基于数据挖掘研究中医药治疗艾滋病相关性腹泻的用药规律_王凯宁.pdf

2022 第二十四卷 第十一期 Vol.24 No.11 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 收稿日期：2021-08-19 修回日期：2022-03-14 国家科学技术部国家重点研发计划项目（2017YFC1703503）：病案首页数据采集与中医医疗质量评价系统的创新研究，负责人：赵玉凤；国家自然科学基金委员会面上项目（81674101）：基于多示例多标记学习发现艾滋病方证效动态靶关系方法的研究，负责人：赵玉凤；中国中医科学院中医药创新骨干人才项目（Z0688）：真实世界中医临床大数据方法学研究，负责人：赵玉凤。通讯作者：赵玉凤，研究员，主要研究方向：中医临床大数据分析。基于数据挖掘研究中医药治疗艾滋病相关性腹泻的用药规律王凯宁1，2，蔡生兴1，2，周佩2，张慧丰2，高宏杰3，赵玉凤1，2（1.中国中医科学院中医临床基础医学研究所 北京 100700；2.中国中医科学院中医药数据中心 北京 100700；3.中国中医科学院中医药信息研究所 北京 100700）摘要：目的基于数据挖掘方法探讨中医药治疗艾滋病相关性腹泻的用药规律及特色，为临床治疗本病提供一些新思路，同时也为临床用药研究提供参考。方法采用Excel表格对艾滋病相关性腹泻处方数据中的中药、药味类别、性味、归经情况进行描述性分析；采用数据挖掘软件IBM SPSS Modeler 18.0的Apriori算法对高频中药进行关联规则分析；采用IBM SPSS Statistics 26.0统计软件对频次最高的30种药物进行聚类分析。结果筛选出436个病例，处方436首，共有中药279味，所有中药使用频次共计5527次，其中白术、甘草、茯苓、党参、山药使用次数最多，药物功效分类以补虚药、利水渗湿药最为常见，药味以甘、辛为主，药性以温/微温、平居多，药物归经以脾经最多，其次是心经、肺经；关联规则分析得到25种关联强度高的药物组合；聚类分析可将药物分为5类。结论研究发现中医药治疗艾滋病相关性腹泻以补虚药、利水渗湿药为主，且多与药味甘、辛，药性温/微温、平，归脾经的药物进行搭配使用，其中茯苓白术为最常用的药对，以新组方规律来看，更侧重于消积化滞、补气益血、滋阴生津。对中医药治疗艾滋病相关性腹泻的遣方用药，具有一定的参考意义。关键词：艾滋病相关性腹泻 中医药 关联规则 聚类分析 用药规律doi:10.11842/wst.20210819008 中图分类号:R2-03 文献标识码:A艾滋病（Acquired immune deficiency syndrom，AIDS）是由人类免疫缺陷病毒（Human immunodeficiency virus，HIV）感染引起的严重感染性疾病，其致病机制为HIV在人体的靶细胞（主要是CD4+T细胞）内大量复制并破坏机体的免疫系统，具有严重的传染性及致死性，导致多种机会性感染（包括原虫、病毒、细菌和真菌）、恶性肿瘤和人体脏器衰竭甚至死亡1-4。艾滋病相关性腹泻是由于胃肠黏膜和免疫功能受损引起的消化道症状，是HIV/AIDS 病人常见的机会性感染之一，有研究表明HIV/AIDS患者使用联合抗病毒治疗方法有28%-60%伴有腹泻5-6，中国发病率达30%-80%，在某些落后的发展中国家甚至达90%7-9。患者表现以便质稀溏或水样便，每日3次或以上为特征，艾滋病相关性腹泻以慢性腹泻多见，表现为腹泻便溏、脘闷食少，迁延不愈，日久逐渐见体重明显下降、身体营养不佳和恶病质等症状和体征，是引起HIV/AIDS患者死亡的主要原因之一10-11。单纯的西医常规治疗艾滋病相关性腹泻患者效果不理想且存在耐药性和停药后迅速反弹等不良反应12-16。中医从整体观念、辨证论治的思维出发，治疗感染性疾病有着丰富的经验和众多的方药，可以从多层次、多方面、多靶点来综合调节机体17-18。在改善HIV/AIDS患者的临床症状、减轻病痛、提高免疫力、延长生存时间、减轻抗病毒药物的某些不良反应等多方面发挥着作用19-23。本文采用关联规则、聚类分析等4132 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化思路与方法一：中药数据研究数据挖掘方法，对436例主诉为艾滋病相关性腹泻患者的中医药处方所包含的组方配伍及药物使用情况进行分析，旨在探求中医药治疗艾滋病相关性腹泻的用药规律，为指导艾滋病相关性腹泻临床处方决策提供更多的数据支持和依据。1 资料与方法 1.1数据来源本研究以中医药治疗艾滋病免费救助试点项目数据库为研究对象，该项目自2004年启动，国家免费为艾滋病患者提供医疗救治，包括抗病毒治疗和中医药治疗，截至2015年12月31日，数据库中已有纵向观察数据2万多条，最长治疗时间为128个月，覆盖了河南、河北、北京、广东、广西壮族自治区、安徽、湖北、云南、安徽等全国19个省市自治区。该项目收集病例的信息包括：人口学信息、既往病史、疾病感染史、疾病分期、详细用药情况（HARRT疗法、中医药处方、中成药等）、中医辨证信息、中医症状体征、机会性感染情况、实验室检查、免疫功能、合并用药、合并疾病等数据信息。1.2数据筛选标准1.2.1纳入标准纳入主诉中有“腹泻、便稀、便溏、稀便、水样便、便次增多、泄泻”的患者；纳入临床表现和中医药治疗数据记录相对完整的病例；纳入中药汤剂治疗的病例和中药汤剂治疗的用药信息。1.2.2排除标准排除临床表现和治疗数据记录不完整的病例；排除中医药治疗信息缺失的病例；排除中成药治疗，没有中药汤剂治疗的病例。根据纳入和排除标准，从中医药治疗艾滋病试点项目数据库中筛选出 436例符合纳排标准的有效病例，用于基于数据挖掘探讨中医药治疗艾滋病腹泻用药规律的研究。