基于聚类和因子分析的中医治疗大肠癌方剂用药规律研究

【引文格式】莫朵朵,刘秀峰,詹秀菊.基于聚类和因子分析的中医治疗大肠癌方剂用药规律研究[J].中国中医药图书情报杂志, 2017,41(2):12-16. DOI: 10.3969/j.issn.2095-5707.2017.02.004

CJLIS (Traditional Chinese Medicine) - - NEWS - 莫朵朵,刘秀峰,詹秀菊广州中医药大学医学信息工程学院,广东 广州 510006基金项目:广州中医药大学“薪火计划”资助项目(XH20160105) 第一作者:莫朵朵,2014级硕士研究生,研究方向为中医药信息学。E-mail: 785061007@qq.com通讯作者:刘秀峰,教授,研究方向为医药数据处理,肿瘤信息学。E-mail: 385333017@qq.com

摘要:目的 探索大肠癌患者中医用药的聚集现象,从中发现和探索治疗大肠癌的组方用药规律。

方法 通过收集 CNKI 数据库中有关中医治疗大肠癌的医案文献,检索符合条件的中医药治疗性文献医案 137 例,采用 SPSS 21.0 导入数据,采用分析功能中系统聚类法之组间联接法,区间采用 Pearson 相关性。以高频中药为变量,进行聚类分析和因子分析。结果 共筛选出 93 篇医案文献,137 例符合标准的医案,使用中药共 203 味,药味总频次 1760 次。在 24 味高频中药中,其中与气有关的药物有 9味,占高频中药总频次的 44.79%。聚类分析分为 8 类,因子分析提取出了 8 个公因子。结论 中药治疗大肠癌有规律可循,辨证用药多以补虚药、清热药为主,配伍严谨。聚类分析和因子分析是研究医案的可行方法,但仍需要更多的对照研究。

关键词:大肠癌;用药规律;聚类分析;因子分析

中图分类号: R735.3+4 文献标识码: A 文章编号: 2095-5707(2017)02-0012-05

Study on Medication Regularities of TCM in the Treatment of Colorectal Cancer Based on Clustering and Factor Analysis

MO Duo-duo, LIU Xiu-feng*, ZHAN Xiu-ju

(School of Medical Information Engineering, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou Guangdong 510006, China)

Abstract: Objective To explore the aggregation of TCM for colorectal cancer patients; To discover and explore the objective compound medication regularities. Methods Medical articles about TCM treatment for colorectal cancer in CNKI were collected. 137 medical cases meeting the requirement of TCM treatment were obtained. SPSS 21.0 was used to import data. The group connection method of systematic clustering method in analytic function was used, and Pearson correlation was used in interval. Chinese materia medica with high frequency was set as variables to conduct clustering and factor analysis. Results 93 medical records were screened, with 137 cases corresponding to the specification, 203 kinds of Chinese materia meidca, and 1760 times of frequency. Among the 24 kinds of high frequency Chinese materia medica, 9 kinds were related to Qi, accounting for 44.8% of the total frequency of high frequency Chinese materia medica. Clustering analysis could be divided into 8 types, and 8 common factors were extracted from factor analysis. Conclusion There are regularities of TCM treatment for colorectal cancer. Syndrome differentiation of diagnosis and prescriptions

should mainly use tonic medicine and heat-clearing medicine, with rigorous compatibility. Clustering and factor analysis are feasible methods to study medical cases, but still need more controlled studies.

Key words: colorectal cancer; medication regularities; clustering analysis; factor analysis

近年来,我国的大肠癌发病率节节攀升,据中国抗癌协会公布的数据,中国内地大肠癌发病率以4.71%逐年递增,远超 2%的国际水平。且大肠癌的早期发现水平和民众筛查意识较低,大部分患者都在晚期才确诊癌症,这就导致患者的术后存活率大大的降低。而随着大肠癌筛检普查及诊疗方法的不断

[1-2]改进,其 5 年生存率在更多的患者中得到提高 。在西医对大肠癌术后放化疗相关不良反应、复发转移等问题上,中医药的作用引起越来越多的关注。中医认为脾虚、热毒、血瘀、痰阻等是密切影响大肠癌的发病因素,通过辨证论治,分型治疗,结合分期治疗、专方专药、中药外治等方案,临床上有

[3]

不可替代的优势 。本文采用聚类分析及因子分析法,对中医治疗大肠癌的用药规律进行分析探讨。

1 资料与方法

1.1 资料来源

检索 1979 年 1 月- 2015 年 12 月收录在中国学术期刊网络出版总库( CNKI)中的有关中医药治疗大肠癌的文献。

1.2 检索方法

以“大肠癌” /“结直肠肿瘤” /“结直肠癌”为关键词进行一次检索,以“中医”“中药”“中西医结合”等为关键词进行二次检索。

1.3 统一药名

所有中药名称以《中华人民共和国药典( 2010

[5]

