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基于数据挖掘的苗医药治疗风湿病用药规律研究分析docx
  

基于数据挖掘的苗医药治疗风湿病用药规律研究分析

肖思羽1,赵婵1,王狄鑫1,陈迎龙1徐剑1,2,3,刘耀1,2,3张永萍1,2,3*

(1.贵州中医药大学,贵州 贵阳 550025

2.贵州省中药民族药炮制与制剂工程技术研究中心贵州 贵阳 550025

3.国家苗药工程技术研究中心贵州 贵阳 550025)

摘要:目的 基于数据挖掘技术研究苗医药治疗风湿病的用药规律方法 以《中华本草苗药卷》《中国医学百科全书苗医学》以及CNKI、维普数据库、万方数据库为数据来源,选取符合标准的文献及方药,采用Office Excel 2020IBM SPSS Statistics 26.0SPSS Modeler 14.2 统计软件,进行统计学处理及关联规则分析。结果 共筛选验方343条,涉及 712 味药物及风湿病常见痹证风湿性关节炎、类风湿性关节炎等。内服及外用药均以热性药为主药味均为辛、苦、甘归经多数归肝、脾、肾经。在聚类分析中,内服和外用药分别获得4类和6类用药聚类组合。关联规则分析中,内服药以祛风湿、活血化瘀药为主,常配伍利水渗湿药、补益药;外用药以祛风湿药、活血化瘀药为主。结论 苗医药治疗风湿病常见痹证标本兼顾,体虚重在养肝健脾补肾、益气血和营卫,实证以祛风除湿、活血祛瘀利水渗湿温经散寒、以促进机体清除邪毒而不损伤正气,体现了苗医药的苗医毒气说毒乱致病论治疗原则。

关键词:苗族医药;风湿痹证;数据挖掘;祛风湿药;活血化瘀药;利水渗湿药;补益药

Research and Analysis on the Rule of Miao Medicine in the Treatment of Rheumatism Based on Data Mining

XIAO Siyu1, ZHAO Chan1,WANG Dixin1, CHEN Yinglong1, XU Jian1,2,3, LIU Yao1,2,3, ZHANG Yongping1,2,3*

(1. Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025, Guizhou

2. Engineering Research Center of Traditional Chinese Medicine Processing and Preparation of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025

3. National Engineering Research Center for Miao Medicine, Guiyang 550025, Guizhou)

[Abstract] Objective: Research on the medication patterns of Miao medicine in the treatment of rheumatism based on data mining technology, providing reference for the prevention and treatment of rheumatism with traditional Chinese medicine. Methods: Using "Chinese Materia Medica - Miao Medicine Volume", "Chinese Medical Encyclopedia - Miao Medicine", CNKI, VIP Database, and Wanfang Database as data sources, select literature and prescriptions that meet the standards, and use Office Excel 2020, IBM SPSS Statistics 26.0, and SPSS Modeler 14.2 statistical software for statistical processing and association rule analysis.Results:A total of 343 prescriptions were screened and tested, involving 712 types of drugs and common rheumatic diseases such as rheumatoid arthritis and rheumatoid arthritis. Both internal and external medications are mainly hot drugs, with a taste of pungent, bitter, and sweet. The majority of them belong to the liver, spleen, and kidney meridians. In cluster analysis, 4 and 6 drug cluster combinations were obtained for oral and external use, respectively. In the analysis of association rules, oral medication is mainly used to dispel rheumatism, promote blood circulation and remove blood stasis, and is often accompanied by Wu Li Shui Shen Shi medicine and tonifying medicine; Topical drugs mainly include wind and dampness dispelling drugs and blood activating and stasis resolving drugs..Conclusion: Miao medicine takes into account the common bi syndrome specimens in treating rheumatic diseases, with the focus on nourishing the liver, strengthening the spleen, tonifying the kidney, nourishing qi and blood, and promoting health. The standard is to dispel wind and dampness, promote blood circulation and stasis, promote diuresis and dampness, warm meridians and dispel cold, in order to promote the elimination of evil toxins without damaging the normal qi. This reflects Miao medicine's treatment principles of "Miao medicine's toxic qi theory" and "toxin disorder pathogenic theory".

