首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 药学论文 > 中药学论文 > 基于数据挖掘技术研究中医药治疗高同型半胱氨酸血症的组方配伍规律

基于数据挖掘技术研究中医药治疗高同型半胱氨酸血症的组方配伍规律

2020-09-18 229 上传者：管理员

摘要：目的：采用数据挖掘技术总结中医药治疗高同型半胱氨酸血症的用药规律。方法：收集中国知网、维普中文期刊服务平台、万方数据库、中国生物医学文献服务系统建库至2019年12月31日发表的中医治疗高同型半胱氨酸血症的相关文献，采用中医传承辅助平台（TCMISSV2.5）统计用药频次、常用药对及药物组合，采用关联规则、改进的互信息法、复杂系统熵聚类分析对药物关联规则及核心药物组合进行分析，采用无监督的熵层次聚类进行新处方分析。结果：共筛选出符合条件的方剂156首，涉及中药199味，使用频次≥10的中药有川芎、茯苓、丹参、天麻、黄芪等46味，主要是活血化瘀药、利水渗湿药、平肝熄风药及补虚药；挖掘共得到高频药物组合33个，出现频次前5位的组合是茯苓-天麻、川芎-当归、川芎-黄芪、红花-川芎及川芎-天麻；演化共得到核心药物组合20组，潜在新处方10个。结论：中医药治疗高同型半胱氨酸血症多使用活血化瘀药、利水渗湿药、平肝熄风药、化痰止咳平喘药及补虚药，组方显示了以化痰降浊、活血化瘀为主，兼以益气健脾、利水渗湿、祛痰宽胸的治法，体现了标本兼治的中医特色。

关键词：
中医传承辅助平台
中药学
组方规律
高同型半胱氨酸血症
加入收藏

同型半胱氨酸是一种非必需的α-氨基酸，在蛋氨酸和半胱氨酸的代谢过程扮演重要角色[1]，任何原因造成其在体内的聚集，均可称为高同型半胱氨酸血症[2],HHcy是心脑血管病的独立危险因素[3]，通过上调促炎因子表达、增加氧化应激等，导致血管内皮细胞受损、影响血管平滑肌细胞生长、脂质代谢下降以及加快血栓形成[4,5]，能够加快心血管的损害的速度，并与动脉粥样硬化、冠心病、脑卒中、帕金森等疾病[6,7,8]的发生密切相关。HHcy现已成为当前医学和生物学研究的热点，但即便目前进行了大量研究，仍不能很好地预防，这可能与其复杂的代谢过程密切相关。数据挖掘技术是一种先进的计算机应用技术[9]，通过对海量采集的数据进行分析，探讨数据间相似性与关联性及特征与变化等问题。目前，数据挖掘技术已被广泛的应用于中医药研究中，本研究全面收集中医治疗HHcy的相关文献，依托中医传承辅助平台（TCMISS)V2.5构建数据库，并采用关联规则、改进的互信息法、复杂系统熵聚类分析对药物关联规则及核心药物组合进行分析，采用无监督的熵层次聚类进行新处方分析，探讨中医治疗HHcy的组方配伍规律，为临床治疗HHcy合理用药和新方开发研究提供一定的信息数据支持和参考依据。

1、资料与方法

1.1处方来源

检索中国知网（CNKI）、维普中文期刊服务平台、万方数据库、中国生物医学文献服务系统建库至2019年12月31日发表的中医药治疗高同型半胱氨酸血症的所有文献。

1.2文献检索与去重

限定“标题或主题词或关键词”为“高同型半胱氨酸血症”或“同型半胱氨酸”，并且全文包含“中医”或“方剂”或“复方”或“汤药”或“中药”，检索得到原始文献。对检索出的所有文献采用EndnoteX8.2软件去重。

1.3处方筛选

1.3.1纳入标准

处方来源于疗效分析或病例对照研究；诊断、病历纳入与排除标准明确无误；处方完整，中药组成、剂量及用法明确无误；治疗组病例数≥20例。

1.3.2剔除标准

剔除动物实验、个案、验案、综述、理论探讨等来源的处方；剔除病例中合并其他严重疾病或并发症者所用处方；剔除重复发表、同方异名、同方重复报道处方。

1.4数据录入

提取纳入文献中的方剂名、药物组成、剂量、用法等信息，在录入过程中参考《中国药典》2015年版[10]规范中药名称，如芎䓖规范为川芎，云苓规范为茯苓，焦三仙拆分为山楂、神曲、麦芽等。进入“平台管理系统”→“数据管理”→“方剂管理”→“经验方”项下，将纳入的所有处方以人工“双录入”（由1人录入、另1人核对）模式逐一录入，完成后进入“数据分析系统”→“方剂分析”功能模块开展用药规律挖掘。

