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基于隐结构结合关联规则辨证分析卵巢功能早衰的方药规律

  2024-06-07    43  上传者:管理员

摘要:目的:基于隐结构结合关联规则辨证分析卵巢功能早衰的用药规律,以期为临床辨证及用药提供依据。方法:检索中国知网数据库、万方数据库、中国医学生物文献数据库、维普中文科技期刊数据库建库至2023年6月中收录的中医药治疗卵巢功能早衰的相关文献;提取纳入文献相关信息建立数据库,以隐结构分析和量化卵巢功能早衰证候要素、证型、治法分布规律,并运用关联规则网络可视化呈现核心药物及主要证型的症-药关系。结果:纳入文献292篇,计343条记录,获得出现频率≥5%的症状65个、中药59味。阳虚是卵巢功能早衰的首要证候要素,其次是阴虚、痰湿、血瘀、气郁;归纳总结出卵巢功能早衰5个常见证型,分别为肾虚肝郁证、脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾虚血瘀证、心肾不交证,以肾虚肝郁证为主;中药功效类别以补虚药为主,熟地黄、当归、菟丝子、淫羊藿、山药、枸杞子、山茱萸为核心中药,与其组成的配伍关联亦最强;常用方剂为柴胡疏肝散、归肾丸、参苓白术散、右归丸、当归六黄汤、左归丸、桃红四物汤、天王补心丹等。结论:隐结构与关联规则结合的数据挖掘方法系统梳理、分析卵巢功能早衰的证素特征、辨证规律和用药特点等,得出卵巢功能早衰患者多以肾虚为本,兼以肝郁、脾虚、肝阴虚、血瘀、心肾不交等,治疗应根据病机的不同有所侧重,在补肾益精的基础上佐以疏肝理气、益气健脾、养血滋阴、活血化瘀、宁心安神等辨证论治,标本兼治。

  • 关键词:
  • POF
  • 关联规则
  • 卵巢功能早衰
  • 方药规律
  • 隐结构分析
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卵巢功能早衰(premature ovarian failure, POF)是指育龄期女性(<40岁)出现卵巢储备功能衰竭,主要以卵泡刺激素升高(卵泡刺激素>40 U·L-1)、雌激素水平降低为特征。临床主要表现为月经紊乱、闭经、不孕等,并伴有潮热盗汗、性欲减退、生殖道干涩灼热感、骨质疏松、情绪和认知功能改变等不同程度的围绝经期症状[1,2]。流行病学调查显示,年龄<20岁、<30岁、<40岁的POF发病率分别为0.01%、0.1%、1%[3],国内发病率为1%~3%,并呈逐年上升及年轻化的趋势[4]。现代医学治疗POF常以激素替代治疗、促卵治疗、干细胞移植等为主,虽可调节生殖内分泌功能、提高妊娠率等,但存在停药后易复发、长期使用增加患癌风险、高排低孕、费用高昂等不良反应[5]。

中医药治疗POF疗效显著、安全性高,但多为个人经验,缺少系统、科学的梳理和分析。隐结构分析是以贝叶斯网络及概率图模型为底层原理,对数据进行多维聚类划分,通过存在联系的显变量以探寻引起这种关系的隐类特征,更适用于中医药的研究[6,7,8],其分析得到的结果准确性更高,客观性更强。关联规则网络采用Apriori算法,提取复杂数据信息中的核心项集,挖掘出药-药、药-症之间的强关联[9]。鉴于此,本研究采用隐结构结合关联规则网络挖掘分析POF的临床症状及用药等客观数据,挖掘POF的证候分布特点及主要证型用药规律,以期为临床辨证论治及用药提供客观可靠的依据。


1、资料与方法


1.1 文献来源

计算机检索中国知网数据库、万方数据库、中国医学生物文献数据库、维普中文科技期刊数据库中收录的中医药治疗POF的相关文献,检索时间为建库至2023年6月。以“卵巢早衰”OR“卵巢功能早衰”OR“卵巢功能性早衰”AND“中医”OR“中西医”OR“中医药”OR“中药”OR“方剂”为检索式。

1.2 文献纳入标准

(1)中医药治疗POF的临床研究或典型医案;(2)研究对象确诊为POF的患者;(3)文献中涉及中医证名并有对应的症状及体征,且只对应一个中药组方;(4)中药处方为内服处方,且有具体的中药组方。

