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基于关联规则的藏医隆滞布病(脑梗死)用药规律研究*

2016-03-20郭慧娟任小巧王明强尼玛次仁达瓦次仁

世界科学技术-中医药现代化 2016年4期
关键词:斑蝥藏医数据挖掘

郭慧娟,任小巧**,毛 萌,王明强,尼玛次仁,顿 珠,达瓦次仁

(1. 北京中医药大学民族医药学研究所 北京 100029;2. 西藏藏医学院二级学院 拉萨 850000;3. 西藏自治区藏医院脑病科 拉萨 850000)

基于关联规则的藏医隆滞布病(脑梗死)用药规律研究*

郭慧娟1,任小巧1**,毛 萌1,王明强1,尼玛次仁2,顿 珠2,达瓦次仁3

(1. 北京中医药大学民族医药学研究所 北京 100029;2. 西藏藏医学院二级学院 拉萨 850000;3. 西藏自治区藏医院脑病科 拉萨 850000)

目的:探索藏医隆滞布病(脑梗死)的用药规律,寻找其用药规范,为其进一步的临床研究提供用药参考。方法:收集2013年4月-2015年4月在西藏自治区藏医院接受治疗且满足纳入、排除标准的隆滞布病患者的病历资料中的用药情况,采用简单关联规则、序列关联等关联规则挖掘方法,分析病历中药物使用频次、高频药物组合及药物之间的序列关联规则、组合规律。结果:共筛选出高频组合9组,得出七十味珍珠丸、二十味沉香丸、如意珍宝丸、二十四味沉香丸、三十七味斑蝥丸为高频用药且相互间关联性强,挖掘出符合藏医给药原则的治疗隆滞布病常用药物组合为七十味珍珠丸(早晨)→如意珍宝丸或二十四味沉香丸(上午)→三十七味斑蝥丸(中午)→二十味沉香丸(晚上)。结论:前述常用组合的挖掘符合数据挖掘的科学性,用药理论能够为藏医药相关理论所解释,但仍需进一步临床实践研究的验证。

藏医 隆滞布病 脑梗死 序列关联 用药规律

由于西藏高海拔、低氧含量的特殊地理环境和高脂高盐的饮食习惯等特点,中风已经成为当地的常见病、多发病,且致死率、致残率均较高[1]。以藏医药理论为指导,藏医临床专家在长期的临床实践中积累了丰富的脑血管病防治经验,然而我们前期的研究发现,藏医在脑血管病临床中用药种类繁多、方法繁杂、药物搭配主观性较强;有学者也指出藏医在治疗类似于中风瘫痪疾病时有按时间段分别给药的特点[2]。针对这些情况,我们从探索藏医隆滞布病(脑梗死)用药规律的角度出发,希望能寻找出科学合理的用药规范,为藏医隆滞布病的临床研究提供用药参考,报告如下。

1 资料与方法

1.1 资料来源

收集2013年4月-2015年4月间在西藏自治区藏医院接受治疗且符合纳入、排除标准的隆滞布病患者病历,共计374份。

1.2 诊断标准

①藏医诊断标准:主症:口舌歪斜,言语不利,半身不遂;次症:头痛,头晕,恶心,呕吐;证候表现:口干舌燥,舌苔红而燥,脉象实而滑,尿黄泡易散[3]。

②西医诊断标准:症状:头痛,头晕,呕吐,肢体麻木,偏瘫,失语,大小便失禁;起病方式:起病慢,发病前有诱因,常有先兆症状;辅助检查:头颅CT或MRI可见与症状体征相一致的责任病灶(参考《中国脑血管病防治指南》2010版)。

1.3 纳入标准

①年龄:35-85岁(一般情况尚好,可适当放宽);②性别不限;③符合西医缺血性脑梗死诊断标准;④符合藏医隆滞布病诊断标准。

1.4 排除标准

①不符合纳入标准者;②短暂性脑缺血发作;③脑出血;④经检查证实由脑肿瘤、脑外伤、血液病等引起的卒中患者,合并有肝、肾、造血系统、内分泌系统等严重疾病及骨关节病、精神病者;⑤妊娠期或哺乳期妇女。

1.5 数据处理

1.5.1 数据规范

结合临床专家意见,国家食品药品监督管理总局网站药品数据库、《中华人民共和国药典(2010版)》第一部与《藏汉合璧常用藏成药实用手册》收载情况,对病历中涉及到的药物藏文名称进行统一汉译与编码,对尚无标准汉译名称或汉语商品名称的药物进行音译与编码。

