基于数据挖掘的中医药治疗骨关节炎用药规律研究

鲍丙溪 刘健 忻凌 黄旦 孙艳秋

【摘 要】目的：統计治疗骨关节炎中药使用情况，分析中药之间的相关关系，探索中药配伍规律。方法：基于数据挖掘技术，对2012年5月至2018年6月安徽中医药大学第一附属医院风湿病科住院患者的病历资料进行归纳分析。采用SPSS 19.0及SPSS Clementine 11.1对中药处方进行频数统计、关联规则分析。初步统计分析患者的人口统计学信息，以及中药的出现频次、性味归经及功效的分布。基于统计分析结果，关联规则分析被用于探索中药之间的相关关系。结果：共有2363份住院病历、8916份中药处方被纳入研究，主要分析结果如下：①温性（出现8691次）与平性（8591次）、味苦（8716次）和味甘（8797次）、归肝（胆）经（8803次）的中药使用最为频繁;②健脾利湿药（8673次）、活血化瘀药（8535次）的中药使用较为频繁;③活血化瘀药在处方中常与祛风通络药（置信度99.19%）、健脾除湿药（置信度98.19%）、补虚药（置信度97.88%）搭配使用;④关联规则发现最常用的3个药对为桃仁与红花（置信度88.14%）、薏苡仁与茯苓（置信度87.30%）、白术与茯苓（置信度86.14%）。结论：骨关节炎的治疗与补肝肾有密切的关系，活血化瘀药的使用贯穿骨关节炎治疗的始终，其可能是治疗过程中的关键因素。同时，补虚药、健脾除湿药、理气药、清热解毒药的配伍也是处方的基础。

【关键词】 骨关节炎;中医药;配伍规律;数据挖掘;关联规则

【ABSTRACT】Objective：To make statistics of the medication of Chinese medicine for osteoarthritis，

analyze the correlation between Chinese medicinals and explore their compatibility.Methods：Based on data mining technology，the medical records of inpatients in Rheumatism Department of the First Affiliated Hospital of Anhui University of Chinese Medicine from May 2012 to June 2018 were collected and analyzed.SPSS 19.0 and SPSS Clementine 11.1 were used to analyze the frequency statistics and association rules of the collected prescriptions.Preliminary statistics can analyze the demographic information of patients，and the frequency of occurrence，meridian attribution and efficacy of Chinese medicine.Based on the results of statistical analysis，association rule analysis is used to explore the correlation between Chinese medicinals.Results：A total of 2363 hospitalized cases and 8916 prescriptions of Chinese medicine were included in the study.The main results were as follows：①Warm-nature medicinals（appear 8691 times），neutral-nature medicinals（appear 8591 times），bitter-nature medicinals（appear 8716 times），sweet-nature medicinals（appear 8797 times），

and medicinals attribute to liver（or gall-

bladder）meridian（appear 8803 times）

were most frequently used;②Spleen-invigorating and dampness-promoting medicinals（appear 8673 times）and blood-invigorating and stasis-dissolving medicinals（appear 8535 times）were more frequently used;③blood-invigorating and stasis-dissolving medicinals are often used in prescriptions together with wind-dispelling and collateral-unblocking medicinals（confidence of 99.19%），spleen-fortifying and dampness-removing medicinals（confidence of 98.19%）and deficiency-supplementing medicinals（confidence of 97.88%）;④Association rules showed that three most commonly used pairs of drugs are Taoren（Semen Persicae）and Honghua（Flos Carthami）（confidence of 88.14%），Yiyiren（Semen Coicis）and Fuling（Poria）（confidence of 87.30%），Baizhu（Rhizoma Atractylodis Macrocephalae）and Fuling（Poria）（confidence of 86.14%）.Conclusion：The treatment of osteoarthritis is closely related to reinforcing liver and kidney.Blood-invigorating and stasis-dissolving medicinals are used in the entire course of treatment for osteoarthritis，which may be the key factor.At the same time，the compatibility of deficiency-supplementing medicinals，spleen-invigorating and dampness-promoting medicinals，qi-regulating medicinals and heat-clearing and detoxifying medicinals is also the basis of prescription.

