1、北京中医药 2023 年 2 月第 42 卷第 2 期 Beijing Journal of Traditional Chinese Medicine,February,2023,Vol.42,No.2基于数据挖掘技术的中药复方治疗银屑病用药规律研究胡雪晴1 赵京霞1 王燕1 陈朝霞1 郭昕炜2 底婷婷1 冯放1 齐聪1 李萍1(1.首都医科大学附属北京中医医院 银屑病中医临床基础研究北京市重点实验室 北京市中医药研究所,北京 100010;2.北京市隆福医院北苑康复科,北京 100010)【摘要】目的采用数据挖掘分析的方法,分析寻常型银屑病中医治疗有效处方的用药规律。方法病历数据来自2019
2、年7月2021年12月就诊于12个中心并纳入“银屑病患者注册登记平台”进行统一管理的患者病历。建立数据库,采用频数统计及关联规则等数据挖掘方法对中医治疗银屑病用药进行统计分析。结果达到银屑病面积与严重性指数(PASI)75的患者100例,涉及方剂603首,其中解毒类药物应用最多,土茯苓、甘草、紫草、白花蛇舌草、升麻等为应用频次最多的药物。对药物间关联规则进行挖掘,得到关联例数150药物的关联规则20条,进一步对高频中药系统聚类分析,得到3组核心药物组合和潜在新方组成。结论临床治疗银屑病时解毒药物应用最多,在此基础上配伍解表、活血、养血等药物。【关键词】寻常型银屑病;数据挖掘;中医复方;组方规律
3、DOI:10.16025/j.1674-1307.2023.02.023银屑病是一种免疫介导的慢性、炎症性、复发性、系统性皮肤病,其典型临床表现为局限或广泛分布的鳞屑性红斑或斑块。目前本病的全球患病率0.09%11.43%,并可伴有多种代谢性疾病(心血管疾病、肥胖、糖尿病、焦虑、抑郁等),给患者身体、心理及经济带来沉重的负担1。中医学称之为“白疕”,分为血热、血瘀及血燥证三型2。中医药治疗银屑病临床疗效可靠。本课题组前期已搭建了多中心的银屑病注册登记平台3,收集了大量银屑病临床诊疗数据,现对其进行数据挖掘,总结用药规律,为银屑病临床遣方用药提供参考。1 研究资料 1.1来源数据来自12个中心(
4、首都医科大学附属北京中医医院、中日友好医院、北京中医药大学东直门医院、北京中医药大学东方医院、北京中医医院顺义医院、北京市鼓楼中医院、北京中医药大学第三附属医院、北京市大兴区人民医院、北京市密云区中医医院、石家庄市中医院、山西省中西医结合医院、陕西省中医医院)2019年7月2021年12月“银屑病患者注册登记平台”统一管理的患者病历。1.2诊断标准1.2.1西医诊断:参考美国皮肤病学会推荐的银屑病治疗指南(2008版)制定:红斑上覆银屑病色多层鳞屑,容易刮除,有薄膜现象,Auspitz征阳性;皮损好发于肘、膝、头皮、耳后、腰部及脐部;初期损害为针头至绿豆大小,边界清楚、上覆分层银白色鳞屑或云母
5、样鳞屑,扩大或融合成红色斑块、瘙痒;慢性病程,反复发作,有明显季节性,冬重夏轻。1.2.2中医辨证:参考 中医证候鉴别诊断学4和中药新药临床研究指导原则5。血热证:主症:新出皮疹不断增多,迅速扩大;皮损潮红。次症:舌质红,舌苔薄白;脉弦滑或数;溲黄。血燥证:主症:皮损淡红;原有皮损部分消退。次症:舌质淡,舌苔少或薄白;脉缓或沉细;口干咽燥。血瘀证:主症:皮损颜色暗红;皮损肥厚浸润,经久不退。次症:舌质紫暗或有瘀点、瘀斑;脉涩或细缓;女性可有痛经。具备2项主症和1项次症即可诊断。基金项目:国家自然科学基金资助项目(82074434)作者简介:胡雪晴,女,29岁,博士研究生。研究方向:中西医结合皮
6、肤病学。通信作者:李萍,E-mail:引用格式:胡雪晴,赵京霞,王燕,等.基于数据挖掘技术的中药复方治疗银屑病用药规律研究 J.北京中医药,2023,42(2):223-227.223北京中医药 2023 年 2 月第 42 卷第 2 期 Beijing Journal of Traditional Chinese Medicine,February,2023,Vol.42,No.21.3纳入标准采用中药汤剂进行治疗;患者初诊时皮损体表面积(BSA)1,经治疗后在“皮损改善”访视期内银屑病面积与严重性指数(PASI)评分缓解率75%;患者规律复诊,且中药处方资料完整。1.4排除标准患者近1个月
