基于数据挖掘技术分析中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的用药规律

发布时间:2023-10-09 19:50:09   来源:心得体会    点击:   
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张 磊,潘天羽,任娇娇,任婷婷,游 俊,朱书秀

(江汉大学 医学院,湖北 武汉 430056)

颈椎病又称颈椎综合征,是由于颈椎间盘退变,导致椎间失稳椎间盘突出或骨质增生,刺激或压迫椎动脉、神经根、脊髓或交感神经而引起的一类综合症候群[1],患者的主要临床症状有头晕、眩晕等,其发病与工作和生活习惯等密切相关。近年来,随着电脑、智能手机的普及,长期的伏案工作,颈椎病的发病率明显增加,且出现年轻化的趋势。椎动脉型颈椎病(cervical spondylosis of vertebral artery type,CSA)是临床较常见的颈椎病类型,是由于机械性与动力性因素导致椎动脉受到压迫与刺激,引起椎-基底动脉供血不足的疾病[2]。目前,对于椎动脉型颈椎病的治疗主要以保守治疗为主,其中中药熏蒸治疗因操作简便、疗效可靠,已较为广泛地用于该病治疗[3-4]。但目前尚未见中药熏蒸方治疗本病的数据挖掘类文献报道,基于此,笔者收集中文数据库内中药熏蒸方治疗椎动脉型颈椎病的文献处方数据,运用数据挖掘技术分析中药熏蒸方治疗椎动脉型颈椎病的用药规律,以期为临床遣方用药和新药研发提供参考。

1.1 文献来源

以“颈椎病”或“项痹”和“中药熏蒸”为关键词,检索中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库(WanFang)、中文科技期刊全文数据库(VIP)中有关中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的相关临床文献,文献类型限定为“期刊论文”,检索时限为上述数据库建库至2022年2月28日。

1.2 文献筛选标准

1.2.1 纳入标准纳入文献应符合以下标准:①中西医明确诊断为椎动脉型颈椎病;
②中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的临床疗效观察或实验研究;
③治疗方法为中药熏蒸或中药熏蒸联合其他疗法(中药内服、针灸、推拿、西药、物理疗法等);
④参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》[5]中椎动脉型颈椎病的疗效评价标准(痊愈、显效、有效、无效),中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病结局判定有效的文献,且临床有效率≥80%;
⑤中药处方药味完整且剂量记载明确;
⑥运用中药熏蒸或中药熏蒸联合其他疗法的病例数≥20例的文献。

1.2.2 排除标准符合下列任意一项即排除纳入范围:①未明确诊断文献;
②Meta分析、个案、医家经验、综述;
③动物实验;
④药味不完整、剂量不明确的中药处方;
⑤重复发表的处方,只取1次;
⑥联合治疗中不属于中药熏蒸的中药处方;
⑦单独使用中药熏蒸或联合运用治疗的病例数<20例的文献。

1.3 数据资料提取

根据纳入排除标准对检索获得文献进行筛选,建立名为“中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的文献数据库”的Excel数据库,若文献涉及在主方基础上进行辨证加减用药者,则按照“1组主方+1组配方=1条处方”的形式录入。

1.4 文献数据规范

本研究的中药名称规范参照《中药学》[6],若《中药学》未收录则参照《中国药典》[7]2020年版,若药典依旧未收录则参照《中华本草》[8],如仙灵脾规范为淫羊藿,怀牛膝规范为牛膝,元胡、玄胡规范为延胡索等,若炮制前后差异较大的中药或产地不同,但在《中国药典》2020年版及《中华本草》目录中有明确记载的中药,则分开统计,如川乌与制川乌、草乌与制草乌等。

1.5 数据分析

运用Excel 2016对处方中的中药频次、功效分类药性、药味和归经等进行频次统计。运用SPSS Modeler 18.0建立“数据源-类型-网络-Apriori”的关联规则数据流,采用支持度、置信度两项指标来表述中药配伍关系的效用性,设置最低条件支持度为20%,最小规则置信度为90%,最大前项数为2,进行关联规则分析。运用SPSS Statistics 26.0对处方数据进行KMO和Bartlett的球形度检验,待数据具有较好的线性关系时,再进行因子分析,选取最大方差旋转,提取主因子成分;
采用SPSS Statistics 26.0中的组间联接的聚类分析方法,对高频中药进行聚类分析,生成聚类分析树状图,结合中医学相关知识对其进行客观归类。

