基于R语言分析中药治疗小儿肺炎用药规律*

万润之，孙丽平，王延博，李雅馨

1.长春中医药大学，吉林 长春 130117； 2.长春中医药大学附属医院，吉林 长春 130021

小儿肺炎喘嗽属于中医临床常见的肺系疾病[1]，属现代医学中支气管肺炎、大叶性肺炎及迁延性肺炎等肺系疾病[2]。任何年龄小儿皆可发生肺炎喘嗽，尤以婴幼儿多发，且年龄越小病情越严重[3]。近年来，因小儿肺炎的发病率逐年上升[4]，临床对小儿肺炎的重视也逐年增加。中医药治疗小儿肺炎在改善患儿临床症状及体征、降低经济成本及减少抗生素方面具有明显优势[5]。

辨证治疗小儿肺炎分为风寒闭肺证、风热闭肺证、痰热闭肺证、毒热闭肺证、阴虚肺热证、肺脾气虚证[6]，针对不同的证型和具体情况，配合不同的方剂加减进行治疗，但临床缺乏对方剂中中药应用的整体分析。

R语言是一款编程语言，主要用于数据统计和作图[7]，帮助实现各种数据分析功能，与近几年在中医药数据挖掘领域常使用的中医传承辅助平台[8]相比，R语言覆盖了更多的领域，能够实现更加复杂的数据处理，且处理效果较好[9]。

本研究通过筛选中文文献库中治疗小儿肺炎的不重复的方剂配伍，并采用R语言进行数据挖掘分析，探析选方中的中药用药规律，并进行总结，为以后的研究提供新思路。

1 资料与方法

1.1 资料来源与检索策略选择中国知网、万方医学数据库、维普资讯，检索词为“小儿肺炎”OR“儿童肺炎”，并选择中文文献，检索时间限定为2010年1月至2021年8月。

1.2 文献纳入标准(自拟)①中药方剂配伍治疗小儿肺炎的研究；②药物组成明确的汤剂、颗粒、丸剂；③核心期刊以上发表的文献。

1.3 文献排除标准(自拟)①同一复方的不同文献研究，同一名称的方剂详细对比是否配伍相同，相同则排除；②中药外治法治疗小儿肺炎的文献；③单味中药、民族医药治疗研究。

1.4 建立数据库将筛选的中药数据纳入Excel进行整理，通过查询《中华人民共和国药典》[10]将筛选中药的功效、性味、归经录入，并进行标准化处理：①统一不同炮制方法的药物名称，如“炙甘草”统一为“甘草”，“法夏”“姜半夏”统一为“半夏”，“炒莱菔子”统一为“莱菔子”。②统一道地药材的名称，如“云苓”统一为“茯苓”。③统一同一药物的不同名称，如“杏仁”统一为“苦杏仁”，“二丑”统一为“牵牛子”。④药物部位用药统一为药物名称，如“瓜蒌皮”和“瓜蒌仁”统一为“瓜蒌”。

1.5 数据分析将整理好的数据导入R语言的集成开发环境RStudio，加载频繁项集挖掘包“arule”和其可视化扩展包“arulesViz”，对数据进行Apriori关联规则分析，并利用plot函数可视化结果。

2 结果

2.1 文献筛选结果本研究检索15 365篇中文文献，通过文献标题、摘要、主要内容筛查，共得出不同配伍方药164首，涉及中药189味，出现两次及以上的中药为129味。

2.2 中药频次分析对筛选方药中的中药进行频次统计得知，方药中使用频次高于20次的中药有20味，其中使用频次居于前5位的依次为甘草(91次)、苦杏仁(88次)、麻黄(75次)、黄芩(68次)、石膏(58次)，见表1。

表1 治疗小儿肺炎的高频药物使用频次及频率

2.3 药物功效分析统计使用频次前20位的药物功效，并按《中药学》中的药物功效进行分类，可见药物功效以化痰止咳平喘药和清热药为主，见表2。

表2 使用频次前20位中药功效

2.4 药物性味归经分析对筛选出的189味中药进行性味归经分析，药物四气频次依次为寒(65次)、温(23次)、平(15次)、微温(13次)、凉(8次)、大寒(2次)、热(1次)，见图1。药物五味频次依次为苦(60次)、甘(56次)、辛(47次)、咸(9次)、微苦(9次)、酸(6次)、淡(6次)、涩(4次)、微辛(1次)，见图2。药物归经频次依次为肺(79次)、胃(54次)、肝(44次)、脾(42次)、心(34次)、肾(23次)、大肠(18次)、胆(17次)、小肠(5次)、心包(4次)、三焦(2次)，见图3。

图1 药物四气频次分布

图2 药物五味频次分布

图3 药物归经频次分布

2.5 关联规则分析关联分析中，支持度(support)代表高频药对组合占总体方药的比例，置信度(confidence)代表两方药交集的相同药物占某一方药的比例，采用Rstudio对164首方药进行关联规则分析，设置支持度为≥0.2，置信度为≥0.8，统计两种药物关联规则支持度前10位分析见表3，三种及以上药物关联规则支持度前10位分析见表4，利用plot函数可视化关联规则见图4。