1.5.2 数据预处理

对收集到的374份隆滞布病临床病历进行数据预处理,从数据库中提取与挖掘任务相关的数据,清理含有不合理取值以及缺失值较多的数据记录,如患者基本信息有缺失的记录、不满足按时间段(早晨、上午、中午、晚上)给药要求的记录以及可明确的仅针对合并症治疗的药物均予以剔除。最终纳入290份数据完整、可进行数据统计与挖掘分析的病历。

1.5.3 数据收集、挖掘与分析

利用Access 2010建立隆滞布病临床用药情况数据库,采用SPSS 22.0与SPSS Modeler 14.2进行数据统计与挖掘分析。数据挖掘方法采用基于简单关联规则的Apriori算法与基于序列关联的Sequence算法。

2 结果与分析

最终纳入病例290例,其中男性患者183例,占63.10%,女性患者107例,占36.90%;患者年龄35-85岁,平均年龄60.40±0.4岁,患者年龄段与对应的性别分布见表1。纳入的病例中合并症主要以高血压病、肝胆疾病为主,具体为高血压病181例、胆囊炎78例、脂肪肝56例。

2.1 用药频次结果

纳入的290例病历中涉及藏药成药104种,共使用1 368次。其中25种藏药成药的使用频次在5次以上;使用频率在10%以上的藏药成药使用频次占总频次的72.95%,分别为:七十味珍珠丸、二十味沉香丸、如意珍宝丸、二十四味沉香丸、三十七味斑蝥丸、二十五味珍珠丸、十八味杜鹃丸、二十五味余甘子丸、八味阿魏丸、二十五味珊瑚丸。结果见表2。

2.2 数据挖掘结果

2.2.1 药物组合统计

Web网络图可定性了解事务间的相关性。根据使用频率10%以上药物相关性绘制成web网络图(图1),两药物间连线颜色越浓、宽度越大则两者间相关性越强,由图可见七十味珍珠丸与二十味沉香丸间相关性最强,七十味珍珠丸与如意珍宝丸,二十味沉香丸与如意珍宝丸各自间相关性强度次之。同时七十味珍珠丸、二十味沉香丸、如意珍宝丸、二十四味沉香丸、三十七味斑蝥丸、十八味杜鹃丸、二十五味珍珠丸相互间的相关性均较强,二十五味珊瑚丸、二十五味余甘子丸、八味阿魏丸与其它各药物间相关性均相对较弱。

经过对web网络中相关性较强的药物进行多次简单关联规则的探索,当规则最小支持度为15%时可以较好的反应出相关性较强药物间的关联关系,进一步根据Apriori算法寻找频繁项集策略选出满足条件的药物组合(表3),发现9组出现频次较高的组合,涉及药物为七十味珍珠丸、二十味沉香丸、如意珍宝丸、二十四味沉香丸、三十七味斑蝥丸,进一步的序列关联分析将在高频次组合筛选出的药物间进行。

图1 使用频率>10%药物的web网络图

表1 不同年龄段、性别患者人数、比例分布表

表2 使用频次≥5次的藏药

表3 支持度15%及以上药物组合出现的频次/次

2.2.2 药物组合序列关联分析

将上述筛选出的药物纳入序列关联分析,经过多次条件拟合,选择支持度、置信度均较高的序列关联规则,此时规则满足阈值为最小支持度20%,最小置信度65%。结果显示以“早晨服用七十味珍珠丸>上午服用如意珍宝丸”作为序列关联规则前项,以晚上服用二十味沉香丸作为规则后项这种服药的时间序列组合出现比例占所有序列组合的44.48%,这种序列组合出现的可信度为73.64%。其余两组序列关联规则含义类似。结果见表4。

3 讨论

3.1 藏医治疗隆滞布病有规律可求

数据挖掘在传统医学中的应用实际上就是将历史文献和现代临床数据转换成数字或文本的形式,为疗效评价提供客观依据和有力的凭证[4]。数据挖掘在中医药研究领域已被广泛应用于如中医诊断中症与病间关系、证候诊断标准和模型研究,针灸选穴配伍研究以及中药临床药对配伍规律、新药开发、谱效关系研究等多个方面[5,6]。关联规则是数据挖掘中应用于医学研究的比较活跃的分支。简单关联规则的Apriori算法应用非常广泛,其核心是基于频繁项集理论的递推方法[7]。序列关联主要研究目的是从所收集到的众多有时间先后的事务序列中,找到事务发展的前后关联性,进而推断其后续的发生可能[8],支持度表示事务出现的频繁性、代表性,置信度表示事务出现的可信程度,两者一般根据研究者研究内容、研究方向设置。藏医治疗疾病时,通常在不同时段(早晨、上午、中午、晚上)给予不同的药物,一天内不同时段用药情况可以构成一个时间序列,足够数量的时间序列记录按照序列关联分析可以探索出有时间先后顺序的用药情况。因此采用关联规则进行数据挖掘有助于进一步深刻认识藏医治疗隆滞布病的用药规律。