年版)》 为准,若出现其未收录的药物,则以《中

[6]

药大辞典》 为准。如医案中出现的“姜半夏”或“法半夏”,统归为“半夏”,半夏炮制品根据炮制工艺不同,其成品在性状上也略有不同。姜半夏偏于降逆止呕,法半夏善和胃燥湿。半夏入药应根据不同的病症特点,合理选用相应的炮制品,以保证其临床应用的安全、有效。

1.4 纳入标准

⑴经病理学或细胞学检查诊断为结直肠癌的患者;⑵西医明确诊断为大肠癌,具有明确的症状、证候分型、治疗方药的文献;⑶疗效判断为有效。

1.5 排除标准

⑴不符合上述纳入标准的文献;⑵患有其他严重的肾病、精神病、心脏病等疾病的患者;⑶癌症

已发生转移,并以其他疾病为主要表现的医案; ⑷不同时具备四诊信息、证候和治疗中药的文献。

1.6 统计方法

聚类分析是对研究样品或指标进行分类的一种多元统计方法。因子分析是将多个变量综合为较少数量的因子以再现原始变量与因子之间的关系,属于

[4]

利用降维方法进行统计分析的一种多元统计方法 。将符合标准的医案按 3 个模块(四诊信息、证候、方药)把信息录入到 Excel 2010 表中,并进行双人核对,以确保信息的准确性和完整性。将收集到的病例信息进行量化,有为 1,无为 0,全部数据由专人录入,再由专人进行审核校对,并通过软件进行校验,以观察数据的缺失状况。将采集到的信息导入 SPSS 21.0 软件中,对 3 个模块的数据进行频数分析,了解变量的分布,再对 24 个高频中药采用组间链接的系统聚类分析方法,度量标准中的区间选择 Pearson 相关性,采用主成分分析、旋转方法选择最大四次方值法进行因子分析。

2 结果

选取符合标准的中医治疗大肠癌的医案文献共93 篇,选取符合标准的医案 137 例,建立中医辨证治疗大肠癌的文献数据库。

2.1 频数分析

本研究中中医治疗大肠癌使用中药共 203 味,药味总频次 1760 次。表 1 为出现频次> 15%的 24味中药,出现总频次为 931 次。由表 1 可知,出现频率高的药物主要有白术、黄芪、茯苓、薏苡仁、白花蛇舌草、党参、陈皮等,总结出有 9 味药与“气”有关,出现总频次为 417 次,占 24 味药总频次的 44.79%;其中与“补气”有关的药有白术、黄芪、党参、山药、甘草、白扁豆 6 种,总频次 301次,占 24 味药总频次的 32.33%;与“理气”有关的药有陈皮、木香、枳壳 3 味,总频次为 116 次,占 24 味药总频次的 12.46%。由此可见,大肠癌的中医药治疗与“气”有主要关联。表2 是对这 24 味高频药物进行统计分析,发现大肠癌的内服中药集中分布在补气药等11 类药中。

2.2 聚类分析

对 24 味中药进行聚类分析,聚类方法采用组间

链接,度量标准中的区间采用 Pearson 相关性,统计量中的方案范围,一般设为 3~10 类。结合中医理论,认为将 24 味中药聚为 8类比较合适。由图1 可知:类一为白术、黄芪、茯苓、党参、陈皮、白芍、木香、苍术、黄连;类二为薏苡仁、半夏;类三为白花蛇舌草、半枝莲、八月札;类四为败酱草、白扁豆、山药、厚朴;类五为甘草、枳壳;类六为当归;类七为地榆、苦参;类八为柴胡。

2.3 因子分析

对这 24 位中药进行因子分析, Bartlett 球形度检验卡方值为 1111.305,显著性检验 P 值为 0.000,达到极显著的水平。KMO 的值为 0.547,>0.5,说 明适合做因子分析,但却< 0.7,说明该因子分析的样本取样适合度不是特别高,可能做出的因子模型不是很完善,但值得检验。采用主成分法,可以看出,初始值特征值> 1 的成分共计 8 个,因此抽取了公因子 8 个,方差贡献率共 66.135%。旋转采用最大四次方值法,得到具有 Kaiser 标准化的四分旋转法的旋转成分矩阵图,见表 3。将各药物归入其贡献值最大的公因子,则各公因子包含的药物分别是因子 1:茯苓、白术、党参、陈皮、木香、八月札;因子 2:地榆、败酱草、白扁豆、厚朴、当归;因子 3:黄连、苍术、半夏;因子 4:白芍、柴胡;因子 5:山药;因子 6:甘草、枳壳、黄芪;因子 7:苦参;因子 8:半枝莲、薏苡仁、白花蛇舌草。

3 讨论

3.1 药物频数分析

从表 1 可见,治疗大肠癌的 24 味高频药中,有8 味药为补虚药,占 33.33%,有 5 味药为清热药,

[7]

