基于数据挖掘《临证指南医案》治疗再造杂病的组方规律

基于数据挖掘《临证指南医案》治疗再造杂病的组方规律

临床医学处方是中医治疗疾病经验的有效载体，是临床医学思想思想的重要体现。分析古代著名中医科学家的医疗处方和药物原则，对古代中医学术经验、传承和创新具有重要意义。“中医传承辅助系统”软件由中国中医科学院中药研究所与中国科学院自动化研究所联合开发,该软件采用规则分析、改进的互信息法、复杂系统熵聚类、无监督的熵层次聚类等数据挖掘方法,可实现“数据录入→数据管理→数据查询→数据分析→分析结果输出→网络可视化展示”等功能,对于名中医经验的总结与继承具有独到的优势。为探讨、总结叶天士治疗虚劳处方用药的规律,本文基于“中医传承辅助系统(V1.1)”,对《临证指南医案》中治疗虚劳的处方用药规律进行了系统分析。1数据和方法1.1叶天士临证处方用药经验及分析《临证指南医案·虚劳篇》中治疗虚劳的处方。《临证指南医案》是叶天士临证处方用药经验的主要体现,书中详细记录了叶天士对每种疾病的常见证治脉案,故而本分析选取《临证指南医案》中虚劳篇中的所有处方,当然其他病症的脉案中也有伴有虚劳的,不在分析之列。1.2其他特殊疾病的治疗虚劳又称虚损,是由多种原因所致以正气亏损,气血阴阳不足为主要病机的多种慢性虚弱证候的总称。现代医学中各个系统多种慢性病、消耗性疾病,表现为抗病能力低下,功能衰弱的,一般都属这个范畴。如老年冠心病、老年糖尿病、老年肿瘤后期及肿瘤放化疗后等。本文从叶天士《临证指南医案·虚劳》篇中筛选出叶天士治疗虚劳的处方,包括初诊方以及复诊方,剔除其中组成重复的处方。通过筛选,共收集治疗虚劳的处方112首。1.3分析软件“中医传承辅助系统(V1.1)”软件,由中国中医科学院中药研究所杨洪军研究员提供。1.4数据源的录入将上述筛选的方剂录入中医传承辅助系统,考虑录入过程中可能出现的人为失误,在完成录入后,再由双人负责录入数据源的审核,以确保数据源的准确,而为数据挖掘结果的可靠性提供保障。1.5分析方法及流程第一步提出数据源,在“中医疾病”项中输入“虚劳”,提取出治疗虚劳的全部方剂。第二步进行药物使用的“频次统计”,将所有方剂中每味药物的出现频次从大到小进行排序,并可以将“频次统计”结果导出至Excel文件。第三步进行方剂“组方规律”分析,将“支持度个数”(表示在所有药物中同时出现的次数)设为12(支持度为10.71%),“置信度”设为0.5,按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序;进行“规则分析”,分析所得组合的规则。第四步“新方分析”,首先进行聚类分析(核心算法包括改进的互信息法、复杂系统熵聚类),在聚类分析前,选择合适的相关度(本文为10)和惩罚度(本文为4),然后点击“提取组合”按钮,发现新组方(核心算法是无监督的熵层次聚类),并进行网络可视化展示。2结果2.1治疗温度与频次《临证指南医案·虚劳篇》中治疗虚劳的112张处方包含的132味中药,进行“频次统计”,可得叶天士到治疗虚劳药物频次从高到低的排序。使用频次>10的药物有23味,见表1。其中生地黄和熟地黄使用的总频次为56次,其次为人参、茯苓,分别为51,44次,可见叶天士治疗虚劳以补肾阴为常见,其次是补脾气,体现了“肾为先天之本,脾胃后天之本”的中医理论,另外补血、养阴之品亦为叶氏治疗虚劳所常用。2.2叶氏治疗物理组合的药物组合在软件的“组方规律”分析中,将“支持度个数”(表示在所有药物中同时出现的次数)设为12(支持度为10.71%),“置信度”设为0.5,按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序,出现频度在12次以上的组合,见表2。从表中看出,叶氏治疗虚劳的常用药物组合以补肾、养阴、健脾益气以及养血药物组合多见。方剂“规则分析”分析所得药对的用药规则,“关联规则”的含义为:当出现“->”左侧的药物时,出现右侧药物的概率,见表3。从表中可以总结出叶氏治疗虚劳的常用药对,如熟地黄、山萸肉,芡实、莲子肉,桂枝、白芍,熟地黄、山药,白芍、甘草等这些药对都是临床治疗虚劳极其常用的高效组合。2.3基于熵法的处方体系分析2.3.1聚类分析设置根据方剂数量,结合经验判断和不同参数提取出数据的预读,设置相关度为10,惩罚度为4,进行聚类分析,得到治疗虚劳处方中132味中药两两之间的关联度,其中,将关联系数在0.02以上的33个药对进行列表,见表4。