表4 隆滞布病用药组合的序列关联规则/%

我们通过对290份藏医住院患者的临床资料中临床用药的频次分析(表2)发现,藏医治疗隆滞布病用药种类丰富,为该病的患者提供了多种用药可能,但同时也造成了用药搭配繁多冗杂、规律性难于掌握的情况,这种情况并不利于藏医药临床用药经验的传承、发展,也成为了临床科研的障碍。有学者认为中医药数据中蕴含的知识量很大,数据的“知识密集度”很高[9],我们认为民族医药数据也具有相同的特点;数据挖掘在中医药治疗中风(脑梗死)的研究中已有比较成熟的运用,如:对古代名医中风医案中治疗模式的挖掘[10],对针灸治疗中风经穴规律的探索[11],以及借助挖掘平台对中风组方规律的探析[12]等;同时,一些研究者[13]开发出的临床数据仓库平台已能够为中医药数据挖掘提供统计学平台与较为严谨的研究思路。因此中医药治疗中风研究中使用的较为成熟的数据挖掘模式与方法也可被借鉴用于相应的藏医药数据挖掘分析中。应用数据分析中的关联规则等方法对藏医隆滞布病用药规律进行研究,结果发现Web网络图(图1)七十味珍珠丸、二十味沉香丸、如意珍宝丸、二十四味沉香丸、三十七味斑蝥丸等在临床中使用频次较高的药物间同时也具有较强的相关性,这为进一步进行更具体的序列关联分析提供了可能,也大大缩小了数据挖掘范围,提高了数据挖掘效率。

对上述数据进一步进行序列关联分析,得到了三组序列关联规则,涉及七十味珍珠丸、如意珍宝丸、二十味沉香丸、三十七味斑蝥丸、二十四味沉香丸5种高频次药物,从数据挖掘角度可以认为上述药物间的序列关联规则反映出临床用药多是按照早晨服用七十味珍珠丸、上午服用如意珍宝丸或二十四味沉香丸、中午服用三十七味斑蝥丸、晚上服用二十味沉香丸的规律进行。然而数据挖掘仅仅揭示了其规律性,是否具有可行性还需要结合藏医药理论与临床实践研究探讨分析。

3.2 藏医根据藏医理论对隆滞布病辨病用药

藏医认为人体三因素隆、赤巴、培根构成一个整体,正常情况下相互协调,维持着正常的生理活动,是人体的生理基础;三因素失调及隆血失调是导致脑血管病的基本病理变化。因此隆滞布病的治疗主要在于调节隆血平衡,并兼顾调节赤巴、培根以促进三因素恢复平衡状态。

天文历算是藏医临床治疗的一大特色,尤其是在脑血管病中的应用更为突出,特色保持良好。藏医认为三因素的盛衰随时间改变而不同,在一天中,隆偏盛于早晨(早餐前)、晚上(晚餐前),赤巴偏盛于中午,培根偏盛于上午(早餐后)[14]。隆滞布病中,隆的过盛打破了三因素的平衡状态,成为隆滞布病的病因,导致赤巴、培根在节律性偏盛时脱离正常状态。结合挖掘出的药物序列,七十味珍珠丸中含党参、玛瑙调隆疗中风,丁香、檀香、西红花、甘草调和隆血、通经活络,牛黄、麝香、珍珠安神、镇静、醒脑开窍;二十味沉香丸中有丁香、藏木香、肉豆蔻、红花调和隆血,牛黄、珍珠母安神镇静。两者分别在隆偏盛的早晨与晚上使用,符合隆滞布病治疗需调节隆血平衡的根本要求;如意珍宝丸含牛黄、麝香、珍珠母、丁香、红花等可醒脑开窍、舒筋通络,二十四味沉香丸含红花、肉豆蔻可舒筋通络以治疗隆滞布病,同时两成药味苦均可促进生理性的培根增加[15],于上午培根偏盛的时刻用药更易于促进其生成,如此既缓解了隆滞布病的症状也改善了隆偏盛而生理性培根衰减的失衡状态;三十七味斑蝥丸含斑蝥、磁石、熊胆,具镇惊祛风之功可缓解隆滞布病神志与运动障碍的症状,同时于中午病理性赤巴偏盛时刻用药更易发挥其所含珊瑚、朱砂、寒水石、青金石等药物清热解毒之功,减轻病理性赤巴偏盛的影响,促进生理性赤巴与隆的平衡。上述用药能够调节隆血失调并缓解隆滞布病症状,而按不同时间给药又能符合三因素节律性盛衰的特点。所以这些药物的选择也是符合藏医药治疗隆滞布病的理论认识的。