1.3 文献排除标准

(1)无法获取全文或信息记录不全的文献;(2)内容重复的文献仅纳入其中1篇;(3)综述类、动物实验、会议论文、中医经验总结(不含典型医案)类文献;(4)研究对象合并其他疾病。

1.4 数据库的建立与规范

采用Microsoft Excel 2019软件构建文献信息库,纳入合格文献的标题、第1作者、发表时间、症状、体征、中药组成等信息。参照《中医诊断学》[10]和《中医临床常见症状术语规范》[11]对同一含义不同名称的症状、体征进行统一;参考《中药学》[12]及《中华人民共和国药典:中药材及原植物彩色图鉴》[13]规范化处理中药名称及功效类别。

1.5 数据挖掘

1.5.1 隐结构模型分析

参考《中药学》[12]的功效分类方法,对频率≥5%的中药按功效分类进行统计。采用孔明灯Lantern 5.0软件(香港科技大学研制),基于LTM-EAST(双步隐数分析法)算法[14],对频数≥5%的症状、中药分别构建隐结构模型,设置积累信息覆盖度≥99%,提取对隐变量节点贡献度较大的症状和中药进行模型诠释;结合专业知识,分别对症状、中药隐变量进行综合聚类,以先验概率量化POF证候规律。采用贝叶斯信息准则(BIC)评分[15]评价所得模型,通过负分计量,绝对值越大提示所得模型质量越高。

1.5.2 关联规则分析

采用SPSS Modeler 18.0软件中Apriori算法,分别建立药-药、症-药关联规则。采用Cytoscape 3.10.0软件计算药-药、症-药中节点连接分数(combine score)与度值(degree),构建药-药、症-药关联规则网络。


2、结果


2.1 文献检索结果

共检索出文献4 305篇,剔除重复文献2 333篇,参照纳入和排除标准,最终纳入292篇文献,计343条记录(每个证候及其相应的症状、体征、中药组方作为1条记录),获得出现频率≥5%的症状65个,使用频率≥5%的中药59味。

2.2 症状隐结构分析

2.2.1 症状隐结构模型构建及诠释

对65个症状进行隐结构模型构建,结果见图1。得到21个隐变量,分别用Y0、Y1、Y2……Y20表示,BIC评分为 -8 500.57 分。模型中Y18(不孕)与Y20(闭经、月经紊乱)代表POF内分泌和生殖两方面功能的紊乱和减退层面症状,其余每个隐变量可反映不同证候要素。对隐变量进行模型诠释,提取能反映特定证候要素的主要症状(累计信息覆盖率达99%)。参照《中医诊断学》[9]及结合医学专业知识,对各隐变量所反映的证候要素类型进行判读。例如Y0为阳虚、痰湿,Y1为阳虚、阴虚,见表1。

图1 POF的症状隐结构模型  

表1 症状隐变量对应的证候要素

2.2.2 证候要素综合聚类分析

对20个隐变量(隐变量Y20包含疾病层面的症状,故除外)进行综合聚类,可聚为阴虚、阳虚、气郁、血瘀、痰湿5类,并用先验概率量化每一证候要素在POF病机中所占的比重。按先验概率降序排列依次为阳虚(0.59)、阴虚(0.47)、痰湿(0.18)、血瘀(0.15)、气郁(0.14),见表2。

2.2.3 证型综合聚类分析

在证候要素分析的基础上,参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》中月经不调、闭经和不孕,并结合医学专业知识,将能够反映同一证型的症状隐变量进行综合聚类,共得到5个中医证型,按先验概率降序排列依次为肾虚肝郁证(0.76)、脾肾阳虚证(0.6)、肝肾阴虚证(0.58)、肾虚血瘀证(0.55)、心肾不交证(0.5),见表3。

2.3 中药隐结构模型建立及诠释

2.3.1 中药应用频次及功效分类情况

59味中药频率按从高到低排序,前5位中药依次为熟地黄(253次、73.76%)、当归(244次、65.30%)、菟丝子(223次、65.01%)、山药(174次、50.73%)、山茱萸(169次,49.27%)。59味中药按功效分类可分为10类,以补虚药(2 660次,65.83%)为主,见表4。