[Keywords] Miao medicine; rheumatism arthralgia syndrome; data mining; anti-rheumatic drugs; activating blood and removing blood stasis drugs; diuretic and dampening drugs; tonic

类风湿关节炎( Rheumatoid arthritis,RA)、痛风性关节炎(Goutyarthritis,GA)、骨关节炎( Osteoarthritis,OA)是风湿病中最常见的关节炎症性疾病,以关节肿胀、疼痛、功能受限为主要临床表现。苗医药学作为中国传统医学的重要组成,拥有独特的两纲五经理论[1]。风湿病是苗医常见疾病,涉及关节炎症及风、寒、湿、热毒的侵扰[2]。大部分苗药如八角枫、红禾麻雪上一支蒿等治疗风湿病具有多环节、多靶点作用,能有效缓解关节肿胀、疼痛,提高患者生活质量。对此,本研究基于苗医药治疗风湿病的方药典籍与文献,采用频次分析、聚类分析、关联规则分析等方法,探讨苗医药治疗风湿病的用药规律及特色以期为苗医基础研究提供理论参考。

1资料与方法

1.1数据来源

方药数据来源于《苗药方剂学》[1]、《苗族医药开发与临床应用》[3]、《贵州民间方药集》[4]、《民族医药报验方汇编》[5]、《苗家实用药方》[6]《中华本草苗药卷》[7]《中国医学百科全书苗医学》[8]以及 CNKI、维普数据库、万方数据库(建库至 20245月数据)。

1.2纳入与排除标准

1.2.1纳入标准

1)明确记载使用药物治疗风湿病相关疾病的方药;(2)详细记载方药的药物组成且完整;(3)方药为来源于苗医药学的方剂。

1.2.2排除标准

1)重名或方剂组成药物完全重复的验方;(2)与治疗风湿病无关的验方;(3)验方信息不全或功能、主治不详;(4)其他外科疾病相关的验方,如跌打损伤、骨折等。

1.3数据标准化

参考中国中医科学院中医药信息研究所发布的中国中医药主题词表,参考《中药学》[9]《中国药典》[10]《中华本草》[11]《中药大辞典》[12]《全国中草药汇编》[13]进行中药标准化校正,包括中药名、性味归经等内容。如药名黄草规范为石斛、地柑子规范为朱砂根

1.4 数据处理

1)以方剂为行,以药物为列,将药物进行标记:0 表示该药方无此药物,1表示该药方有此药物,将数据录入 Office excel 2020 软件,建立风湿病药物的数据库,并进行分类及排分析;(2)运用 IBM SPSS Statistics 26.0 对药物数据进行组间系统聚类分析,以树状图可视化表示;运用 SPSS Modeler 14.2进行关联规则分析,以网络图可视化表示。

2结果

2.1药物频次分析

经药方筛选,获得苗医治疗风湿病的验方343条,其中内服293条,外用50条,涉及疾病种类包括风湿病299类风湿病46。共涉及药物712味,用药频次1269(表12)。其中,热性药占比最多,药味以辛、苦、甘为主,见(图1-A,2-A)。归经以冷经、热经多见(图1-C,2-C)。中医脏腑归经则以肝、肾、脾经为主。这体现了苗医在风湿病治疗中的独特药物配伍和归经理论。见(图1-D,2-D

1苗医药风湿病内服高频药频次统计分析

Tab1 Statistical analysis of the frequency of oral administration of high-frequency drugs of Miao Medicine for rheumatism