表3 两种药物关联规则支持度前10位分析

表4 3种及以上药物关联规则支持度前10位分析

图4 关联规则可视化图

2.6 聚类分析对频次≥10次的中药进行层次聚类分析，结果见图5。从可视化聚类结果中提取最常用药物组合：麻黄-苦杏仁-石膏，半夏-桔梗-贝母，鱼腥草-陈皮-茯苓，连翘-金银花，黄芪-白术，麦冬-沙参，柴胡-芦根-莱菔子，桑叶-枇杷叶-地黄，百部-地龙-款冬花，薄荷-生姜，以及甘草、黄芩、半夏等药物常与其他药物组合搭配使用。

图5 层次聚类分析图

3 讨论

中药治疗小儿肺炎临床效果确切，而中药方剂治疗小儿肺炎的病例研究和临床试验类文献数量巨大，各类中药汤剂种类繁多。因此，临床对中药方剂治疗小儿肺炎的用药规律进行数据挖掘具有积极意义。本研究采用R语言，对筛选的164首方剂中的中药配伍规律进行数据挖掘，用以发现规律，并用以解决临床实践中遇到的问题和发现新的研究方向，从客观规律中发现未来有研究价值的内容。

在中药频次分析中，排名前10位的药物是甘草、苦杏仁、麻黄、黄芩、石膏、半夏、桔梗、陈皮、鱼腥草、桑白皮。甘草益气健脾，与他药一起使用有调和诸药之功；麻黄发汗解表、宣肺平喘、利水消肿，临床上麻黄制剂也多用于肺系疾病[11]；麻黄、石膏、杏仁、黄芩等合用，可加强清肺止咳化痰之效[12]；半夏、桔梗、陈皮用于化痰止咳，《医效秘传》卷三里有记载桔梗半夏汤主治痰气中阻，脾胃升降失常[13]；鱼腥草用于清热解毒、痰热喘嗽[14]；桑白皮以泻肺为主。

在药物功效分析中，小儿肺炎主要使用化痰止咳平喘药和清热药，可见小儿肺炎证型多为痰热闭肺证或风热闭肺证，治疗上以清热宣肺、涤痰定喘为主。

在药物性味归经分析中，使用药物药性多为寒药(39.6%)、温药(14.02%)，药味多为苦(36.59%)、甘(34.15%)、辛(28.66%)。小儿肺炎病因外因多为感受风邪，小儿寒温失调，风邪外袭而为病，风邪多夹热或夹寒为患，其中以风热为多见，故使用清热泻火、化痰的苦寒药较多。该类中药归经多为肺(48.17%)、胃(32.93%)、肝(26.83%)、脾(25.61%)。小儿肺炎病变主要在肺，肺气以肃降为顺，肝气以升发为调，肺与肝一降一升，为全身气机升降之枢纽[15]。脾主运化，胃主受纳，若影响脾胃升降，浊气停聚，大肠之气不行，可出现腹胀、便秘等腑实证候。

在药物关联分析中，分别统计置信度两种药物关联的前10位和3种药物关联的前10位，可看出核心药物组合为麻黄、苦杏仁、黄芩、石膏、半夏、桔梗、甘草。可看出小儿肺炎治法以宣肺平喘，清热化痰为主，主要方剂配伍为麻杏石甘汤加减：方中麻黄为君药，功用宣肺而祛邪热，石膏为臣药，助麻黄清肺去邪，杏仁降气，甘草益气和中、调和诸药，又兼清热之功[16]。

在药物层次聚类分析中，可得出搭配使用的药物有：①麻黄-石膏-杏仁：常搭配甘草、黄芩，用以解郁开闭、止咳平喘、清热泻火、宣肺止咳；②桔梗-贝母-陈皮-茯苓：常搭配半夏、紫苏子、莱菔子，用以化痰止咳平喘；③连翘-金银花：二药配伍，轻清升浮宣散，清热解毒之力倍增；④黄芪-白术：黄芪和白术以补为通，补虚而不壅滞，通腑而不伤正[17]，用以健脾益气；⑤沙参-麦冬：沙参麦冬汤出自《温病条辨》，用以治疗小儿肺炎阴虚肺热证，沙参、麦冬为君，滋阴润肺，清热生津[18]；⑥芦根-莱菔子：用以清热生津；⑦薄荷-生姜：用以辛凉解表；⑧百部-地龙-款冬花：常搭配紫菀，三药配伍，润而不燥，故温热之邪，肺经郁而不得疏泄、外感内伤的肺系疾病，皆可应用以润肺化痰止咳[19]。

本研究利用R语言对中医药治疗小儿肺炎的方药进行数据挖掘，通过对中药频次、性味归经频次、关联分析、层次聚类结果的分析，总结了组方和用药规律，研究结果发现：甘草、苦杏仁、麻黄、黄芩、石膏、半夏、桔梗、陈皮、鱼腥草、桑白皮是治疗小儿肺炎组方常用的药物，药物多为化痰止咳平喘药和清热药。药物性味多为寒、温、苦、甘、辛，归经以肺、胃、肝、脾为主，可发现目前治疗小儿肺炎以治痰、治热为主，治肺兼顾脾、胃、肝，治法归结为清热化痰、止咳平喘。关联规则获得了以麻黄、杏仁、石膏等治疗小儿肺炎的核心药物，组成方药为麻杏石甘汤加减。层次聚类分析发现了以麻黄-石膏-杏仁、桔梗-贝母-陈皮-茯苓等7组药对为主的组方规律。本研究为小儿肺炎临床组方用药提供了理论依据，在以后的研究中有待更进一步利用信息技术和数据挖掘相结合，提取更多的临床经验和学术思想，为临床数据挖掘研究提供新思路和方法。