2.1 纳入文献情况

初 步 检 索 数 据 库 共 获得文献662篇,其 中CNKI 198篇、WanFang 304篇、VIP 160篇;
经 筛 选后,最终得到中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的文献53篇,共纳入64首中药熏蒸处方;
相关文献检索及筛选过程见图1。

图1 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的文献检索及筛选流程Fig.1 Literature search and screening process of Chinese medicine fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis

2.2 频次分析

对64首处方中的全部中药进行频次分析,涉及中药106味,其中包括毒性中药10味。对106味中药进行频次分析,结果发现使用频次≥14次的中药共有19味,累积出现423次(58.10%),使用频次前5位中药依次为红花38次、川芎35次、威灵仙33次、当归30次、羌活29次(见表1)。毒性中药使用频次较高的为制川乌11次、艾叶9次、制草乌6次、草乌5次、川乌5次(见表2)。

表1 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的使用频次分析(频次≥14)Tab.1 Frequency analysis of the use of Chinese medicine fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis(frequency≥14)

表2 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的毒性中药分类、频次和用量分析Tab.2 Toxicity classification,frequency and dosage analysis of toxic herbal fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis

2.3 中药功效分类

对64首方剂内中药功效进行分类和频次统计分析。结果表明,106味中药涵盖了15种功效分类;
使用频次最多的是活血化瘀药(217次,29.81%),其次是祛风湿药(202次,27.75%)、解表药(114次,15.66%)和补虚药(99次,13.60%)(见表3)。10味毒性中药可分为6类功效,使用频次由高到低依次为祛风湿药(27次,54.00%)、止血药(9次,18.00%)、活血化瘀药(6次,12.00%)、温里药(3次,6.00%)、理气药(3次,6.00%)和化痰止咳平喘药(2次,4.00%)。

表3 中药功效分类分析Tab.3 Analysis of Chinese medicine efficacy classification

2.4 药性分布分析

对106味中药进行药性分析。结果表明,药性出现总频次为728次,其中使用频次最高为温性(459次,63.05%),其次为平性(132次,18.13%)、寒性(77次,10.58%)、热性(35次,4.81%)和凉性(25次,3.43%);
毒性中药的药性总频次为50次,使用频次最高为热性(30次,60%),其次温性(14次,28%)和寒性(6次,12%)。

2.5 药味分布分析

对106味中药进行药味分析,同一味中药的多个药味分别纳入统计。结果表明,药味出现总频次为1 205次,其中使用频次最高为辛味(510次,42.32%),其次为苦味(373次,30.95%)、甘味(229次,19.00%)、咸味(45次,3.73%)、酸味(38次,3.15%)、淡味(7次,0.58%)和涩味(3次,0.25%)。毒性中药的药味总频次为89次,使用频次最高为苦味(42次,47.19%),其次为辛味(41次,46.07%)、甘味(3次,3.37%)和咸味(3次,3.37%)。

2.6 归经分布分析

对106味中药进行归经分析,同一味中药的多个归经分别纳入统计。结果表明,归经累积出现1 814次,其中最高为肝经(498次,27.45%),其次为脾经(307次,16.92%)、心经(253次,13.95%)、肾经(225次,12.40%)、肺经(154次,8.49%)、膀胱经(150次,8.27%)、胃经(98次,5.40%)、胆经(56次,3.09%)、心包经(40次,2.21%)、大肠经(25次,1.38%)、小肠经(6次,0.33%)和三焦经(2次,0.11%)。对10味毒性中药的归经频次进行分析,共出现168次,其中归经最高为肝经(45次,26.79%),其次为脾经(44次,26.19%)、肾经(39次,23.21%)、心经(30次,17.86%)、小肠经(3次,1.79%)、膀胱经(3次,1.79%)、胃经(2次,1.19%)和肺经(2次,1.19%)。

2.7 关联规则分析

共得到中药关联规则14组,其中药对组合包括延胡索→川芎,没药→乳香,乳香→没药等;
3味药组合包括延胡索、威灵仙→川芎,甘草、羌活→独活,乳香、当归→没药等,见表4、表5;
使用频次≥14的中药关联网络化展示见图2。

图2 椎动脉型颈椎病高频中药关联规则网络图展示Fig.2 Network diagram of high-frequency Chinese medicine association rules for vertebral artery type cervical spondylosis