药物

频次

频率/%

牛膝

24

4.29

威灵仙

23

4.11

木瓜

21

3.75

八角枫

20

3.57

大血藤

19

3.39

红禾麻

15

2.68

豨签草

14

2.50

独活

13

2.32

桂枝

13

2.32

五加皮

12

2.14

大风藤

11

1.96

当归

10

1.79

桑枝

10

1.79

草乌

9

1.61

见血飞

9

1.61

伸筋草

9

1.61

石南藤

9

1.61

防风

8

1.43

三角枫

8

1.43

松节

8

1.43

铁筷子

8

1.43

阎王刺

8

1.43

2 苗医风湿病外用高频药频次统计分析

Tab2 Statistical analysis of frequency of external use of high-frequency drugs for rheumatism of Miao Medicine

药物

频次

频率/%

生姜

5

3.29

艾叶

4

2.63

八角枫

4

2.63

三七

4

2.63

草乌

3

1.97

桑寄生

3

1.97

香樟根

3

1.97

冰片

2

1.32

常春藤

2

1.32

葱头

2

1.32

防风

2

1.32

风藤

2

1.32

红禾麻

2

1.32

红花

2

1.32

雷公藤

2

1.32

南星

2

1.32

忍冬藤

2

1.32

伸筋草

2

1.32

桐油

2

1.32

小白附子

2

1.32

雪上一支蒿

2

1.32

一支蒿

2

1.32

重楼

2

1.32

1 内服高频药物性 (A)、味 (B)、归经 (C)及中医脏腑归经(D分析雷达图

Fig1 Radar chart of the analysis of the properties (A), taste (B), the meridian (C) and the meridian (D) of oral high-frequency drugs

2 外用高频药物性 (A)、味 (B)、归经 (C)及中医脏腑归经(D分析雷达图

Fig2 Radar chart of the analysis of the properties (A), taste (B), the meridian (C) and the meridian (D) of the external high-frequency drugs

2.2 药物聚类分析

应用IBM SPSS Statistics 26.0分别22个高频内服药物、23个高频外用药物进行聚类分析,其中高频内服药物分为4类用药聚类组合见(图3高频外用药物分为6类用药聚类组合4

3 苗医药风湿病内服高频药物聚类分析

Fig3 Cluster analysis of high-frequency drugs taken orally by Miao Medicine for rheumatism

4 苗医药风湿病外用高频药物聚类分析

Fig4 Cluster analysis of high-frequency drugs for external use of Miao Medicine for rheumatism

2.3 药物关联规则分析

采用IBM SPSS Modeler 14.2对内服药和外用药进行关联规则分析。内服药设置支持度5.00%和置信度20.00%,发现222味药组合;外用药设置支持度3.00%和置信度80.00%,获得18种药对组合,其中12种为2味药组合,6种为3味药组合。见表3、表4,图5、图6

5 内服高频药物关联规则网络图

Fig5 Network diagram of association rules for oral administration of high-frequency drugs