7、用糖皮质激素和(或)免疫抑制剂类药物及维甲酸类药物;患者2周内用糖皮质激素制剂、维甲酸类药物及维生素D3衍生制剂;合并心血管、脑血管、造血系统等严重原发性疾病及精神病;中药处方药物组成及随访资料有缺失。2 方法 2.1数据库建立通过银屑病患者注册登记平台导出数据,收集患者性别、年龄、病程、中西医诊断、中药处方等信息,按照 中药学6及 2020年版 中华人民共和国药典规范药物名称。2.2数据分析由双人将符合条件的处方逐条录入Excel 2016软件,建立数据库。对药物的频数、四气、五味、归经及功效进行描述性统计。采用 SPSS Modeler 18.0软件中的Apriori算法,对高频药物进行关
8、联规则分析,并用web节点构建药对关联网状图;并采用SPSS Statistics 20.0软件进行聚类分析。3 结果 3.1患者一般情况本研究共收集寻常型银屑病患者1 357例,最终纳入患者共100例,其中首都医科大学附属北京中医医院82例、北京市鼓楼医院9例、中日友好医院9例;男46例,女54例;年龄(38.4115.05)岁;病程 1 个月53 年,平均(10.089.73)年;达到 PASI 75 时间(11.043.94)周;中医证型:血热证46例,血燥证37例,血瘀证17例。3.2一般规律3.2.1药物使用频次:本研究共涉及方剂603首,药物265种,其中土茯苓使用频次最高。见表1
9、。3.2.2药物功效、四气、五味及归经:药物功效清热(2 472 次)、补虚(1 594 次)、解表(904次)、活血化瘀(877次)、利水渗湿(681次)、止血(384次)、平肝息风(339次)、理气(280次)、祛风湿(241次)、化湿(213次);四气以寒、温、平性为主;五味以苦、甘、辛为主;归经以肝、肺为主。见图1。3.3高频药物关联规则分析设置最大前项数为2,最小置信度80.00%,最小支持度 10.00%,得到频次150次的药物组合。见表2。进一步构建高频药物复杂网络节点模型,其中线条粗细对应关联性强弱,药物组成以土茯苓表1使用频次前30位的药物序号12345678910药物土茯苓
10、甘草紫草白花蛇舌草升麻白芍白术当归茯苓赤芍频次501330299286253251244233220218序号11121314151617181920药物地黄牡丹皮水红花子鸡血藤防风茜草黄芩黄柏鬼箭羽泽泻频次196167166161138135134123117115序号21222324252627282929药物白鲜皮玄参槐花丹参陈皮川芎苍术菟丝子桂枝蜈蚣频次114113112110108107102959393图1药物四气、五味、归经统计图 224北京中医药 2023 年 2 月第 42 卷第 2 期 Beijing Journal of Traditional Chinese Medic
11、ine,February,2023,Vol.42,No.2为中心,结合甘草、紫草、白花蛇舌草、升麻、白芍、白术的多级中药网络。见图2。3.4药物聚类分析对前20味高频中药进行系统聚类分析,可得到3类高频药物组合,组合1:白术-茯苓-泽泻-白芍-当归-鸡血藤,组合2:水红花子-鬼箭羽-土茯苓-升麻-白花蛇舌草,组合3:紫草-茜草-赤芍-牡丹皮-地黄。见图3。基于系统聚类结果,进一步进行k-均值聚类,设置k=3,得到3组核心药物组合,分别为土茯苓-甘草-升麻-紫草-白花蛇舌草、土茯苓-紫草-甘草-白术-茯苓、土茯苓-白芍-甘草-升麻-白花蛇舌草。见图4。4 讨论 随着医药信息领域大数据时代的到来,