表2 POF证候要素综合聚类分布

表3 POF证型综合聚类分布

2.3.2 中药隐结构模型构建

对59味中药进行隐结构模型构建(图2),共得到13个隐变量,BIC评分为-8 237.66分。对13个隐变量进行综合聚类,共聚为5类,记为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5。以Z1为例对聚类模型进行结果诠释(图3),包括隐变量Y0(枸杞子、熟地黄、肉桂)、Y3(山药、山茱萸、柴胡、郁金、香附)、Y6(白芍、当归)、Y7(淫羊藿)等。对Z1进行泛连分析得到信息曲线图(图4),枸杞子与Z1的互信息值最大,当截取到13个中药时,信息覆盖率达到99%,枸杞子、熟地黄、柴胡等对Z1的关系最为密切,反映以补肾疏肝治法为主,核心方剂为柴胡疏肝散、归肾丸,可反映所属证候为肾虚肝郁证,由此可得出Z2—Z5综合聚类结果,见表5。

表4 治疗POF的中药功效分布

图2 POF治疗的中药隐结构模型   

图3 Z1综合聚类模型   

表5 POF治疗的中药隐结构模型综合聚类分布

图4 综合聚类Z1的泛连分析信息曲线图   

2.4 中药关联规则网络分析

设定最大规则前项数为2,支持度≥10%,规则置信度≥80%,提升度>1,共获得关联规则176条,筛选出置信度≥90%的强关联规则27条,其中2项强关联规则4条,3项强关联规则23条(表6)。对59味中药建立关联规则网络,获取网络中两两中药间的连接分数(combine score)及单味中药的节点度值(degree),以combine score≥2倍中位数、degree≥15为筛选标准,获取核心中药25味,并构建核心中药关联规则网络(图5)。其中degree值越大,中药圆节点越大,颜色越深;combine score值越大,中药间连线越粗,颜色越深,提示中药的重要程度越高,中药间配伍关联越强。由此可见熟地黄、当归、菟丝子、淫羊藿、山药、枸杞子、山茱萸节点度值最高,与其组成配伍关联亦最强。

表6 POF治疗的高频中药强关联规则分析

2.5 主要证型的症-药关联规则网络分析

根据证型和中药隐结构聚类分析结果,以先验概率最高的证型为代表,设定最小支持度为5%,置信度为70%,对药-症关联规则进行挖掘,统计得到26条强关联规则(表7),以combine score≥2倍中位数为筛选标准,建立症-药关联网络图(图6),分析其辨证特点及用药规律。由此可见,肾虚肝郁证患者以脉弦、脉细、腰膝酸软、烦躁易怒、失眠为辨证特点,用药以熟地黄、菟丝子、当归、柴胡、香附等补虚疏肝理气药为主。

图5 POF治疗的核心中药关联网络   

图6 POF主要证型的症-药关联网络图  

表7 POF主要证型症-药强关联规则分析


3、讨论


中医古籍中并无“卵巢功能早衰”这一病名,现代医家根据其发病特点及临床症状,将其归为“月经不调”“闭经”“不孕症”“绝经前后诸症”等范畴。辨证论治是中医诊断和治疗疾病的基本思路,通过四诊收集的症状和体征,提取核心症状、证素,进行合理辨证,确定治法,遣方用药。辨证论治也是中医诊疗疾病的重要环节,但证候多样性、复杂性及动态性的特点使辨证论证的临床应用成为难点,影响诊疗效果。因此,近年来证候的规范化、标准化成为研究的热点。本研究基于POF的文献发表现状,运用隐结构联合关联规则的数据挖掘方法对症-证、药-药、药-证、证-症-药进行科学的归类和分析,阐明证候分布特征及用药规律,为该病的临床诊疗提供新的参考。

