基于数据挖掘的张忠德教授治疗感染后咳嗽用药规律初探
1 资料与方法
1.1 处方来源
2012年1～10月收集张忠德教授于广东省中医院大德路总院、广东省中医院二沙岛分院，接诊为感染后咳嗽的处方。
1.2 处方筛选
在筛选方剂时，选择急性呼吸道感染后，感染本身的急性症状消失，但咳嗽仍迁延不愈，以少痰或无痰为主要临床症状的感染后咳嗽处方，且通过随访得知疗效显著，经过筛选，共收集处方124首。
1.3 分析软件
“中医传承辅助系统(V2.5)”软件，由中国中医科学院中药研究所提供。
1.4 处方的录入与核对
将上述筛选的处方由专人录入中医传承辅助系统，在完成录入后，再由一人负责对已录入数据源的审核，以确保数据源的准确性，为数据挖掘结果的可靠性提供保障。
1.5 数据分析
第一步，在“中医疾病”项中输入“咳嗽”“西医疾病”项中输入“感染后咳嗽”提取出治疗感染后咳嗽的全部方剂；第二步，将有效方剂中每味药物的出现频次按照由大到小进行排序，并将“频次统计”结果导出Excel文件；第三步，作组方规律分析，即首先选择合适的“支持度个数”设为32和“置信度”设为0.95，然后进行“用药模式”分析，从而提取组合的常用药对、常用药物核心组合，按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序后行“规则分析”，计算出药物之间的关联关系；最后，作新方分析，即先进行基于聚类分析的“新方分析”(核心算法包括改进的互信息法[1]、复杂系统熵聚类[2-3])，在聚类分析前，选择合适的相关度(8)和惩罚度(4)，然后“提取组合”，并得出“药对系数”，发现新方(核心算法是无监督的熵层次聚类[4])，并上述分析结果进行网络可视化。
2 结果
2.1 频次分析
张忠德教授治疗感染后咳嗽的有效处方124首方中共包含104味药物，将药物按使用频次从高到低进行排序，使用频次在30以上的药物共有14味，其中使用频次在前5位药物分别是紫菀、前胡、蜜枇杷叶、苦杏仁、浙贝母(表1)；对所有药物进行分类，频次从高至低，分别为清热药、解表药、化痰止咳药、补阴药、消食药、补阳药、补气药等(表2)。
2.2 关联分析
在系统中选择“数据分析系统”中“方剂分析”再选“组方规律”。分别将“支持度个数”(表示在所有药物中同时出现的次数)设为32，“置信度”设为0.95，组方规则分析-关联规则网络展示图(图1)。按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序，出现频次在30次以上的常用药物组合共26对(表3)；在“规则分析”分析中所得药对的用药规则，“关联规则”的含义为：当出现“->”左侧的药物时，出现右侧药物的概率为置信度(表4)。
2.3 基于熵方法的处方用药规律分析
2.3.1 基于改进的互信息法的药物间关联度分析 结合经验判断和不同参数提取数据的预读，设置相关度为8，惩罚度为4，进行聚类分析，将关联系数0.03以上的药对排列见表5。
2.3.2 基于复杂系统熵聚类的药物核心组合分析 以改进的互信息法的药物间关联度分析结果为基础，基于复杂系统熵聚类，演化出3～4味药的核心组合共10个，见表6。
2.3.3 基于无监督的熵层次聚类的新处方分析 在以上核心组合提取的基础上，点击系统中“提取组合”按钮，通过无监督的熵层次聚类算法，有5个新处方。
3 讨论
感染后咳嗽是指各种病原体如细菌、病毒、支原体等导致的呼吸道感染后继发的咳嗽，在感染控制后咳嗽仍迁延不愈，是慢性咳嗽的病因学诊断之一[5-8]，可属于中医“咳嗽”“顽咳”“久咳”等范疇，张忠德教授认为感染后咳嗽经一系列治疗后，表邪未尽，留滞于肺，或正气不足，卫外不固，易感受风邪而肺失宣降而出现咳嗽迁延不愈，常伴有下焦寒气重或中焦脾土薄弱之象，治疗上以温肺散寒、宣降肺气、滋阴润肺、敛肺止咳兼调脾土、温肾阳为主[9-10]。