【Keywords】 osteoarthritis;traditional Chinese medicine;compatibility law;data mining;association rules

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种以关节软骨损害为主，并累及整个关节组织的疾病，最终发生关节软骨退变、纤维化、断裂、溃疡及整个关节面的损害，主要表现为关节疼痛、僵硬、肥大及活动受限。本病好发于老年人，患病率与年龄、性别、民族，以及地理环境因素有关。我国一项关于OA的“十五”攻关计划课题研究表明，全国40岁以上人群原发性OA患病率为46.3%，男性为41.6%，女性为50.4%;60岁人群比40岁人群的患病率高出1倍，致残率高达53%[1]。OA多由先天禀赋不足、劳作虚损、六淫外邪入侵人体，以及年老肝肾精血亏虚等内外因所引起[2]。安徽中医药大学第一附属医院风湿科为国家中医药重点学科、国家临床重点专科。本学科以《黄帝内经》为基础，以“新安医学”治痹经验为指导，认为本虚标实、虚实夹杂为痹证的中医证候特点[3-4]，其基本病机为肝肾虚损、脾胃亏虚、湿浊内生;气血不足，营卫不和;痰瘀互结，经脉瘀阻[5]。OA是由于肝肾亏虚累及脾虚，脾虚反之影响肝肾，其基本理论为“肾为先天之本，脾为后天之本”，先后天互滋互用，因此OA脏腑病变是以脾肾为主导[6-7]。根据不同病邪特征，使用祛风除湿、清热解毒、逐瘀通络之法。运用数据挖掘技术对安徽中医药大学第一附属医院风湿科治疗OA的用药经验进行挖掘整理研究，为发展和学习中医的临床经验及学术思想提供新的思路和方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年5月至2018年6月在安徽中医药大学第一附属医院风湿病科就诊的住院OA患者2363例，其中男492例（20.82%），女1871例（79.18%）;< 45岁361例（15.28%），45～54岁709例（30.00%），55～64岁597例（25.26%），65～74岁463例（19.59%），≥ 75岁233例（9.86%）。

1.2 诊断标准

1.2.1 西医诊断标准 按照2010年美国风湿病学会（ACR）修订的OA分类标准[8]。

1.2.2 中医诊断标准 按照国家中医药管理局医政司修订的诊断标准[9]。

1.3 纳入标准 符合上述西医和中医诊断标准。

1.4 排除标准 ①合并循环系统、呼吸系统、造血系统等严重疾病者;②因各种因素数据不完整者。

1.5 数据挖掘

1.5.1 数据处理 将OA患者病历的年龄、性别、使用的方药进行数据处理、归类，利用信息中心的病历管理系统，将不规范的数据信息规范化，将重复的数据合并及删除无用的信息。处方中的中药名称按照《中华人民共和国药典》进行标准化处理，药味包括酸、苦、甘、辛、咸5类，药性包括寒、热、温、凉、平5类，归经包括心、小肠、肝、胆、脾、胃、肺、大肠、肾、膀胱10经，并根据中药名称将其药性、药味以及功效关联在一起。本数据来自风湿病科住院患者的真实情况，因此重复研究的可行性能够得到保证。

1.5.2 描述性分析 将OA患者病历信息进行整理后得到数据库，再利用多维数据检索工具分析中药的使用频率，根据使用频率较高药物的性味归经和功效，寻找疾病治疗的相关规律。出现频率=每类药物出现的数量/出现的所有中药数量;使用频率=出现某类药物的处方数量/出现的所有处方数量。

1.5.3 关联规则分析 采用SPSS Clementine 11.1中的Aprior模块进行数据挖掘，讨论OA用药间的关系。关联规则最小置信度设为80%，最小支持度设为30%。

1.6 伦理要求 本研究已对患者个人隐私信息进行隐匿，并经安徽中医药大学第一附属医院伦理委员会批准后实施。

2 结 果

2.1 中药性味归经统计 共涉及8916份中药处方，375味中药，基于中药性味归经理论进行统计。基于药性阐述中药出现频率，根据出现频率平性药（82味，22.93%）和温性药（98味，26.13%）出現最为频繁，根据使用频率温性药（8691次，97.47%）、平性药（8591次，96.35%）和寒性药（5952次，66.75%）使用最为频繁。见表1。

基于药味理论，在出现频率和使用频率两个方面，味苦药（170味，8716次，97.76%）、味甘药（167味，8797次，98.67%）、味辛药（137味，8696次，97.53%）出现及使用最为频繁。见表2。