1.5数据挖掘

在“方剂分析”功能模块下，采用“频次统计”功能进行用药频次分析并导出结果。在“组方规律”功能模块下，采用关联规则挖掘组方规律，设定支持度为“20”、置信度为“0.6”，分析常用药对、药物组合及用药关联规则；采用复杂系统熵聚类，以改进的互信息法的药物间关联度分析结果为基础，设定相关系数为“8”、惩罚系数为“3”分析核心组合。在“新方分析”功能模块下，在核心组合提取的基础上采用熵层次聚类法，使用“提取组合”功能分析新组方，得到网络可视化展示。

2、结果

2.1用药频次分析

共筛选出符合条件的方剂156首，涉及中药199味，总频次1557次，平均每个方剂使用中药10味。其中使用频次≥10的中药有46味，排名前5位的依次是川芎、茯苓、丹参、天麻、黄芪，见表1。归纳药物功效可知，中医治疗HHcy的方剂主要由活血化瘀药、利水渗湿药、平肝息风药、化痰止咳平喘药及补虚药等组成，表明这几类中药在配伍应用中占有重要位置。

2.2基于关联规则的组方规律分析

“支持度个数”（表示在所有药物中出现的次数）设为20，“置信度”设为0.6，共有33条记录，即33种药物组合，包含中药14味。根据药物组合出现的频次由高到低列出，排名前5位的组合依次是茯苓-天麻、川芎-当归、川芎-黄芪、红花-川芎、川芎-天麻，出现频次≥20的药物组合见表2。对所得出的药对进行关联规则分析，用药规则见表3，关联规则的网络展示见图1。可知，中医药治疗HHcy的方剂中，核心药对及组合之间互相关联紧密，其中川芎、茯苓、丹参、天麻、黄芪、赤芍、当归等在多个药物组合中多次出现，因此是关联网络的核心。

表1方剂中使用频次≥10的中药

表2方剂中出现频次≥20的药物组合

表3处方中药物组合的关联规则

表2方剂中出现频次≥20的药物组合

2.3基于熵聚类的组方规律分析

2.3.1基于复杂系统熵聚类的药物间关联度分析

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3，进行熵聚类分析，得到处方中药对的关联度，将关联系数≥0.03的药对列表，共有43组，见表4。

2.3.2基于复杂系统熵聚类核心组合分析

以药物关联度分析结果为基础，设定相关度与惩罚度，点击“聚类”→“提取组合”按钮，得到核心组合20个，见表5。核心组合的网络展示见图2。

2.3.3基于无监督熵层次聚类的新处方分析

在以上核心组合提取的基础上，运用无监督熵层次聚类算法，得到10个潜在的新处方，见表6。新处方的网络展示见图3。

3、讨论

3.1病因病机

何紫阳等[11]认为“慢性肾衰竭合并高同型半胱氨酸血症的中医病机归结脾肾亏虚，以气阴两虚为主，虚证日久，则痰浊、瘀、毒阻滞气机，枢纽不畅而成”。黄伟明[12]从病因病机方面对高同型半胱氨酸血症进行了分析，认为“先天禀赋不足、后天精微物质的缺乏是其主要病因，痰瘀交阻是病机关键。徐业等[13]认为“痰湿质、瘀血质、气虚质是高同型半胱氨酸血症患者的常见体质，血瘀、痰浊、气虚、湿为高同型半胱氨酸血症患者的主要病性证素特点”。先天不足，后天失养，脾肾功能失调，导致气血生化无源，体内精微物质缺乏，脾失运化，体内湿痰积聚，肾脏主水，其功能失调，开阖失司，水液代谢失常，从而水湿聚而为痰，痰浊阻碍血气运行，血气运行不畅，瘀血形成[14]，最终导致痰浊血瘀而引起Hcy水平升高，所以HHcy中医病机是脾肾亏虚为本，痰浊血瘀为标。

表4基于改进的互信息法的药物间关联度分析

表5基于复杂系统熵聚类的药物核心组合

3.2治则治法

在中医方面，HHcy与痰浊、血瘀两因素紧密相关，脏器与脾肾、心脉等相关，痰瘀互阻是HHcy的病机关键，临床以化痰降浊、活血化瘀法为治疗原则。孙遂捷[15]采用瓜蒌薤白半夏汤加味联合西药治疗高Hcy血症，患者血浆Hcy下降更显著，且无明显不良反应发生。靳奇峰[16]采用血府逐瘀汤治疗冠心病稳定型心绞痛伴高同型半胱氨酸血症，可有效地降低其血清Hcy的水平，显示活血化瘀法对该病有较好的疗效。证明了运用化痰降浊，活血祛瘀法治疗HHcy可取得较好的疗效，说明中医药在防治该病方面有着广阔的前途，其机制和作用值得深入研究。