通过分析张教授治疗感染后咳嗽的常用中药有紫菀、蜜枇杷叶、浙贝母等清肺化痰之品，前胡、苦杏仁等降肺气之品，蜜麻黄、防风、紫苏子、橘红、细辛等温肺散寒之品，麦冬滋阴润肺之品，射干、乌梅等敛肺阴之品。将药物进行归类分析从高至低分别为清热药、解表药、化痰止咳药、补阴药、消食药、补阳药、补气药等为主。张教授辨证精详，重整体，观局部，尤其使用清热类药物时非常讲究其药物配伍，若方中使用金荞麦、桑白皮、苇茎等清肺热之品时加橘红、法半夏等温燥之品防止泻肺热之力过猛；兼夹表寒之邪时喜用细辛、紫苏子、防风等温肺散寒之品；有痰不易咯出或少痰或痰多质黏时用前胡、紫菀、蜜枇杷叶等清热化痰止咳之品，张教授对药物炮制非常重视，使用枇杷叶时必用蜜制，认为干枇杷叶的绒毛易刺激气道，因此止咳之效远不如蜜枇杷叶；针对不同人群用药则不同，如老年人咳嗽常伴有口腔溃疡、咽干、面色白、嘴唇红等虚火上浮时喜用玄参、知母等退虚火之品、小儿咳嗽伴有胃纳差、大便难者，喜用麦芽、鸡内金等消食药；咳嗽迁延不愈者，以正气虚弱为本，故灵活运用补气、补阴、补阳等补益类药品，扶助正气。
从药物关联分析中可以看出张忠德教授治疗感染后咳嗽常用药对为苦杏仁、桔梗，前胡、桔梗、苦杏仁，紫菀、桔梗、苦杏仁，前胡、紫菀、桔梗、苦杏仁等。其中苦杏仁为味苦、辛，具有散邪下气之效，以降为主，桔梗辛开苦泄之品，具有开宣肺气、泻火散寒之效，以升为主，二药伍用一升一降，升降调和，祛痰止咳之力较强，用于治疗咳嗽、有痰、气紧等；前胡性微寒，偏于清热化痰，能宣能降，与苦杏仁、桔梗相伍，适用于肺热痰阻、咯痰不爽、胸满等；紫菀走血分，有润肺下气之效，与苦杏仁、桔梗相伍使用，用于治疗肺虚久咳或肺寒咳嗽；前胡、紫菀、苦杏仁、桔梗伍用，具有宣肺气、降肺气、润肺阴之效，适用于治疗久咳、顽咳、气紧、自觉呼吸不畅、胸闷等。, 百拇医药(金连顺 唐丽娟 宋苹 张曈 陈韵 黄守写 杨荣源)
1.1 处方来源
2012年1～10月收集张忠德教授于广东省中医院大德路总院、广东省中医院二沙岛分院，接诊为感染后咳嗽的处方。
1.2 处方筛选
在筛选方剂时，选择急性呼吸道感染后，感染本身的急性症状消失，但咳嗽仍迁延不愈，以少痰或无痰为主要临床症状的感染后咳嗽处方，且通过随访得知疗效显著，经过筛选，共收集处方124首。
1.3 分析软件
“中医传承辅助系统(V2.5)”软件，由中国中医科学院中药研究所提供。
1.4 处方的录入与核对
将上述筛选的处方由专人录入中医传承辅助系统，在完成录入后，再由一人负责对已录入数据源的审核，以确保数据源的准确性，为数据挖掘结果的可靠性提供保障。
1.5 数据分析
第一步，在“中医疾病”项中输入“咳嗽”“西医疾病”项中输入“感染后咳嗽”提取出治疗感染后咳嗽的全部方剂；第二步，将有效方剂中每味药物的出现频次按照由大到小进行排序，并将“频次统计”结果导出Excel文件；第三步，作组方规律分析，即首先选择合适的“支持度个数”设为32和“置信度”设为0.95，然后进行“用药模式”分析，从而提取组合的常用药对、常用药物核心组合，按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序后行“规则分析”，计算出药物之间的关联关系；最后，作新方分析，即先进行基于聚类分析的“新方分析”(核心算法包括改进的互信息法[1]、复杂系统熵聚类[2-3])，在聚类分析前，选择合适的相关度(8)和惩罚度(4)，然后“提取组合”，并得出“药对系数”，发现新方(核心算法是无监督的熵层次聚类[4])，并上述分析结果进行网络可视化。
2 结果
2.1 频次分析
