基于数据挖掘的中医药治疗眩晕症用药规律研究

秦后响，刘志强，吴春兴，朱伟梁

(1.浙江大学校医院 药剂科，杭州 310027；2.鹤壁职业技术学院 医学院，河南 鹤壁 458030；3.宜春学院 化学与生物工程学院，江西 宜春 336000)

眩晕症是以头晕、眼花为主要临床表现的常见病，多见于中老年人，常反复发作[1].现代医学研究表明，该病的发生多与血管内皮功能障碍有关.目前西医治疗主要集中于改善脑循环、抑制血小板聚集或控制发病诱因，如高血压等方面[2]，但这些治疗手段只是一定程度上缓解眩晕发生的频率或程度.中医认为眩晕乃本虚标实之症，关于眩晕症的最早记载可追溯至《黄帝内经·灵枢》篇中的“眩冒”一词，《临证指南医案》也有“所患眩晕者，非外来之邪，乃肝胆之风阳上冒耳”的记述.此外，中医坚持辨证论治眩晕症，中药在该病的治疗中发挥举足轻重的作用[3].

近年来有关中医药治疗眩晕症的研究也颇多，但它们大多是以部分古代文献或某位名老中医的处方等为来源，仅对其中涉及的方剂进行数据分析和挖掘，来源单一且不够全面.国家人口与健康科学数据共享平台的《方剂现代应用数据库》收录了源自《中国药典》、《中药成方制剂》和各类文献、期刊中的近万首中药方剂[4]，目前尚未有研究是针对该数据库所收载的眩晕症治疗方剂.鉴于此，本研究基于方剂现代应用数据库，利用数据挖掘技术归纳探讨中药治疗眩晕症的用药规律，以期为眩晕症的中医辨证治疗提供参考.

1 资料与方法

1.1 数据来源

以国家人口与健康科学数据共享平台(http://dbcenter.cintcm.com)为数据来源，在方剂现代应用数据库中以“眩晕”、“美尼尔氏综合征”、“梅尼埃病”等为关键词，检索相关方剂，构建治疗眩晕症的方剂数据集.

1.2 纳除标准

纳入主治疾病为眩晕症、美尼尔氏综合征或梅尼埃病的方剂；排除无具体中药组成或单药方剂；排除含西药的方剂；中药组成相同的方剂只计一次.

1.3 数据录入与规范

将符合筛选标准的方剂所涉及的全部中药录入Microsoft Office Excel 2017表格，构建中药二分变量数据库.依据《中药学》[5]和2020版《中华人民共和国药典》[6]对录入中药的药名进行规范化处理，如“橘皮”统一为“陈皮”、“米仁”统一为“薏苡仁”等.中药炮制前后功效或归经发生改变的，应区别录入；统计录入中药的性味归经时，如同一味中药有多种性味归经，也应分别统计.

1.4 数据的挖掘处理

利用Cytoscape 3.7.2软件的CytoNCA插件[7]，第一次筛选自由度中心性(degree centrality，DC)大于所有节点DC值中位数2倍的重要节点；第二次筛选DC值、介度中心性(betweenness centrality，BC)及接近中心性(closeness centrality，CC)等均大于所有节点中位数的重要节点，即得到核心节点(核心中药).利用Microsoft Office Excel 2017的数据透视表功能统计中药的使用频次、性味、归经等信息；使用IBM SPSS Modeler 18.0软件的Apriori算法进行核心中药关联规则分析，设置支持度≥10%，置信度≥60%，最大前项数为5等条件[8]，挖掘潜在的中药组合并对其进行可视化展示.借助IBM SPSS Statistics 23.0软件对核心中药进行因子分析，选择最大方差法获取特征值>1的公因子.