表4 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病二阶中药关联规则Tab.4 Second-order herbal correlation rules of Chinese medicine fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis

表5 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病三阶中药关联规则Tab.5 Third-order herbal correlation rules of Chinese medicine fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis

2.8 因子分析

运用SPSS Statistics 26.0对高频中药(使用频次≥14)进行KMO和Bartlett的球形度检验,经统计后发现KMO值为0.583>0.5,Bartlett球形度检验的χ2为536.532 3(自由度为171),差异显著(P<0.001),提示数据具有较好的线性关系,说明适合进行因子分析。选取最大方差旋转,提取得到6个成分,累积方差贡献率69.550%,并将中药归入其贡献值最高的公因子内,高频中药的旋转成分矩阵见表6,其公因子信息见表7,因子分析成分图见图3。

图3 椎动脉型颈椎病的高频中药成分图Fig.3 High-frequency herbal composition of vertebral artery type cervical spondylosis

表7 椎动脉型颈椎病的高频中药因子分析Tab.7 High-frequency herbal factor analysis of vertebral artery type cervical spondylosis

2.9 聚类分析

运用SPSS Statistics 26.0对高频中药进行聚类分析,结合中医药等相关理论和聚类分析谱系图(见图4)可以看出,当选择使用频次前19味中药,聚为4类时效果最佳。聚类结果为:类1包括没药、乳香、红花、透骨草、鸡血藤、木瓜;
类2包括桂枝、葛根、伸筋草;
类3包括川芎、威灵仙、延胡索、当归;
类4包括独活、甘草、羌活、秦艽、桑寄生、防风。

图4 中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病高频中药聚类分析树状图Fig.4 High-frequency Chinese medicine cluster analysis tree diagram of Chinese medicine fumigation for vertebral artery type cervical spondylosis

椎动脉型颈椎病是临床常见病、多发病;
椎动脉型颈椎病乃本虚标实之证,与肝、脾、肾三脏密切相关[9],本病以肝肾气血亏虚、精气不足为发病基础,六淫外邪和劳损为重要发病因素,在治疗过程中应标本兼顾,以活血通络、益气补血为主要原则[10]。

本研究纳入中药熏蒸处方64首,涉及中药106味,包含毒性中药10味,共计出现728次,其中频次≥14次的中药共有423次,占总数的58.10%;
使用频次较高的19味中药主要为祛风湿药、活血化瘀药、解表药、补虚药等,中药熏蒸作为治疗椎动脉型颈椎病的辅助治疗方法,具有活血化瘀、舒筋活络等功效[11],这与中药内服治疗椎动脉型颈椎病的思路基本一致[12]。使用频次前5位的中药有红花、川芎、威灵仙、当归和羌活,这些中药是治疗椎动脉型颈椎病的常用方剂独活寄生汤、海桐皮汤、通脉活血汤等的主要组成;
红花具有活血通经、散瘀止痛的作用,其有效成分黄酮类、生物碱类等具有扩张血管及改善局部微循环、消炎镇痛、增强免疫功能等作用[13],故使用频次较高。四气以温性为主、五味以辛味为主,温性中药可温经通络,辛味中药可行气行血,辛、温能畅达气机、络畅瘀阻。归经以肝经为主,《素问·至真要大论》提及“诸风掉眩,皆属于肝”,表明眩晕与肝经联系紧密,而本病属于“眩晕”的范畴,故临床用药应多入肝经,李瑞达等[14]研究发现从肝论治来治疗椎动脉型颈椎病可取得满意疗效。

通过对中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的10味毒性中药的分析可知,频次排名前5的中药依次为制川乌、艾叶、制草乌、草乌和川乌,主要为祛风湿药。其中制川乌味辛、苦,性热,有毒,具有祛风除湿,温经止痛的功效,其有效成分二萜生物碱类等具有镇痛、抗炎等作用[15];
艾叶味辛、苦,性温,有小毒,具有散寒止痛、温经止血的功效,其有效成分三萜类、黄酮类等具有抗炎、抗氧化等作用[16]。从毒性中药的分类等级及用量分析可知,毒性中药在熏蒸治疗椎动脉型颈椎病时用量大,大多数在使用时超过中药内服用量,且川乌、草乌的用法与《中国药典》及《中华本草》建议用法(一般炮制后用)存在差异,同时部分毒性中药虽未记载其可外用,但依据清代吴师机《理瀹骈文》“外治之理,即内治之理,外治之药,即内治之药,所异者法耳。”可知其能用于中药熏蒸治疗;
通过阅读含毒性中药的纳入文献发现,所有运用其治疗椎动脉型颈椎病时均未出现不良反应或中毒现象的报道。

