子水提液具有利尿、改善心室重构的作用[13]。与现代医学治疗CHF的强心、利尿、扩血管、调血脂等措施相符合。总体来说，使用频次较高的药物主要以益气药为主，兼有活血、温阳、利水之品，均可选为中医治疗CHF的常用药物。

高频用药组合模式显示，出现频次最多的两味药组合是“桂枝、茯苓”，符合益气温阳的治则，同时体现了从脾论治心力衰竭[14]。现代药理学研究表明，桂枝合茯苓组合不仅能通阳利水，还具有改善心肌细胞结构与功能，降低心肌细胞死亡率的作用[15]。3味药组合则是在此基础上增加黄芪，增强补益心气、利水消肿的功效。

主要药物关联规则表和核心药物网络提示，茯苓与黄芪、桂枝、白术、泽泻、葶苈子、丹参、附子等组成两味或3味药物的组合，其中核心药物是具有健脾利水、宁心安神功效的茯苓，取其“从脾治心、母子同治”之意，并配伍益气、活血、温阳、利水之药，标本兼施，共同发挥治疗CHF的作用。

通过高频药物与关联规则分析发现，现代医家在治疗CHF时多用益气、温阳药物，同时配伍具有活血、利水功效的药物。表明CHF中虚证主要为气虚与阳虚，由于气虚、阳虚导致温煦失司、推动无力，化气行血行水的能力减弱，造成瘀血、水饮、痰浊等病理产物停滞，由虚致实，导致疾病进一步发展。

新方挖掘中得到7个新处方。新处方1中的丹参、川芎、桃仁、赤芍可活血祛瘀，加用白芍、当归补血，与史载祥教授临床治疗CHF的思想及用药基本符合[16]。另外，新处方1中加有生姜，能温中化痰，临床可灵活选用。新处方2中的熟地黄、山茱萸、女贞子、鹿角胶具有滋补肝肾的功用，同时配伍补骨脂温肾助阳，适宜治疗心肾阳虚型CHF。新处方3中的酸枣仁、柏子仁能养心安神，牡蛎、龙骨重镇安神，同时加用大腹皮以行气宽中、行水消肿，使得气行则血行，从而达到补而不滞的效果。新处方4中的莪术、三棱、姜黄能够破血行气，配合以补肺益肾、助阳益精的蛤蚧，补泻兼施，破血效用较新处方1更强。新处方5中用枳实、厚朴、通草、白蔻仁具有理气行气的功效，加酒大黄的逐瘀通经之效，用以治疗气滞为主的CHF，临床可参考选用。新处方6中茯神、磁石均具有安神的功效，现代药理学表明冰片具有抗心肌缺血的作用[17]，高丽参能大补元气、生津安神，菟丝子能滋补肝肾，用于气虚而神志不安型CHF。新处方7中的桃仁、赤芍可活血化瘀，地龙能够通经活络，加强活血之功，附子能温肾助阳，生姜、茯苓能温补脾胃之阳，适用于阳虚血瘀型CHF[18]，加入白芍养血敛阴，起到阴阳兼顾的作用。

综上所述，本研究主要借助中医传承辅助平台(V2.5)系统软件，对治疗CHF的中医汤药处方进行分析挖掘，明确了CHF治疗以益气温阳为主，佐以活血利水的用药特点，以及治疗CHF时选择的核心药物。同时，挖掘出的新方对CHF的临床治疗具有一定的借鉴意义。但是由于本研究只是对文献的分析和挖掘，还需要在临床进一步验证。