2 结果

2.1 单味中药使用分析

初步检索出与眩晕症有关的方剂数据177条、与美尼尔氏综合征有关的方剂数据21条、与梅尼埃病有关的方剂数据1条，经对比筛选最终纳入107首研究方剂.经中药药名规范化处理，利用Microsoft Office Excel 2017的数据透视表功能统计分析方剂涉及的中药，107首方剂数据共涉及中药170味，累计使用938次.利用Cytoscape 3.7.2软件CytoNCA插件构建所有组方中药的节点网络，通过两次拓扑学属性筛选，得到由18个节点和150条边组成的核心网络(图1).该核心网络中的18个节点表示治疗眩晕症的核心中药，150条边代表核心中药之间的配伍联系.使用频次较高的核心中药主要有白术(44次)、泽泻(44次)、茯苓(42次)、甘草(40次)、半夏(37次)、天麻(29次)、川芎(25次)等，见表1.另统计170味中药的功效使用情况，由表2可知，治疗眩晕症的中药多属补虚药、解表药、利水渗湿药等.

表1 核心网络单味中药情况

表2 治疗眩晕症中药功效分类

2.2 性味、归经分析

依据《中药学》和2020版《中华人民共和国药典》统计170味中药的四气五味及归经情况，见图2～图4所示.其中图4横坐标代表归经，纵坐标为归经使用频次；可以看出治疗眩晕症的中药四气归属中寒性、温性最多；五味以甘、苦、辛为主；且多入肝经、肺经及脾经.

图2 治疗眩晕症中药药性雷达图

图3 治疗眩晕症中药药味雷达图

图4 治疗眩晕症中药归经图

2.3 关联规则分析

关联规则分析是数据挖掘中最常用的方法之一，支持度表示数据库中A∪B的事务占全部事务的比例；置信度则代表包含A∪B的事务数占包含A的事务数的百分比[9].此外，只有提升度>1且越高时，事务A和事务B之间的正相关性越高[10].使用IBM SPSS Modeler 18.0软件的Apriori算法挖掘核心中药间的关联规则，共得到对药组合10项，三味药组合18项，四味药组合7项，见表3～表5.运用Cytoscape 3.7.2软件绘制眩晕症治疗核心中药关联网络图，以圆形节点表示中药，颜色深浅代表度值大小，连线粗细与关联程度强弱成正相关.图5可清晰地反映出白术、泽泻、茯苓、甘草、半夏、天麻、川芎等中药间密切的关联，这与单味中药使用情况分析保持一致.

表3 核心中药对药关联规则

表4 核心中药三味药组合关联规则

表5 核心中药四味药组合关联规则

图5 核心中药关联网络图

2.4 因子分析

因子分析可通过对原始变量集中隐含的信息进行多层次分析，进而将相关性较强的变量归为一类，每一类代表1个“公因子”；通过归纳各公因子与变量的关系，以达到用最少公因子较全面地反映原始变量集中隐含信息的目的[11].运用IBM SPSS Statistics 23.0软件对治疗眩晕症的核心中药进行因子分析，在分析前完成KMO和Bartlet球形检验.结果显示，KMO值为0.590，P=0.000<0.001，表明该变量数据适合做因子分析.采用主成分分析法，提取到初始特征值>1的成分7个，累积因子贡献率为65.538%，表示提取的公因子可反映全部核心中药的信息.通过Kaiser全体旋转法得到旋转成分矩阵载荷图(图6)；将各中药归入其贡献值最高的公因子内，见表6.

表6 公因子信息

图6 因子分析载荷图

3 讨论

眩晕症属中医学“眩晕”、“头痛”范畴，《灵枢·口问》有“上气不足，脑为之不满，耳为之苦鸣，头为之苦倾，目为之眩”的记载.中医认为该病病机无外乎虚实两端，虚者“髓海不足，则脑转耳鸣”；实者“风、火、痰、瘀扰乱清空”[12-13].《名师垂教》[14]将眩晕症分为肝阳上亢、气血亏虚、痰浊中阻等证型，治疗上多采用平肝潜阳、补血养肝、健脾燥湿、清络通窍等治则治法.本研究基于数据挖掘的方法研究方剂现代应用数据库收载的治疗眩晕症的方剂，旨在探讨和总结中药治疗眩晕症的用药规律.

