慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中药治疗规律的聚类分析

贾明月 李宁 张纾难



·COPD研究专题·

慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中药治疗规律的聚类分析

贾明月 李宁 张纾难

目的 使用数据挖掘的方法，对慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)中药用药规律进行分析，为临床组方用药提供启发和思路。方法 选择211例于2012年1月至2015年12月北京中日友好医院中医肺病科住院的AECOPD患者，其中男性133例，女性78例，年龄最小48岁，最大96岁，平均年龄(74.18±10.46)岁。收集患者中药方剂信息，对数据标准化后进行二次录入。运用系统聚类分析方法对中药应用情况进行分析。结果 188味中药在总共211个方剂中出现，使用频次共计3261次。使用频次在20次以上的共计41味中药，对41味药物使用系统聚类方法进行聚类分析，得出常用药对12对，3味药组合5个，多味药组合2个。结论 AECOPD患者中药应用以清热、涤痰、化湿、宣肺、平喘等药物为主，同时兼与健脾益气、调补肺肾中药并用。

聚类分析； 用药规律； 慢性阻塞性肺疾病急性加重期

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD )简称慢阻肺，是一种可以预防和治疗的常见疾病，其特征是持续存在的气流受限。气流受限呈进行性发展，多与气道和肺对烟草烟雾等气体或有害颗粒所致的慢性炎症反应性增强有关。慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)是指一种急性起病的过程，其特征是患者呼吸系统症状恶化，超出日常的变异，影响患者整体疾病的严重程度。AECOPD的治疗目标是减少当前急性加重的临床症状和预防以后急性加重的发生[1]中医药在治疗AECOPD方面具有一定疗效[2-3]。鉴于此，通过对本科既往AECOPD住院患者所应用的中药方剂进行分析，总结中药应用规律，为临床中医药治疗此病提供一定参考。

1 对象与方法

1.1 对象

211例患者均为2012年1月至2015年12月在北京中日友好医院中医肺病科住院的AECOPD患者，且均接受口服中药汤剂治疗。其中男性133例，占比63.03%，女性78例，占比36.97%。年龄最小48岁，最大96岁，平均年龄(74.18±10.46)岁。收集患者中医辨证及方药治疗信息。

1.2 诊断标准

COPD的诊断参考中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组于2011年制定的慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)[4]；AECOPD的诊断参考慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治专家组于2014年制定的慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治专家共识中制定的标准[5]。

1.3 数据录入和标准化

收集患者年龄、性别等一般信息。收集患者住院中药方剂使用信息，参照高等院校七版统编教材《中药学》[6]对方剂中药名称予以规范，以“1”代表使用某种中药，以“0”代表无。上述信息均利用Excel表格进行数据录入，所有数据均进行二次录入。对两次录入的数据利用Excel表格的条件格式功能建立函数，将两次录入数据中不一致的内容进行标记，并翻阅原始病历核对，将最终完成录入的数据导入SPSS软件。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 药物频数分析

211个中药方剂共使用药物188味，共计使用3261次。使用频数在20次以上的药物共计41味，累积使用2242次，占药物总使用频次的68.75%，具体药物见表1。

2.2 药物聚类分析

对41味药物使用系统聚类方法进行聚类分析，得出树状图(见图1)。根据树状图结果，每个分叉表示分类的等级关系，当以横轴的10作为分类标准时，除单味药外，药对及多味药组合可分为9类，具体包括：第一类：鸡内金、丹参、山药、神曲、莱菔子、橘红、百部、当归、白芍；第二类：陈皮、枳实、石膏；第三类：麦冬、太子参、五味子、山茱萸；第四类：地龙、蝉蜕；第五类：枇杷叶、白茅根；第六类：款冬花、桔梗；第七类紫菀、前胡、紫苏叶；第八类：浙贝母、芦根、生薏苡仁；第九类：白术、黄芪。上述9类中，包括药对4个(第四、五、六、九类)，3味药组合3个(第二、七、八类)，多味药组合2个(第一、三类)。

对3味药组合以及多味药组合的进一步分类，可进一步得到药对8个，具体包括鸡内金与丹参、莱菔子与橘红、当归与白芍、陈皮与枳实、麦冬与太子参、五味子与山茱萸、紫菀与前胡、浙贝母与芦根。对多味药组合进一步分类可得到3味药组合2个，具体包括鸡内金、丹参与山药；莱菔子、橘红与百部。

最终可得出常用药对12对，3味药组合5个，多味药组合2个，具体药物情况及药物功效见表2～4。

表1 AECOPD患者高频次中药使用情况

图1 聚类分析树状图

表2 AECOPD患者中药药对组合聚类结果

表3 AECOPD患者中药3味药组合聚类结果

表4 AECOPD患者中药多味药组合聚类结果

3 讨论

COPD是一种严重的危害人类健康的多发病，目前居全球死亡原因的第4位，据世界银行/世界卫生组织预计，至2020年COPD将位居世界疾病经济负担的第5位。AECOPD是COPD患者死亡的重要危险因素，严重影响患者的生活质量，加重社会负担。在西医抗感染、抗炎基础上配合中药治疗，可改善AECOPD症状，延缓疾病进展，避免有创通气治疗。中医将COPD归为“肺胀”范畴，肺胀病名首见于《内经》，如《灵枢·胀论》“肺胀者，虚满而喘咳”，该条文阐释了慢阻肺“本虚标实”的病机特点。COPD稳定期、病机以气(阳)虚、气阴两虚为主，常兼痰瘀，一般认为AECOPD以实为主，病机为痰(痰热、痰浊)阻或痰瘀互阻，常兼气虚或气阴两虚，虚实相互影响，以痰瘀互阻为关键[7]。

聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。通过衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中。在中药组方规律方面，通过聚类分析，将方剂中的中药进行分类，可以发现某些潜在的用药规律，更加全面地认识用药规律。近年来，聚类分析在中药组方规律探讨方面的应用日益广泛[8-9]，也获得了诸多研究成果，对于提高中医药防治临床疾病发挥了一定作用。中日友好医院中医肺病科秉持国医大师晁恩祥教授以及科室主任张纾难教授治疗AECOPD的学术思想[10-12]，在治疗AECOPD方面积累了大量的病例，取得了良好的疗效。

中药使用频数分析显示，188味中药在总共211个方剂中出现，使用频次共计3261次。聚类分析显示AECOPD最常用的41味中药大致可分为6类，包括祛邪宣肺之品，药有紫苏子、炙麻黄、紫苏叶、前胡、桔梗、蝉蜕、地龙等；燥湿化痰之品，药有半夏、陈皮、茯苓、橘红、生薏苡仁等；清热化痰之品，药有浙贝母、石膏、黄芩、金荞麦、瓜蒌、枇杷叶、桑白皮、芦根、白茅根等；止咳平喘之品，药有杏仁、白果、紫菀、款冬花、厚朴、百部等；健脾益气、消积化痰之品，药有茯苓、白术、黄芪、神曲、鸡内金、山药、枳实、莱菔子等；调补肺肾之品，药有五味子、麦冬、山茱萸、太子参等。

药对是中医临床常用的相对固定的2味药的配伍组合，是中药配伍应用中的基本形式。本次研究分析共计得到药对12组，具体功效方面B2(莱菔子、橘红)、B4(陈皮、枳实)为治疗湿痰的常用药对，共奏燥湿化痰之功；B5(太子参、麦冬)、B6(五味子、山茱萸)主要为调补肺肾药对，共同体现了COPD肺脾肾三脏虚损，治疗上祛邪与扶正并施的原则；B7(地龙、蝉蜕)，主要为解痉平喘药对，主要用于肺气上逆、喘满不得卧者；B9(款冬花、桔梗)、B10(紫菀、前胡)主要为化痰止咳平喘药对，药性较为平和，治疗咳喘无论寒热虚实，皆可配伍应用；B8(枇杷叶、白茅根)、B11(芦根、浙贝母)，主要为治疗热痰药对，多为苦寒、甘寒之品，常用于肺热咳痰浓稠腥臭者；B12(白术、黄芪)，主要为健脾益气药对；B1(鸡内金、丹参)、B3(当归、白芍)为活血化瘀之品，主要用于慢阻肺久病瘀血内阻者。3味药物组合体比药对范围稍大，是治疗上关系密切的药物组合体。本次研究分析共计得到药物组合体5组，C1药味多为活血化瘀、消食健胃之品；C2、C3、C4除石膏外，药味多辛温之品，适用于寒痰证、湿痰证。C5药味多苦寒之品，擅清肺热而化痰止咳。多味药组合方面，D1主要用于化痰消积、补血活血；D2主要用于养阴益气、调补肺肾。

通过对单味药、药对、三味药以及多味药组合的分析，发现治疗AECOPD主要以清热、涤痰、化湿、宣肺、平喘等药物为主，体现了AECOPD辨证多偏于“标实”；同时兼与健脾益气、调补肺肾中药并用，体现COPD“本虚标实”这一疾病特点。

本研究通过数据挖掘技术分析治疗AECOPD方药的用药规律，结果较为客观，且能够较为全面地发现组方用药规律，对临床辨证组方治疗疾病起到一定的指导作用。

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(本文编辑： 董历华)

Cluster analysis of Chinese medicinal formulae in the patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

JIAMingyue，LINing，ZHANGShunan.

NationalClinicalResearchCenterforRespiratoryDiseases,CenterforRespiratoryDiseases,China-JapanFriendshipHospital,Beijing100029，China

Correspongdingauthor：ZHANGShunan，E-mail：shunan_zhang2010@qq.com

Objective To provide inspiration and ideas for clinical treatment of acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) by data mining technology based frequency analysis and cluster analysis of Chinese medicinal formulae (CMF). Methods Totally 211 medical cases of AECOPD which were hospitalized in China-Japan hospital from January 2012 to December 2015 were collected. The number of male cases was 133, the number of female cases was 78. The max age was 96, the minimum age was 78, the average age was (74.18±10.46). The information of CMF was input into database twice which trimmed after unified standard. The situation of application of Chinese Herb was performed by the system cluster analysis.Results There were 188 herbs used in 211 CMF, with a total of 3261 times. There were 41 herbs used more than 20 times. The cluster analysis of the 41 herbs showed that 12 pairs of herb pairs were commonly used, and 5 kinds of drug combinations were contained 3 herbs, and 2 kinds of drug combinations were contained multiple herbs. Conclusion The mainly principles of TCM in treatment of AECOPD were clearing heat, removing phlegm, dissipating dampness, dispersing lung, relieving asthma. Besides, at the same time, traditional Chinese medicine with the function of invigorating spleen and supplementing qi and regulating and nourishing the lung and kidney is also used.

Cluster analysis； Laws of medication； Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

国家自然科学基金(81541173)；国家临床重点专科

100029 北京，国家呼吸疾病临床研究中心 中日友好医院呼吸中心 中日友好医院中医肺病科(贾明月、张纾难)；北京中医药大学(贾明月、张纾难)；河北省邯郸市邯钢医院肛肠科(李宁)

贾明月(1985- )，硕士，住院医师。研究方向：中医药防治呼吸系统疾病研究。E-mail：mingyue131415@163.com

张纾难(1963- )，博士，主任医师，教授，博士生导师。研究方向：中医药防治呼吸系统疾病研究。E-mail： shunan_zhang2010@qq.com

R256.1

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2017.04.001

2016-04-22)