1.3数据规范化处理将纳入分析的436例患者的处方参照 方剂学24（第十版）中所规定的方名进行规范化处理。对处方中包含的中药参照 中华人民共和国药典25（2020版）及 中药学26（第十版）中所规定的药名进行规范化处理，如将生黄芪、生芪统一规范为黄芪，生白术、炒白术规范为白术，仙灵脾规范为淫羊藿，元胡、醋元胡规范为延胡索等。药物的功效分类和药性、药味及归经统一按照 中药学26（第十版）及 中华人民共和国药典25（2020版）中的分类方法进行归类。1.4统计学方法采用Excel表格对艾滋病相关性腹泻处方数据中的中药、药味类别、性味、归经情况进行描述性分析；采用数据挖掘软件 IBM SPSS Modeler 18.0 的Apriori 算法对高频中药进行关联规则分析；采用IBM SPSS Statistics 26.0统计软件对频次最高的30种药物进行聚类分析。2 结果 2.1患者基本信息本研究共纳入患者436例，其中男性患者258例，占59.17%，女性患者178例，占40.83%。年龄分组情况为18岁6例，占1.38%；18-39岁167例，占38.3%；40-59岁244例，占55.96%；60岁19例，占4.36%。传播途径中经血液传播的有 365例，占 83.72%；性传播48 例，占 11.01%；母婴传播的有 7 例，占 1.61%，缺失16例，详细情况见表1。2.2中药用药情况根据筛选标准最终筛选出符合要求的病例436例，处方436首，共有中药279味，所有中药使用频次共计5527次，每首处方平均用药12.68味，每味中药平均使用19.81次。2.2.1药物使用频次分析对中医药治疗艾滋病相关性腹泻的436首处方中包含的279味中药进行频次统计。其中白术使用频次最高，达306次，使用频次大于40次的中药共32味药，排名前五味分别是白术、甘草、茯苓、党参、山药，具体用药频次、频率详见表2。表1患者的基本信息项目性别年龄传播途径分类男性女性1818-3940-5960血液传播性传播母婴传播缺失例数/%258(59.17)178(40.83)6(1.38)167(38.3)244(55.96)19(4.36)365(83.72)48(11.01)7(1.61)16(3.67)4133 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 2022 第二十四卷 第十一期 Vol.24 No.11 2.2.2药物功效类别统计对中医药治疗艾滋病相关性腹泻的436首处方中包含的279味中药的功效进行分类，结果显示，治疗艾滋病相关性腹泻中药功效前五位依次为：补虚药、利水渗湿药、清热药、化痰止咳平喘药、解表药，其中补虚药应用频次最高，共计应用1892次，具体应用频次详见图1。2.2.3药物的性味归经分析对中医药治疗艾滋病相关性腹泻的436首处方中包含的279味中药的药味、药性和药物归经分别进行频次统计，中医药治疗艾滋病相关性腹泻中药物的药味以甘味为主，其次是辛味、苦味；药性主要为温性药，其次为平性药；主要归脾经、心经，其次为肺经，具体的结果详见表3-表5。2.3药物关联规则分析本研究采用数据挖掘软件IBM SPSS Modeler 18.0的Apriori算法对药物进行关联性分析，将统计好病历表3中药五味频次表五味甘辛苦酸咸总计频次（次）284013061128193605527频率（%）51.3823.6320.413.491.09100.00表4中药四气频次表四气温、微温平寒、微寒凉热、大热总计频次（次）233015381361245535527频率（%）42.1627.8324.624.430.96100.00表5中药归经频次表归经脾心肺肝膀胱肾胃大肠心包总计频次（次）2432109088586811496311015527频率（%）44.0019.7216.0115.702.061.740.560.180.02100.00图1药物功效分类的使用频次分布表2中药使用频次、频率分析药物白术甘草茯苓党参山药薏苡仁陈皮桔梗砂仁白扁豆黄芪黄连白芍当归黄芩半夏木香柴胡川芎防风山楂麦芽枳壳熟地黄大枣五味子生地黄莲子麦冬六神曲人参厚朴频次（次）3062982962481861841651631561511351191141031038683828177706462606057554847464241频率（%）70.1868.3567.8956.8842.6642.2037.8437.3935.7834.6330.9627.2926.1523.6223.6219.7219.0418.8118.5817.6616.0614.6814.2213.7613.7613.0712.6111.0110.7810.559.639.404134 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化思路与方法一：中药数据研究数据信息的Excel表格导入该软件，设置最低支持度为10%，最低置信度为80%，最大前项数为2。支持度是指两种或者多种中药在所有处方中同时出现的比例；置信度表示中药X出现时，中药Y同时出现的概率27，提升度反映了关联规则中前后项的相关性，当提升度1且越高，表示正相关性越高；若提升度1且越低，则负相关性越高；若提升度=1，表明没有相关性。本研究共得到313条药物组合关联规则。其中2味药的药物组合有43条，3味药的药物组合有269条，支持度最高的是茯苓白术、茯苓党参见表6；置信度最高的是茯苓莲子、白术莲子见表7，按支持度和置信度排序前25位的关联规则详见表6、表7，以上药对的关联提升度均大于1，具有统计学意义。根据上诉支持