本研究发现，纳入的107首方剂，共涉及中药170味，累计使用938次.筛选之后得到核心中药18味，其中较为重要的中药有白术、泽泻、茯苓、甘草、半夏、天麻、川芎等.治疗眩晕症的中药多为补虚药、解表药、利水渗湿药，且多入肝经、肺经及脾经，这体现了眩晕症治疗所坚持的“平肝潜阳、补血养肝、健脾燥湿”等治法.另外，治疗眩晕症的中药药味以甘、苦、辛为主，药性以寒、温最多.寒性中药有清热泻火之功，温性中药善祛寒、祛风；《本草从新》曰“苦者，能泻、能燥、能坚；甘者，能补、能和、能缓；辛者，能散、能润、能横行”，即苦味中药具有泻热、燥湿、坚阴的特点；甘味中药可入脾经，多用于治疗虚证；辛味中药能散、能行，具有发散行血的作用.由此可见，这些用药规律基本契合了该病“虚实夹杂、本虚标实”的病因病机[15].

关联规则分析显示，白术、泽泻、茯苓、甘草、半夏、天麻、川芎等中药间具有较强的关联，如白术-泽泻、茯苓-白术在对药关联规则中具有最高的支持度和同现频次；半夏(茯苓)-泽泻、白术在三味药组合中同样具有最高的支持度.《证治准绳·类方》云“白术饮，治风邪在胃，头旋不止”，现代药理研究[16]证明其含有的内酯等活性成分对精神系统疾病有一定的治疗作用.泽泻味甘、性寒，《医述》载“其人苦眩冒，泽泻汤主之”，可见与白术配伍而成的泽泻汤善治眩冒之症.茯苓具有利水渗湿、健脾宁心的功效，是治疗脾虚痰湿型眩晕之要药[17].半夏味辛、性温，具有燥湿化痰、消痞散结之功效；天麻为平肝息风药的代表，研究[18]表明，天麻及其有效成分具有脑保护、镇静催眠、抗眩晕等多种药理作用，《医学心悟》谓“头旋眼花,非天麻、半夏不除是也”.此外，川芎辛温香燥、能行能散，名医颜德馨谓其“可疏散风邪而清头目”.

核心中药因子分析提取得到7个公因子，F1含有甘草、半夏、陈皮，三药配伍可和中燥湿、理气化痰，符合眩晕症治疗“顺气为先，分导次之”的原则[19].F2中的白术、泽泻、茯苓源出五苓散，功在温阳化气、利湿行水[20].F3中的当归侧重补血活血，川芎功在祛风止痛，两药合用主要针对血虚引起的眩晕[21].F4中的菊花有“药中圣贤”的美誉，具有清热解毒、疏风平肝的功效，《神农本草经》云其“主诸风头眩、肿痛”.钩藤止痉定眩，天麻熄风止眩，此二味中药为治风痰眩晕、头痛之要药[22].F5三药源出定眩止晕汤，具有活血祛瘀、升阳益气、清利头目的功效.F6中的牛膝、黄芩为经典治风剂天麻钩藤饮之佐药，其中黄芩善清肝泻火，牛膝可引血下行[23].F7中的白芷、石菖蒲为芷芎散组成中药，具有开窍化湿、醒神益智的功效，可针对外感风邪之眩晕.

综上所述，本研究利用频数分析、关联分析、因子分析等方法，揭示了方剂现代应用数据库中治疗眩晕症方剂的核心用药及配伍规律.在治疗眩晕症时，可着重选择补虚类、解表类及利水渗湿类中药；遣方时注重结合六君子汤、天麻钩藤饮、半夏白术天麻汤、五苓散、泽泻汤等基础方，为眩晕症的临床用药提供了参考.