图2药物核心组合的网络展示

表6基于复杂系统熵聚类的新处方

图3潜在新处方的网络展示

3.3组方用药

对156张处方中的药物进行频次分析，结果显示单味药最常使用的是川芎、茯苓、丹参、天麻、黄芪等。川芎、丹参活血行气化瘀，茯苓化痰祛湿、和健脾胃，天麻平肝熄风、祛风通络，黄芪补中益气，药物组合多使用经典方剂或在其基础上进行加减方的调整。药物组合频次、药物之间的关联规则统计结果：核心药物组合20组，药物组合关联规则（置信度>0.6）。本研究通过统计分析得出的治疗HHcy的常用药物及高频药物组合，可知中医在治疗HHcy中多以活血化瘀药、利水渗湿药、平肝息风药、化痰止咳平喘药及补虚药为主，体现了化痰降浊、活血化瘀的治疗理念。

3.4潜在新方

以药物关联度分析结果为基础，设定相关度与惩罚度，通过“聚类”→“提取组合”得到核心组合20个，在核心组合提取的基础上，运用无监督熵层次聚类算法，得到10个潜在的新处方，其中新方1、2、9中以化痰止咳平喘药为主，多与配伍理气、健脾除湿之品。如竹茹清热化痰、醒脑定中，与枳实配伍清热降逆以化痰，甘草益脾和胃、协调诸药；天竺黄清热豁痰、凉心定惊，配伍白附子、半夏燥湿化痰，降逆和胃；胆南星清热化痰、熄风定惊，配伍石菖蒲开窍豁痰、化湿和胃，以三七、郁金共奏活血化瘀之功。新方3、5中多以平肝息风药为主，多与活血化瘀药配伍。如天麻息风止痉，配伍钩藤舒筋活络、平肝熄风而不燥，桑寄生滋补肝肾而不腻，扶助正气而不碍邪。新方4、7中以补虚药为主，多与消食药配伍。新方6中黄芩的主要活性成分黄芩苷[17]能够降低丙二醛含量和增加超氧化物歧化酶活性，有效清除DPPH自由基、抑制超氧阴离子产生及黄嘌呤氧化酶活性，从而具有显著的抗氧化能力。新方8以活血化瘀药为主，多配伍清热、平肝息风药。新方10中枳实行气消痰、除痞消积，使痰随气下，陈皮理气和中、燥湿化痰，茯苓化痰祛湿、和健脾胃。本研究得到的候选新方进一步佐证了“化痰降浊、活血化瘀”这一治疗思路。

参考文献：

[1]杨英,杨俊.同型半胱氨酸与心血管疾病关系的研究进展[J].临床心血管病杂志,2017,33(2):106-109.

[2]陶燕楠,杨传华,杨洁,等.高同型半胱氨酸血症与正常高值血压相关性的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2019,17(11):1645-1647.

[3]赵彦楠,杨博逸,孙贵范.高同型半胱氨酸血症危险因素研究进展[J].中国公共卫生,2015,31(11):1502-1505.

[4]殷玲,肖炜明.高同型半胱氨酸血症与炎性反应疾病研究进展[J].国际检验医学杂志,2020,41(2):228-232.

[5]张晶,丛洪良,曹路,等.中老年正常高值血压人群中高同型半胱氨酸血症与脉压及冠状动脉粥样硬化性心脏病的关系[J].中华高血压杂志,2019,27(1):70-73.

[6]苏艳红,郑红梅,郭旭,等.高同型半胱氨酸血症对慢性稳定性冠状动脉粥样硬化性心脏病患者肾功能的影响[J].中国医科大学学报,2017,46(7):600-603.

[7]王晓萍,周明旺,康开彪,等.岷当归有效成分对高同型半胱氨酸血症致兔动脉粥样硬化的影响[J].中国中医药信息杂志,2018,25(2):51-54.

[8]周云枫,管又飞.高同型半胱氨酸促进肾脏疾病的发生与发展[J].生理学报,2018,70(6):607-611.

[9]仲芳,杨巍,赵翀,等.数据挖掘技术在中医医案的应用研究[J].中国中医药信息杂志,2020,27(2):141-144.

[10]中国药典[S].一部.2015

[11]何紫阳,王婷,钟丽娟,等.慢性肾衰竭高同型半胱氨酸血症的中医病因病机浅析[J].四川中医,2016,34(1):33-35.