基于药物归经，根据出现频率，肝（胆）经药物最常出现（206味）;根据使用频率，肝（胆）经和脾（胃）经药物最常被使用（ > 98%）。见

2.2 中药功效统计 处方中最常出现的4种功效的药物，根据出现频率，清热解毒药出现最为频繁（出现频率 > 18%）;根据使用频率，健脾除湿药、活血化瘀药和清热解毒药使用最为频繁（使用频率 > 90%）。见表4。

2.3 单味药物分布统计 纳入研究的8916份处方，375味中药中，以下13味药使用最为频繁（ > 3000 次）。见表5。

2.4 处方中药物功效的相关性分析 关联规则分析被用于发现处方中药物功效的相关性，发现药物之间的搭配模式，见表6。关联规则最小置信度设为80%，最小支持度设为30%。置信度最高的3种药物功效组合分别为祛风通络药与活血化瘀药（置信度99.19%）、健脾除湿药与活血化瘀药（置信度98.31%）、补虚药与活血化瘀药（98.19%）。

2.5 处方中药物的相关性分析 使用关联规则分析处方中药物的搭配关系，最小置信度设为80%，最小支持度设为30%。置信度最高的3组药对分别为桃仁与红花（置信度88.14%）、薏苡仁与茯苓（置信度87.30%）、白术与茯苓（置信度86.14%）。见表7。

3 讨 论

OA属中医学“骨痹”范畴，是以肢体麻木无力、骨骼疼痛、关节僵硬变形、活动受限等为主要表现的肢体痹病类疾病。《素问·痹论篇》曰：“风寒湿三气杂至，合而为痹也。”其发病内因是年老体衰造成的脾胃亏虚和肝肾不足，外因是外邪留滞四肢百骸所引起[10]。温性药、平性药和寒性药的出现频率以及使用频率均排在前3位。温性药有温经通络作用，平性药作用较平缓，使用局限性较小，寒性药有凉血解毒、泻热通便等功效。苦味、甘味、辛味3种药性的中药出现频率和使用频率均较高。苦味能泄、能燥、能坚，有清热泻火、泻下攻积、苦温燥湿、泻火存阴的作用，在OA活动期，患者疼痛较为剧烈，用苦味药可以清热降火、通利大便，从而减轻炎症带来的疼痛;甘味药能补、能和、能缓，OA发病期疼痛感强烈，故用甘味药可起到缓急止痛的作用，甘味尚能补脾和中，调理脾胃。归肝（胆）经及脾（胃）经的中药在出现频率和使用频率位于前2位。脾为后天之本、气血生化之源，《金匮要略·脏腑经络先后病脉证》云：“四季脾旺不受邪。”《脾胃论·脾胃盛衰论》指出：“百病皆由脾胃衰而生也。”均说明脾气健运不易受邪，脾失健运，正气不足，人体易感邪患病。另外，OA患者多为老年人，老年人肝肾精血不足，肝主筋、肾主骨，肝与脾生理上相互依赖、病理上相互影响，肝气不疏，导致脾失运化，从而脾气无法运化水液致湿浊停留肢体经络，导致关节肿满疼痛。总之，寒性、温性、平性，苦味、甘味、辛味，脾胃、肝胆经的中药共同起到健脾除湿、活血化瘀、祛风通络的功效，从而缓解OA患者的临床表现。

处方中以健脾除湿药、活血化瘀药、清热解毒药和祛风通络药4类为主，其中健脾除湿药中茯苓用药频次居首。脾气虚则水湿无以为化，或脾为生痰之源，或湿阻气滞，或易感外湿;湿聚困脾，日久脾必亏虚。脾虚湿困是痹证重要的病机特点，也是痹证发病过程中的重要环节。茯苓味甘淡、性平，甘味能补，淡味能渗，健脾利水不伤正，标本兼顾，土旺生金，益肺于上源，通调水道，水湿易运。其次是甘草的使用，一方面与甘草在方剂中的调和作用分不开，同时甘草具有补益脾土之功，重用甘草亦有调补脾胃、顾护后天之本的目的。有研究发现，甘草多糖增强机体的抵抗力主要是利用刺激T淋巴细胞的增殖达到的;另外，甘草多糖也可以促进内皮系统的激活，诱导人体免疫球蛋白的产生，具有抗补体活性的功能[11]。活血化瘀药中以红花的使用频率最高，有研究证明，使用红花后小鼠免疫力显著提高，未用药组的小鼠免疫器官质量系数和淋巴细胞转化率均低于用药组[12]。红花具有活血化瘀、消炎抗菌的作用，在临床上可以使用红花治疗多种慢性病变，能够提高淋巴细胞的增殖反应和机体耐受力，通过该机制增强机体免疫能力，使得机体营养平衡、营卫调和[13]。