3 内服高频药物关联规则分析

Tab3 Analysis of Association Rules of Oral High-frequency Drugs

后项

前项

支持度 %

置信度 %

提升度

牛膝

木瓜

7.29

47.62

7.20

木瓜

牛膝

8.33

41.67

7.20

威灵仙

大血藤

6.60

36.84

6.40

大血藤

威灵仙

7.99

30.43

5.24

八角枫

大血藤

6.60

26.32

4.47

牛膝

大血藤

6.60

26.32

5.28

大血藤

八角枫

6.94

25.00

5.71

桂枝

木瓜

7.29

23.81

5.00

五加皮

木瓜

7.29

23.81

2.88

独活

木瓜

7.30

23.81

3.03

豨签草

威灵仙

7.99

21.74

5.28

牛膝

威灵仙

7.99

21.74

3.79

五加皮

牛膝

8.33

20.83

3.79

大血藤

牛膝

8.33

20.83

2.50

威灵仙

牛膝

8.33

20.83

4.61

三角枫

红禾麻

5.21

20.00

4.61

铁筷子

红禾麻

5.21

20.00

3.16

见血飞

红禾麻

5.21

20.00

3.16

大风藤

红禾麻

5.21

20.00

5.71

八角枫

红禾麻

5.21

20.00

5.71

大血藤

红禾麻

5.21

20.00

2.61

威灵仙

八角枫

6.94

20.00

2.61

6外用高频药物关联规则网络图

Fig6 Network diagram of association rules for external high-frequency drugs

4 外用高频药物关联规则分析

Tab 4 Analysis of association rules for topical high-frequency drugs

后项

前项

支持度 %

置信度 %

提升

艾叶

桐油

4

100

12.5

香樟根

葱头

4

100

16.67

生姜

葱头

4

100

10

桑寄生

常春藤

4

100

16.67

八角枫

红禾麻

4

100

12.5

三七

小白附子

4

100

12.5

红花

忍冬藤

4

100

25

忍冬藤

红花

4

100

25

重楼

一支蒿

4

100

25

一支蒿

重楼

4

100

25

三七

一支蒿

4

100

12.5

三七

重楼

4

100

12.5

生姜

葱头 香樟根

4

100

10

香樟根

葱头 、生姜

4

100

16.67

葱头

香樟根 生姜

4

100

25

三七

一支蒿 、重楼

4

100

12.5

重楼

一支蒿 三七

4

100

25

一支蒿

重楼 、三七

4

100

25

2.4 药物提取工艺优化分析

“药物+提取工艺优化”为关键词,对45高频药物进行知网检索。其中高频(频次10)中药17味,以桐油、木瓜次数最多,三七、红花、当归、生姜、艾叶提取优化也较高;豨签草、见血飞、阎王刺、风藤、雪上一支蒿、一支蒿尚未见报道。

7药物提取工艺优化分析

Fig7 Optimization Analysis of Pharmaceutical Extraction Process

3 讨论

3.1 中医药与苗医药对风湿病的认识

风湿病在中医学中已有两千多年的发展历史,属于中医学痹证范畴《素问·痹论篇》曰:风寒湿三气杂至,合而为痹也[14]阐述了痹症的成因风湿痹证主要表现为肢体、关节的疼痛、麻木和僵直[15-16]。治疗痹证,中医学主张扶阳为主,补益肝脾肾,用活血化瘀和祛风湿药物[17-18]。苗医则基于其独特的两纲五经理论等,将风湿病视作外界风、寒、湿、热四毒侵入筋脉所致,导致人体能量逸出筋脉,引发游走性疼痛等症状。苗医将风湿类疾病归为的范畴,并细分为半边风、顺筋风等多种类型[19-20]。在治疗上,根据苗医药冷热两纲理论”,即冷病热治纲,热病冷治纲,内服高频药物热性药为12味,冷性药物10味;外用高频药物热性药物高达16味,冷性药物仅为6味。可见苗医药治疗风湿病以热性药物为主,与中医学治疗原则相似。

3.2 高频药物频次分析

在药物频次分析中,苗医内服药中的前七位药物中威灵仙、八角枫、红禾麻为热性药,主舒筋通络、散寒止痛、祛风除湿;其中牛膝、木瓜、大血藤、豨签草为寒性药,活血化瘀、清热解毒、祛风除湿、通络止痛,是苗医常用的祛风除湿止痛药。威灵仙与八角枫能显著降低类风湿性关节炎模型大鼠中血清炎症因[21-22]李莹等[23]发现红禾麻提取液在类风湿性关节炎模型大鼠表现特异性吸收;牛膝、木瓜、大血藤等能有效干预炎症因子的释放,减轻关节的肿胀与疼痛[24-26]外用药则以热性药为主,如生姜、艾叶等,散寒止痛;桑寄生具有补肝肾强筋骨、祛风湿功效,适用于老年性关节炎[27]药性频次显示内服药冷热性药频次相当,苦味药居多,辛味次之;外用药热性药占主导,辛、苦、甘味为主。热性药多具散寒止痛、通络祛风之效,冷性药则清热解毒、活血。苦味药能泄能燥,辛味药能散能行,甘味药则滋补调和。苗医两纲五经理论与中医四气学说相似,但归经体系独特。苗医根据病性分为热经、冷经等五经,五味(酸、甜、麻、辣、香)与五经相关联,影响药物选择。在风湿病治疗中,苗医常用辛、苦、甜味药物,多归属热经或冷经,体现苗医在风湿病治疗中五经与五味相互对应运用的理论规律。