占 20.83%。这与司富春等 发现补虚药和清热药占治疗大肠癌中药前两位的研究结果相一致,而补虚药中又以补气药最多见,有 6 味药。由此可见, “气”在大肠癌的发病病机中所占的比重。所以治疗上,重视在健脾补虚的同时配合清热解毒和化痰去燥类的药,如《医学心悟》所述:“夫积聚、症瘕之症,有初、中、末之三法焉。当其邪气初客,所积未坚,则先消之而后和之。及其所积日久,气郁渐深,湿热相生,块因渐大,法从中治,当祛湿热之邪,削之软之,以底于平。但邪气久客,正气

[8]必虚,须以补泻迭相为用” 。若纯用“补”则邪气益固,纯用“泻”则正气随脱,此证未愈,彼病益深,所以必须攻、补同用。

3.2 药物聚类分析

类一中, 9 味药都归脾经,药效集中体现在健脾益气、燥湿利水。类二由温化寒痰药、利水消肿药组成。类三由抗癌药配合舒肝理气、清热解毒药组成。类四中清热解毒、健脾化湿、生津益肺、行气消积之药同用,提示该证型热、湿、积而不化,气滞不行;其中败酱草、白扁豆、厚朴都归胃经, 而山药补脾养胃,生津益肺。类五中甘草补脾益气,清热解毒,祛痰止咳;枳壳破气、行痰、消积;体现了该证型湿热、瘀毒、气滞的病机;类六中突出补血、活血之功能,大肠癌是慢性消耗性疾病,患病之人长期受疾患缠身,致机体气血极度耗损,所以补益气血是治疗大肠癌的基本。类七中的药具有止血凉血、清热解毒、收敛止泻及抑制肿瘤的作用。类八中的柴胡有和解表里,疏肝解郁,升阳举陷之效。

由药物聚类可知,大肠癌与脾有着密切关系,致病以“脾虚”为先,治病则“健脾”成为关键环节。这与大肠癌的病机以虚证为本[ 9],且以脾虚为

[10] [11]

主 的结论相一致。侯风刚等人 对肠癌的证候调查分析,也验证了大肠癌以虚证为主的结论。

3.3 药物因子分析

因子分析结果显示:因子 1 由利水消肿、补气、理气之品组成,说明“气”的调理在治疗大肠癌过程中发挥着重要作用,同时也说明治疗大肠癌,治“气”的重要性。因子 2 中有抑制肿瘤功效的凉血止血药地榆,具有祛瘀功效的清热解毒药败酱草,以及补气的白扁豆、行气消积的化湿药厚朴、润燥滑肠的补血药当归等,适用于气血亏虚、瘀毒阻滞证的治疗。因子 3 由清热燥湿药黄连、化湿药苍术、燥湿化痰并温化寒痰药半夏组成,针对

大肠癌的寒湿之证进行治疗。因子 4 由平肝止痛、养血调经的补血药白芍,和解表里、疏肝解郁、升阳举陷的解表药柴胡组成。因子 5 为山药,是健脾益胃、生津益肺、补肾涩精的补气药。因子 6 有升阳利水、生津养血、行滞通痹的补气药黄芪,补脾益气、清热解毒、祛痰止咳的甘草,破气、行痰、消积理气药枳壳组成,3 味药都与气有着密不可分的关系,黄芪补气,甘草益气,枳壳破气,体现大肠癌治疗中治“气”的理念。因子 7 为清热燥湿药苦参。因子 8 由健脾补中的利水消肿药薏苡仁和具有抗癌作用的清热解毒药白花蛇舌草、半枝莲组成,可见抗癌之时,清热解毒具有关键作用。

4 小结

依据统计可知,治疗大肠癌常用的 24 味中药,归脾经的药最多,有 17 味,这也验证了大肠癌在治疗上主要针对脾而治。主要以健脾益气之药为主,配合使用清热、解毒、化瘀、祛湿之药。从高频使用药物可知,健脾益气药显著居多,印证了脾虚为肠癌之本,治疗大肠癌,尤其是对于具有虚证表现

[12]

的患者,健脾已经成为首要任务 。

目前应用聚类分析和因子分析方法对疾病用药规律进行统计分析已多有报道[13- 19],但对治疗大肠癌的中药进行因子分析的研究却不多,聚类分析和因子分析是研究证素及其组合规律的主要方法[ 20],

应用统计学方法对医案进行研究可行且更加科学化。本文旨在探究中药治疗大肠癌的用药特点及药物的聚集现象,因疾病的复杂性、患者的特异性和研究需求与方式的多样性,选择合适的数据分析方法对分析结果的准确性至关重要,所以仍然需要更多的试验与对比分析研究。

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(收稿日期:2016-12-15) (修回日期:2016-12-25;编辑:魏民)

表 1 大肠癌医案中常用中药频数分布情况

表 3 治疗大肠癌出现频次>15%的24味中药的旋转后因子载荷矩阵

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