关联规则结果表明，中药的配伍也应该关注扶正祛邪的配伍。补虚药、健脾除湿药、理气药、活血化瘀药、祛风通络药、清热解毒药相互关联且被联合使用。置信度最高的3组药分别为桃仁与红花、薏苡仁与茯苓、白术与茯苓。“血瘀”既是脾失运化留下的病理产物，又是痹证发病过程中的主要致病因素，可贯穿痹证发病的全过程[14]。脾虚则生痰湿，痰湿瘀阻肢体经络，在临床上，OA患者出现肢体关节红肿疼痛，刘健常用茯苓、薏苡仁等健脾除湿药物祛痰湿。《药品化义》云：“补脾于中部，令脾肺之气从上顺下，通调水道。”薏苡仁性微降而渗，能祛湿利水，药食两用。脾主运化，OA患者肝肾亏虚，肝木脾土相互影响，最终导致脾虚，痰湿内生。白术有益气健脾、燥湿利水的作用，与茯苓同用可起到健脾利湿的功效。

综上所述，安徽中医药大学第一附属医院风湿病科治疗OA以治脾及补肝肾为主，同时加活血化瘀药、祛风除湿药以及清热解毒药为用药原则。本文利用频数统计、关联规则分析，发现中医药治疗OA的用药模式。然而本研究纳入的病案均为安徽中医药大学第一附属医院的住院病历，使研究存在一定的局限性，今后将进一步加强横向比较，分析门诊病历及其他地域的用药规律，为进一步优化处方和OA的临床论治提供参考。

4 参考文献

[1] 李宁华，张耀南，张毅，等.国内六大行政区域六城市中老年人群膝关节骨性关节炎患病危险因素比较[J].中国组织工程研究与临床康复，2007，11（39）：7758-7760.

[2] 余庆阳，黄巍.膝骨关节炎从痹论治的病因与证候探讨[J].风湿病与关节炎，2015，4（3）：40-43.

[3] 刘健，俞怀斌，张梅，等.543例类风湿关节炎多中心生活质量调查[J].中医药临床杂志，2011，23（6）：509-512.

[4] 刘健，纵瑞凯，余学芳，等.新风胶囊对活动期类风湿关节炎患者的疗效及对血小板参数血小板CD59的影响[J].中华中医药学刊，2008，26（7）：1368-1371.

[5] 刘健，郑志坚.类风湿关节炎中医学病机探讨[J].中国中医基础医学杂志，2001，7（9）：13-15.

[6] 刘磊，刘健.孙一奎治痹特色探析[J].中医药临床杂志，201l，23（6）：481-482.

[7] 刘柳青.新安医家孙一奎治痹医案四则[J].风湿病与关节炎，2013，2（9）：64-65.

[8] ALETAHA D，NEOGI T，SILMAN AJ，et al.2010 Rheumatoid arthritis classification criteria：an American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative[J].Arthritis Rheum，2010，69（9）：2569-2581.

[9] 国家中医药管理局医政司.22个专业95个病种中医诊疗方案[M].北京：中國中医药出版社，2011：131.

[10] 孙艳秋，文建庭，方妍妍，等.刘健教授从脾论治骨关节炎血瘀证学术经验[J].风湿病与关节炎，2018，7（10）：42-44.

[11] 郑小亮，蔡亚平，翁凡，等.甘草多糖的分级与含量测定方法的建立[J].中医药信息，2009，26（6）：28-29.

[12] 王晓菲，金鸣.红花抗炎作用机制研究进展[J].山西医药杂志，2007，36（1）：51.

[13] 赵丽娟，杜遵义，李恋.关于红花的研究进展[J].中国民族医药杂志，2007，13（3）：75-77.

[14] 宋倩，刘健，周巧，等.活血化瘀通络药在风湿病膏方中的作用初探[J].中国临床保健杂志，2016，19（5）：544-548.

收稿日期：2019-04-15;修回日期：2019-05-15