3.3 高频药物聚类分析

药物聚类分析揭示了各类药物的效用。其中内服药C1组主要针对活血化瘀、祛风湿,如木瓜、牛膝等,能祛风散寒、活血舒筋。C2组祛风湿并增强免疫,如威灵仙、八角枫,可减轻炎症。C3组温里补虚,如桂枝、当归,治风湿痹痛。C4组祛风湿并补益,如牛膝、木瓜,常用于治疗关节炎等。外用药C1组以祛风湿为主,如一支蒿、重楼,能清热解毒、祛风止痛。C2组涌吐药桐油,内外用皆有效。C3组艾叶温里祛湿,外用效果佳。C4组活血化瘀、祛风湿,如红花、忍冬藤,适用于多种症状。C5组活血化瘀,香樟根、葱头有良好效果。C6组解表药生姜,治疗风寒症状。外用药物通过透皮吸收进入血液,到达应器官,发挥清除邪毒、祛风除湿等作用。各组药物针对不同病症,展现了苗医药的独特优势[28]

3.4 高频药物关联规则分析

关联规则分析显示,内服中药中,牛膝与木瓜、五加皮、大血藤等联用支持度最高,主要治疗风湿类疾病,其中牛膝与木瓜的置信度最高。苗医药注重活血祛风,其外用药中,香樟根、桑寄生等祛风湿、补益药物提升度显著。可视化网络分析揭示,内服药核心为牛膝、木瓜等,外用药则以红花、红禾麻等为核心。这些核心药物在治疗风湿类疾病中起关键作用,体现了中医中活血化瘀药与祛风湿药配合使用的特点,以及苗医药的活血祛风、补益治疗特色。

3.5药物提取工艺优化分析

提取工艺优化次数分析表明,临床疗效好、经济效益高以及安全性能佳的药物提取优化次数高,临床风险较高、民族民间常用药提取优化次数少。由此可见,提取优化工艺在药物经济效应方面可以进行资源优化、降低成本、提高生产效率;在临床效果中可以提高药物纯度增强疗效;在安全性能方面减少药物副作用提高稳定性现代医药领域技术不断被研发出来,以应对日益复杂的药物成分和提高药物生产的效率及环境可持续性。目前,化学化工方法在药物提取中的创新应用包括超临界流体提取、分子印迹技术、微波辅助提取、超声波提取等方法;在药物分离中的创新应用包括色谱技术的进步、膜分离技术、超临界流体色谱、离子液体应用等[29]

4 结论

苗医药治疗风湿病时,内服药中热药和冷药使用均衡,外用药则热药为主,冷药为辅。药味以辛、苦、甘为主,归冷经和热经,脏腑辨证以归肝、脾、肾经。内服药多选活血化瘀药见血飞、大血藤等;祛风湿药铁筷子、三角枫、红禾麻,补益药五加皮、牛膝、当归,利水渗湿药豨签草、桑枝。外用药多选用活血化瘀药红花、草乌、香樟根,祛风湿药八角枫、常春藤、雷公藤,解表药生姜、防风。另外,苗药多用鲜品药,直接将鲜品嚼细吞服或捣烂外敷;也常用酒和蜂蜜作为药引,内服多以煎剂、散剂、酊剂及生药;外用则利用苗族的特色外治疗法加上药物协同,予以治疗,比如弩药微乳[30]。由此可见,苗医药风湿病用药在痹症方面具有独特的用药理论体系及治疗特色但目前关于苗医药基础研究仍比较薄弱需要进一步完善民族民间药审评审批体系,加强对民族民间药中秘方的知识产权保护,提高科技创新能力,积极向现代医学及国际医学接轨,保证民族药特色和国际发展趋势的高水平质量相结合。期望未来能对苗医药等民族民间药进行更深入的研究,为临床治疗类风湿性关节炎提供参考。

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