3.1 症-证隐结构聚类分析

本研究建立症状隐结构模型,分析得出POF证候要素可聚为阳虚、阴虚、气郁、血瘀、痰湿5类,阳虚的先验概率最高,为该病的首要证候要素。在此基础上对证型进行综合聚类分析,得出POF的证型多为:肾虚肝郁证、脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾虚血瘀证、心肾不交证,其中肾虚肝郁证的先验概率较高,为POF最常见证型,可能与现代女性生活、工作、学业压力不断增加密切相关。研究发现,压力大、抑郁、焦虑等精神因素在POF高危发病因素中占到了18.78%[16]。在各证候的隐变量中,均出现隐变量Y3、Y7、Y8腰膝酸软、畏寒肢冷、性欲淡漠、头晕、耳鸣等肾虚的症状,故 POF是以肾虚为本。肾为先天之本,藏精,主生殖,为一身阴阳之本。肾阴是卵泡发育成熟的物质基础,肾阳有鼓动、温煦激发且维持动力的作用,为卵泡的生长发育提供条件,从而形成规律的月经周期及生殖节律。因此,肾中精气主导着女性的经孕胎产,是卵巢功能正常的物质基础。若肾阴不足,卵泡缺乏肾阴提供的物质基础而不能发育成熟,肾阳虚,则不能鼓动肾阴的生化,导致卵泡发育障碍。因此,肾虚是本病的根本病机。Y10、Y11、Y12为肝郁症状,肝气疏泄不畅,气机阻滞,气血失调,故见烦躁易怒、胸胁胀痛、善太息、抑郁、脉弦等症状。肝郁日久可化火伤阴,或水不涵木则出现Y4、Y5、Y14、Y15烘热汗出、潮热盗汗、五心烦热、阴道干涩、口燥咽干、舌红少苔、脉数等肝肾阴虚的症状。Y0、Y2、Y18为脾阳虚的症状,脾失健运,气血无以生化,且无法运化水湿,聚湿成痰,则出现面色萎黄、神疲乏力、便溏、纳差等症状,脾虚日久,后天无法滋养先天,则出现面色晦暗、夜尿多、冷痛、脉沉等脾肾阳虚之症。POF是卵巢储备功能逐渐衰退的过程,病程较长,肾虚影响气血正常运行,正所谓“久病必瘀”“虚久必瘀”,则出现Y17、Y19舌有瘀点、脉涩、经色暗红、经血夹块等血瘀症状。Y3、Y6、Y15为心肾不交的症状,心肾不调,水火不济,肾水不足,无法安其心火,心火亢盛,则出现心烦、善忘、失眠多梦、口燥咽干等症。本病的病因病机复杂,在辨证过程中具有主观性、多重性,临床诊治需注意查明虚实,在强调肾虚的基础上还应考虑其他脏腑功能失调、病理因素。隐结构模型将其复杂症状得以量化,为中医证候的客观判断提供一定参考。

3.2 药-证隐结构聚类分析

本研究结合专业知识,对中药13个隐类进行综合聚类,共聚为5类。隐结构分析提示,治疗本病注重补肾,Z1—Z6中的隐变量Y0(熟地黄、鹿角胶、枸杞子、覆盆子)、Y1(女贞子、墨旱莲)、Y2(肉苁蓉)、Y3(山茱萸)、Y4(龟甲)、Y5(菟丝子)、Y7(淫羊藿、仙茅、巴戟天、续断)、Y10(紫河车、黄精、补骨脂)均提示本病应注重补肾。在补肾填精的基础上,应根据结合辨证兼以疏肝、健脾、活血、宁心,如Z1中Y3(柴胡、郁金、香附)等体现疏肝理气;Z2中Y2(太子参)、Y3(山药)、Y11(白术、茯苓)、Y12(党参)等体现益气健脾、祛湿化痰;Z3中Y1(女贞子、墨旱莲)、Y4(阿胶、龟甲)、Y6(当归)等体现补益肝肾、养血滋阴;Z4中Y2(红花、桃仁、赤芍)等体现活血化瘀;Y5中隐变量Y0(五味子、酸枣仁)、Y5(麦冬、生地黄)、Y6(莲子心)、Y8(黄柏、知母)、Y9(百合)体现滋阴降火、宁心安神。