12、对临床医疗数据从不同角度挖掘分析已经成为一种重要的研究手段。目前国内外指南中常以达到PASI 75应答作为治疗起效的主要指标之一,而既往首选系统治疗药物甲氨蝶呤与环孢素的PASI75响应率通常为35.5%41%7。本研究选用中药处方为主治疗后达到PASI 75的病案信息,通过关联规则和聚类算法进行组方规律挖掘。图4k-means算法方剂聚类分析表2出现频次150次的药物组合统计后项土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓白术土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓土茯苓前项甘草紫草白花蛇舌草升麻白芍白术当归茯苓赤芍地黄茯苓、土茯苓茯苓、白术牡丹皮水红花子当归、白芍白
13、芍、甘草紫草、甘草升麻、白花蛇舌草赤芍、紫草白花蛇舌草、紫草频次323299286251251240233219218192182173167166160159153151150150支持度(%)53.5749.5947.4341.6341.6339.8038.6436.3236.1531.8430.1828.6927.6927.5326.5326.3725.3725.0424.8824.88置信度(%)85.4585.6290.9199.2087.6586.2582.4083.1184.8680.2180.2284.3984.4392.7783.7587.4287.58100.0086.00
14、90.00图3高频药物系统聚类图2药物复杂网络图 225北京中医药 2023 年 2 月第 42 卷第 2 期 Beijing Journal of Traditional Chinese Medicine,February,2023,Vol.42,No.24.1用药频次分析对纳入研究方剂的用药进行频次统计,应用频次前10位的药物是土茯苓、甘草、紫草、白花蛇舌草、升麻、白芍、白术、当归、茯苓、赤芍,其功效以清热、补虚、解表、活血化瘀为主。中药的性味归经统计分析显示,在银屑病临床用药中,清热药物应用最多,其次是补虚类、解表类和活血化瘀类。药味多苦、甘、辛,归于肝、肺经,这也与解毒药物及凉血、活血
15、、养血类药物的性味归经基本一致,体现了“毒”为银屑病的重要致病因素,“血分蕴毒”是中医辨证银屑病的核心病机。4.2关联规则分析药物关联规则分析发现,高频药物以清热解毒的土茯苓为核心,形成或凉血解毒(土茯苓-紫草、土茯苓-白花蛇舌草),或活血解毒(土茯苓-当归、土茯苓-赤芍),或养血解毒(土茯苓-白芍、土茯苓-白术),或开郁解毒(土茯苓-升麻)的核心药对,从另一方面印证了银屑病“血分蕴毒”这一核心病机的重要性。土茯苓、白花蛇舌草均为清热解毒要药,无论是基于中医名家的验方8,还是文献中的用药规律研究9均显示,二者在银屑病中医治疗中疗效确切,且应用普遍。现代药理学研究表明,土茯苓中主要含有黄酮、苯丙
16、素、甾体、有机酸、挥发油类等物质,有抗炎、镇痛、调节免疫及抗肿瘤等作用10;白花蛇舌草主要含有黄酮类、萜类、蒽醌类、甾醇类等物质,同样具有抗癌、抗氧化和抗炎等功效11。土茯苓及白花蛇舌草中的活性成分在银屑病治疗中研究广泛,其有效成分如落新妇苷(astilbin)12、槲皮素(quercetin)13、花旗松素(taxifolin)14、木犀草素(luteolin)15、山柰酚(kaempferol)16等均对银屑病具有治疗作用。甘草补脾益气、清热解毒、调和诸药,其主要活性成分甘草酸苷的制剂也是临床广泛应用的药物之一,能够调节银屑病患者 Th17/Treg 细胞平衡,从而起到治疗作用17。紫草凉血活血,无论是单味药、复方以及提取物紫草素均有报道用于银屑病的治疗18。赤芍清热凉血、活血祛瘀,白芍能养血调经、柔肝止痛,其主要成分白芍总苷具有抗炎、调节免疫、保肝等功效,也有诸多报道用于银屑病的临床治疗19。升麻能解毒透疹、升举阳气,是开郁解毒之要药。既往对银屑病组方规律挖掘的研究多表明,荆芥、防风等疏风解表药物应用频次较高20。本研究结果提示,升麻在效方中应用较多,医方考 云:“升麻、犀角寒而