关联规则分析得到核心中药组合14组。置信度能反映出规则预测的准确程度,提升度越大,提示规则的关联性越强;
从这些核心组合中可以看出,中药熏蒸方治疗椎动脉型颈椎病的用药时应注意川芎、延胡索、威灵仙、乳香、没药等中药之间的配伍;
同时,所有核心中药组合的提升度均>1,提示这些中药组合均有统计学意义。分析置信度为100%得到5组二阶及三阶中药组合,即延胡索→川芎(活血化瘀药、活血化瘀药),延胡索、威灵仙→川芎(活血化瘀药、祛风湿药、活血化瘀药),甘草、羌活→独活(补虚药、解表药、祛风湿药),乳香、当归→没药(活血化瘀药、补虚药、活血化瘀药),没药、红花→乳香(活血化瘀药、活血化瘀药、活血化瘀药)。由此可知,大多数现代医家以活血化瘀为基本治法,同时也注重祛风湿药、补虚药及其他中药的配伍。

因子分析结果得到6个公因子,F1包括独活、甘草、羌活、防风(祛风湿药、补虚药、解表药、解表药),具有祛风湿、益肝肾、止痹痛等功效;
F2由没药、乳香、透骨草(活血化瘀药、活血化瘀药、祛风湿药)组成,其中乳香、没药药对气血同治,具有活血定痛、消瘀散结等功效,是临床上常用的活血化瘀类中药组合;
F3由川芎、威灵仙、桑寄生、秦艽、延胡索(活血化瘀药、祛风湿药、祛风湿药、祛风湿药、活血化瘀药)组成;
F4包括木瓜、当归、鸡血藤(祛风湿药、补虚药、活血化瘀药);
F5为伸筋草(祛风湿药);
F6由桂枝、葛根、红花(解表药、解表药、活血化瘀药)组成,是葛根汤的重要组成部分。从中可知“祛风除湿”和“活血化瘀”在中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病中发挥重要作用,临床多以威灵仙、独活、红花、乳香等祛风湿药和活血化瘀药为主,兼以解表药、补虚药配伍使用。

聚类分析结果可聚为4类,类1包括没药、乳香、红花、透骨草、鸡血藤、木瓜,其中乳香、没药、红花、透骨草是海桐皮汤的重要组成部分,提示该类以活血化瘀为主,兼以祛风湿,具有舒筋活络,活血化瘀、止痛等功效,可用于治疗椎动脉型颈椎病之气滞血瘀型;
类2包括桂枝、葛根、伸筋草,其中桂枝、葛根是葛根汤的主要组成部分,提示该类以解表舒筋为主,具有祛风除湿、行气止痛等功效,可用于治疗椎动脉型颈椎病之风寒湿型;
类3包括川芎、威灵仙、延胡索、当归,其中川芎、威灵仙、延胡索具有祛风湿、通经络、止痛等功效,辅以当归之补血活血,可用于治疗椎动脉型颈椎病之风寒湿型;
类4包括独活、甘草、羌活、秦艽、桑寄生、防风,其中独活、桑寄生、秦艽、防风、甘草是独活寄生汤的重要组成部分,提示该类以祛风湿为主,具有祛风除湿、行气止痛等功效,可用于治疗椎动脉型颈椎病之风寒湿型。由以上结果可知,经聚类分析得出的4个潜在新方,可通过适当加减运用于椎动脉型颈椎病的不同证型。

综上所述,中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病时的106味中药,包含10味毒性中药,以活血化瘀药、祛风湿药为主,四气以温性为主,五味以辛味为主,归经以肝经为主,且暂无不良反应和中毒现象的报道。总结其中医治法主要为祛风除湿、活血化瘀为主,兼以通络止痛;
同时,基于中医辨证论治的思想对潜在核心中药组合、中药因子、聚类组合等进行了科学性与合理性分析,在一定程度上可为中药熏蒸治疗椎动脉型颈椎病的遣方用药提供参考。

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