张忠德教授治疗感染后咳嗽的有效处方124首方中共包含104味药物，将药物按使用频次从高到低进行排序，使用频次在30以上的药物共有14味，其中使用频次在前5位药物分别是紫菀、前胡、蜜枇杷叶、苦杏仁、浙贝母(表1)；对所有药物进行分类，频次从高至低，分别为清热药、解表药、化痰止咳药、补阴药、消食药、补阳药、补气药等(表2)。
2.2 关联分析
在系统中选择“数据分析系统”中“方剂分析”再选“组方规律”。分别将“支持度个数”(表示在所有药物中同时出现的次数)设为32，“置信度”设为0.95，组方规则分析-关联规则网络展示图(图1)。按照药物组合出现频次从大到小的顺序进行排序，出现频次在30次以上的常用药物组合共26对(表3)；在“规则分析”分析中所得药对的用药规则，“关联规则”的含义为：当出现“->”左侧的药物时，出现右侧药物的概率为置信度(表4)。
2.3 基于熵方法的处方用药规律分析
2.3.1 基于改进的互信息法的药物间关联度分析 结合经验判断和不同参数提取数据的预读，设置相关度为8，惩罚度为4，进行聚类分析，将关联系数0.03以上的药对排列见表5。
2.3.2 基于复杂系统熵聚类的药物核心组合分析 以改进的互信息法的药物间关联度分析结果为基础，基于复杂系统熵聚类，演化出3～4味药的核心组合共10个，见表6。
2.3.3 基于无监督的熵层次聚类的新处方分析 在以上核心组合提取的基础上，点击系统中“提取组合”按钮，通过无监督的熵层次聚类算法，有5个新处方。
3 讨论
感染后咳嗽是指各种病原体如细菌、病毒、支原体等导致的呼吸道感染后继发的咳嗽，在感染控制后咳嗽仍迁延不愈，是慢性咳嗽的病因学诊断之一[5-8]，可属于中医“咳嗽”“顽咳”“久咳”等范疇，张忠德教授认为感染后咳嗽经一系列治疗后，表邪未尽，留滞于肺，或正气不足，卫外不固，易感受风邪而肺失宣降而出现咳嗽迁延不愈，常伴有下焦寒气重或中焦脾土薄弱之象，治疗上以温肺散寒、宣降肺气、滋阴润肺、敛肺止咳兼调脾土、温肾阳为主[9-10]。
通过分析张教授治疗感染后咳嗽的常用中药有紫菀、蜜枇杷叶、浙贝母等清肺化痰之品，前胡、苦杏仁等降肺气之品，蜜麻黄、防风、紫苏子、橘红、细辛等温肺散寒之品，麦冬滋阴润肺之品，射干、乌梅等敛肺阴之品。将药物进行归类分析从高至低分别为清热药、解表药、化痰止咳药、补阴药、消食药、补阳药、补气药等为主。张教授辨证精详，重整体，观局部，尤其使用清热类药物时非常讲究其药物配伍，若方中使用金荞麦、桑白皮、苇茎等清肺热之品时加橘红、法半夏等温燥之品防止泻肺热之力过猛；兼夹表寒之邪时喜用细辛、紫苏子、防风等温肺散寒之品；有痰不易咯出或少痰或痰多质黏时用前胡、紫菀、蜜枇杷叶等清热化痰止咳之品，张教授对药物炮制非常重视，使用枇杷叶时必用蜜制，认为干枇杷叶的绒毛易刺激气道，因此止咳之效远不如蜜枇杷叶；针对不同人群用药则不同，如老年人咳嗽常伴有口腔溃疡、咽干、面色白、嘴唇红等虚火上浮时喜用玄参、知母等退虚火之品、小儿咳嗽伴有胃纳差、大便难者，喜用麦芽、鸡内金等消食药；咳嗽迁延不愈者，以正气虚弱为本，故灵活运用补气、补阴、补阳等补益类药品，扶助正气。
从药物关联分析中可以看出张忠德教授治疗感染后咳嗽常用药对为苦杏仁、桔梗，前胡、桔梗、苦杏仁，紫菀、桔梗、苦杏仁，前胡、紫菀、桔梗、苦杏仁等。其中苦杏仁为味苦、辛，具有散邪下气之效，以降为主，桔梗辛开苦泄之品，具有开宣肺气、泻火散寒之效，以升为主，二药伍用一升一降，升降调和，祛痰止咳之力较强，用于治疗咳嗽、有痰、气紧等；前胡性微寒，偏于清热化痰，能宣能降，与苦杏仁、桔梗相伍，适用于肺热痰阻、咯痰不爽、胸满等；紫菀走血分，有润肺下气之效，与苦杏仁、桔梗相伍使用，用于治疗肺虚久咳或肺寒咳嗽；前胡、紫菀、苦杏仁、桔梗伍用，具有宣肺气、降肺气、润肺阴之效，适用于治疗久咳、顽咳、气紧、自觉呼吸不畅、胸闷等。, 百拇医药(金连顺 唐丽娟 宋苹 张曈 陈韵 黄守写 杨荣源)