以方(药)测证是探索中医证候诊断的有效方法[17,18]。Z1—Z5经过隐类权重计算后提示Z1含柴胡疏肝散、归肾丸;Z2含参苓白术散、右归丸;Z3含当归六黄汤、左归丸;Z4含桃红四物汤;Z5含天王补心丹的核心药物。以方测证,推测其对应的证候分别为肾虚肝郁证、脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾虚血瘀证、心肾不交证。以Z1为例,Y3、Y6中柴胡、香附、白芍为柴胡疏肝散主要中药以疏肝理气,主治肝气郁滞之烦躁易怒、胸胁胀痛、乳房胀痛、善太息、抑郁、脉弦等;Y0、Y3、Y5、Y6中熟地黄、枸杞子、山药、山茱萸、当归、菟丝子为归肾丸主要中药以补阴益阳、养血填精,主治肾虚精衰之腰膝酸软、头晕耳鸣、面色晦暗等,故推断所属证候为肾虚肝郁证。

3.3 药-药关联规则分析

本研究显示,POF高频中药功效类别以补虚药为主,其中补阳药和补阴药占了较大比重。关联规则分析显示,熟地黄、当归、菟丝子、淫羊藿、山药、枸杞子、山茱萸为POF的核心中药。现代研究表明,熟地黄、菟丝子、淫羊藿、山茱萸等补肾药具有类雌激素样作用,通过调节丘脑-垂体-性腺轴功能,提高垂体对促性腺激素释放激素的反应性,促进卵泡发育,改善卵巢内环境[19,20,21,22]。置信度较高药对是组成四物汤的核心药对,最早见于唐代蔺道人《仙授理伤续断秘方》,宋代《太平惠民和剂局方》中始用于治疗妇人诸疾,熟地黄滋阴养血填精、白芍补血敛阴和营、当归补血活血调经、川芎活血行气开郁。4种药物相配,动静相伍,调补结合,补血而不滞血,行血而不伤血,临床上多以其为基础方进行加减变化治疗妇人疾病,被称为“妇科圣药”。现代药理研究证实,四物汤可与类固醇结合,调节激素,改善卵巢功能[23]。

3.4 证-症-药关联规则分析

运用关联规则分析挖掘药物、症状等要素之间的相关性,以推演证型的核心症状及药物[24,25]。本研究以肾虚肝郁证为例进行证-症-药关联规则分析,强关联规则中牡丹皮+菟丝子、郁金+菟丝子、黄精+当归+熟地黄、牡丹皮+山茱萸+熟地黄与失眠;益母草+菟丝子与头晕;牡丹皮+山药与汗出;柴胡+香附、香附+柴胡+枸杞子、香附+柴胡+白芍与烦躁易怒;黄精+菟丝子+当归、黄精+当归+柴胡、柴胡+枸杞子+山药与腰膝酸软,可知肾虚肝郁证以腰膝酸软、烦躁易怒、失眠为辨证特点,临证常用方剂为柴胡疏肝散、归肾丸等,以疏肝解郁、补肾填精,以腰膝酸软、烦躁易怒、失眠、脉弦、脉细为辨证特点。因此,在治疗本病时,应根据病机的不同有所侧重,标本兼治,补泻相宜,以治虚实夹杂等复杂证候。

综上所述,本研究通过建立隐结构模型及关联规则网络系统分析了POF的用药规律,揭示该病以肾虚为主,兼以肝郁、脾虚、血瘀等,常见证型为肾虚肝郁证、脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾虚血瘀证、心肾不交证,以肾虚肝郁证最为多见。治疗以补肾为主,根据病机侧重点的不同,佐以疏肝理气、益气健脾、养血滋阴、活血化瘀、宁心安神等辨证论治,熟地黄、当归、菟丝子、淫羊藿、山药、枸杞子等为治疗该病的核心药物。此外,本研究以肾虚肝郁证为例进行了证-症-药关联规则分析,得出其以腰膝酸软、烦躁易怒、失眠为辨证特点,用药以熟地黄、菟丝子、当归、柴胡、香附等补虚疏肝理气药为主,方选柴胡疏肝散、归肾丸。此次研究旨在为该病诊疗提供更有信度的证据,也为该病的中医辨证论治及治疗过程中的随症加减提供依据。


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基金资助:河南省中医药科学研究专项课题项目(2022JDZX121);河南省中医药传承与创新人才工程(仲景工程)中医药学科拔尖人才项目{豫卫中医函[2021]15号};


文章来源:慕文理,魏丹丹,郑雪,等.基于隐结构结合关联规则辨证分析卵巢功能早衰的方药规律[J].中医学报,2024,39(06):1344-1351.

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