2.3.2复杂系统的熵聚类分析2.4治疗数据的可视化展示方式在以上核心组合提取的基础上,点击系统中“提取组合”按钮,通过无监督的熵层次聚类算法,有20个核心组合(表7),进一步聚类形成治疗虚劳的新方10个(表8)。利用软件的“网络展示”功能,可以采取网络可视化方式,直观地展示出药物不同组合之间的关系。图1是表8中用于新方核心组合的网络可视化展示方式。基于熵层次聚类所得的治疗虚劳的新处方,以滋肾阴,固下焦,补脾气,建中焦为主法,同时兼顾阳气之亏虚,阴血之不足,用鹿茸、菟丝子、核桃仁等温阳益气;用白芍、当归、牡丹皮等和营养血,符合叶氏用药的习惯。见图2。3肾阴亏虚,通利过硬以往分析方剂组方规律时,多以药物使用频次为基础,但仅适于发现显性经验,很难有创新性的发现和认识。“中医传承辅助系统”软件不仅采用规则分析,实现以频次为核心的显性经验分析,还运用复杂系统的熵方法,实现以关联为核心的隐形经验分析。该系统可实现对方剂数据的录入、管理、查询和分析,是一个具有实用性的方剂用药规律分析的辅助工具,对于挖掘名医处方用药经验具有很高的价值。本文采用“中医传承辅助系统”,录入《临证指南医案》中收载的治疗虚劳的处方,通过分析不仅可以总结出叶氏治疗虚劳的药物使用频次,而且更重要的是基于互信息法可以提取出常用药对及其关联系数,并能演化出3~5味药的核心组合,同时通过无监督的熵层次聚类算法,得到更精练的核心组合,在此基础上可进一步演化出新处方。这些结果一方面说明了虚劳之病机以脾肾两虚为主,其中肾阴亏损,脾气不足最为常见。另一方面揭示了叶氏治疗虚劳的常用中药组方配伍规律,一是:喜用、惯用、善用熟地黄、生地黄、山茱萸、枸杞子、五味子等滋补肾阴,固肾填精;二是时刻顾护中焦脾胃,选用人参、茯苓、山药、白术、芡实等益气补中,助脾运化。其治疗总的来说遵循“肾为先天之本,脾胃为后天之本”以滋肾阴,固下焦,补脾气,建中焦为主法,且同时兼顾阳气之亏虚,阴血之不足,采用温阳益气,和营补血之法。通过“中医传承辅助系统”软件的演化,得到10个新的治疗虚劳的候选处方也是值得关注,如方1:生地黄、当归、五味子、天冬,是张景岳贞元饮的变方,原方组成为熟地黄、当归、甘草,新方改熟地为生地黄,加五味子,天冬可用治虚劳,肺肾阴虚,伴有喘咳之证。方2生地黄、天冬、女贞子、麦冬,是一首纯补肾阴之方,适用用虚劳,肾阴久亏,而无实邪之证,此方用药太专,临床病人纯粹肾阴亏虚之证比较少见,往往伴有虚火或者瘀血,所以单独运用此方的机会不是很多。方3熟地黄、南枣、炙甘草、饴糖是一首比较特别的方子,熟地黄为君,滋补肾阴,用量应该较大,南枣、炙甘草益气建中,饴糖之用乃仿《伤寒论》小建中汤味甘入脾,本方适用于中焦运化不及,水谷精微不足,而致下焦肾阴失养,亦可算作一首治疗虚劳的食补方。方4鹿茸、菟丝子、沙苑子、茯神,是一首平补肾阴阳的方子,对于肾精亏损而致的肾阴、肾阳皆虚,伴有心神不养,失眠、多梦之证,是为对之方。方5熟地黄、当归、白芍、莲子肉,为妇科名方四物汤去活血行气的川芎,加上补益脾肾的莲子肉而成,虚劳之证切忌活血行气之药,此方较四物汤活血行气的力量减弱,而补益的力量增强,对于虚劳之证更为适合。方6桂枝、茯苓、牡丹皮、茯神、大枣,是一首治疗虚劳日久,干血内结而致癥瘕积聚的方子,本方源自《金匮要略》桂枝茯苓丸,易桃仁为大枣,更适用于虚劳日久,脾胃虚弱,瘀血内结之证,与大黄蛰虫丸有异曲同工之妙。方7紫河车、核桃仁、杜仲、牛膝、黄柏,方中紫河车、核桃仁、杜仲补肾填精,牛膝、黄柏滋肾清火,对于肾精不足,相火偏旺之证,可有一定的借鉴意义。方8熟地黄、当归、沙苑子、鹿茸,是一首温阳补血的基本方,此方与外科名方阳和汤在组成上有相似,尤其是熟地黄、鹿茸、当归的配伍,对于虚劳日久,阳虚血凝,畏寒、四肢逆冷等当有良效。方9人参、知母、牡丹皮、人中白,此方人参补气,知母滋阴,牡丹皮活血,人中白清火,是一首不伦不类的方剂。方10桂枝、白芍、炙甘草、大枣、黄芪、熟地黄,本方即桂枝汤加上黄芪、熟地黄,方中桂枝汤调和营卫,调理脾胃,黄芪补脾气,熟地黄滋肾阴,全配伍兼顾周全,可作为虚劳最常见的脾肾亏虚,气血不足之证的主方。10个新的方子经过分析,有9个是有意义的方子,并且这9个方子在组方上都是遵循中医理论而各有自己的特点,或者是古方的变方,或者是根据叶氏用药经验重组之方,但是有一点是相同的,就是叶氏善补脾肾的用药特色在新处方聚类的核心组合与候选新处方中都有体现,这是对叶氏经验总结的一种升华。药物组合的多样性和用药的集中性,蕴含着叶氏治疗虚劳处方的规律,但是同时也存在一定的随机性,期待更多的发掘与创新。同时,经过演化得到的核心组合以及新处方的临床价值,还需要经过追本溯