由于中医藏医在单味药物理论认识上的差异性,两者在具体用药方面存在较大差异。但中医认为中风病因病机归纳起来不外虚(阴虚、气虚)、瘀(瘀血)、痰、风(肝风、外风)、火(肝火)5端[16],治疗原则相应为补虚祛邪、祛瘀通络、祛痰开窍、镇惊息风、平肝清热等,这与藏医临床治疗时采用醒脑开窍、舒筋通络、镇惊祛风、清热解毒的用药原则相近似。因此可以认为上述药物的选择也符合中医药治疗中风病的用药原则,进而有利于中藏医对该病的比较研究。

综上所述,数据挖掘可以作为我们探索研究藏医治疗隆滞布病(脑梗死)用药规律的一种手段,但挖掘分析结果必须在能够为相应的藏医药理论解释的基础上进一步进行临床的验证,才能确保挖掘结果的真实性、可靠性、可继承性。我们要通过深度挖掘临床数据信息去发现更加真实的传统医学,从最初单纯的归纳总结,到运用科学手段对经验进行解释,最终突破现有认识水平,创建新的解决问题的方法是我们需要进一步思考和不断努力的方向[17,18]。

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2 黄宇,王张,张艺,等.藏药七十味珍珠丸上市后再评价研究思路探讨.世界科学技术-中医药现代化, 2014, 16(4): 895-899.

3 宇妥·元丹贡布.四部医典.北京:人民卫生出版社, 1983: 293-294.

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Study on Tibetan Medication Rules of Longzhibu Disease (Cerebral Infarction) Based on Association Rules

Guo Huijuan1, Ren Xiaoqiao1, Mao Meng1, Wang Mingqiang1, Nima Ciren2, Dun Zhu2, Dawa Ciren3
(1. Minority Institute of Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China;
2. Tibetan Medical College, Lhasa 850000, China;
3. Department of Encephalopathy, Tibetan Medicine Hospital of Tibet Autonomous Region, Lhasa 850000, China)

This study aimed to explore the medication rules and criteria of Longzhibu Disease (LD), which was called cerebral infarction in western medicine, to lay a foundation for clinical Tibetan medical research in the future. Medicine records (Apr. 2013-Apr. 2015) within patients who were diagnosed with LD and met the inclusive and exclusive criteria, and treated in Tibetan Medicine Hospital of Tibet Autonomous Region were collected. Simple and sequence association rules of data mining were applied to summarize LD related research information, such as the drugs frequencies, combinations of high-frequency drugs and sequence association rules among the drugs. The consequence included nine groups of high-frequency drug combinations. There were close mutual relationships among the following five high-frequency drug combinations, including Seventy Pearl Pill, Ruyi Zhenbao Pill, Twenty-four Aloes Pill, Thirty-seven Cantharis Pill and Twenty Aloes Pill. Outcomes of sequence association rule showed that Seventy Pearl Pill was recommended to be taken in the dawn, and Ruyi Zhenbao Pill or Twenty-four Aloes Pill in the morning, while Thirty-seven Cantharis Pill in the afternoon, and Twenty Aloes Pill in the evening in accordance with the principle of Tibetan medicine. It was concluded that as its scientificity, sequence association rule of data mining can meet the medication criteria of Tibetan medicine theories. Besides, the statistical results needed to be confirmed through more clinical trials.

Tibetan medicine, Longzhibu disease, cerebral infarction, sequence association rule, medication rules

10.11842/wst.2016.04.007

R29

A

(责任编辑:朱黎婷,责任译审:朱黎婷)

2016-01-19

修回日期:2016-03-09

* 国家科学技术部“十二五”科技支撑计划(2014BAI10B10):民族医药病证结合及特色治疗技术临床研究,负责人:哈木拉提·吾甫尔。

** 通讯作者:任小巧,博士,教授,主要研究方向:心脑血管病诊疗及中医药、民族医药的调控,民族医药、中医药药理药效学。

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