王 哲,趙海濱,馬曉娟,殷惠軍
急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病致殘和致死的主要原因,據(jù)《中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計年鑒2020》顯示,2019年我國農(nóng)村居民冠心病死亡率為130.14/10萬,其中急性心肌梗死的死亡率為78.24/10萬,呈不斷上升趨勢。冠狀動脈支架介入是AMI的主要治療方法之一,2018年我國冠心病經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)治療總例數(shù)為91萬余例,冠心病病人平均置入支架1.46枚[1]。但PCI術(shù)后,仍有病人會因非特異性胸痛、心絞痛、心肌梗死或心力衰竭等原因再次住院[2],而在上述方面,中醫(yī)藥治療具有獨特的優(yōu)勢[3]。中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院是國家中醫(yī)心血管臨床醫(yī)學(xué)研究中心,是我國成立最早的中醫(yī)和中西醫(yī)結(jié)合心血管病專科,成立50多年來,圍繞心血管疾病進行了許多防治研究,積累了豐富的診療經(jīng)驗,有多個國家級與省部級以上的心血管科研項目與成果支撐,在冠心病的中醫(yī)藥治療中有自己獨特的方法和優(yōu)勢。本研究的目的是對中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院PCI術(shù)后病人的中藥處方進行數(shù)據(jù)挖掘,以期為PCI術(shù)后病人的中醫(yī)藥治療提供數(shù)據(jù)支持。
1.1 數(shù)據(jù)來源 收集2016年—2019年于中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院行PCI術(shù)的病人,并且開立有中藥處方,收集病人術(shù)后至2021年10月13日前所有的門診及住院處方。
1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 手術(shù)期間,至少植入支架1枚,并開立有中藥處方。
1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 無中藥處方開立時間、重復(fù)處方、小處方(藥味<3味)、大處方(藥味>50味)等。
1.4 數(shù)據(jù)處理 依據(jù)2020年中國藥典,規(guī)范中藥名稱,如土元改為土鱉蟲;保留中藥炮制方法,如清半夏、法半夏,生黃芪、炙黃芪等;《藥典》及《中藥學(xué)》中未收錄的中藥名稱保持原名,如分心木、石見穿、百藥煎等。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 將符合標(biāo)準(zhǔn)的處方錄入Excel 16.54進行處理后運用SPSS 25.0進行藥物頻數(shù)統(tǒng)計、系統(tǒng)聚類及因子分析,運用IBM SPSS Modeler18.0軟件進行Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則分析,再進一步使用Gephi 0.92軟件對數(shù)據(jù)進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析,計算網(wǎng)絡(luò)的拓撲特征參數(shù),如平均度、特征向量中心度等,生成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜。
2.1 中藥處方基本情況 選取2016年—2019年于中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院行PCI術(shù)后的病人709例,采集其術(shù)后至2021年10月13日的住院及門診中藥處方,共7 115劑,對方劑進行篩選后,共納入4 536首中藥處方,涉及中藥534味。
2.2 藥物頻次統(tǒng)計 所有中藥處方中有(14.00±5.74)味中藥,最大處方為48味,最小處方3味。使用頻率>10%的中藥共33味,前10位包括生黃芪、川芎、丹參、茯苓、當(dāng)歸、陳皮等。詳見表1。
表1 高頻中藥使用頻次及頻率(n=4 536)
2.3 中藥性味、歸經(jīng)功效統(tǒng)計 對所有處方中藥進行四氣、五味及歸經(jīng)的統(tǒng)計,四氣頻次共66 240次,其中溫性最高,為27 713次(41.8%),寒性次之,為21 249次(32.1%),詳見圖1。中藥五味頻次共計103 079次,以甘味(35 236次,占34.2%)、苦味(32 013次,占31.1%)、辛味(23 377次,占22.7%)為主,詳見圖2。統(tǒng)計中藥歸經(jīng)頻次共175 323次,其中位居前5位的是足太陰脾經(jīng)(32 652次,占18.6%)、足厥陰肝經(jīng)(30 307次,占17.3%)、手太陰肺經(jīng)(28 900次,占16.5%)、足陽明胃經(jīng)(22 278次,占12.7%)、手少陰心經(jīng)(21 156次,占12.1%),詳見圖3。中藥功效頻次共66 240次,其中位居前5位的是補虛藥(15 660次,占23.6%)、活血化瘀藥(9 797次,占14.8%)、清熱藥(8 672次,占13.1%)、理氣藥(5 477次,占8.3%)、利水滲濕藥(4 660次,占7.1%),詳見圖4。
圖1 四氣頻率雷達圖
圖2 五味頻率雷達圖
圖3 歸經(jīng)頻率雷達圖 圖4 藥效規(guī)律雷達圖
2.4 中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則分析 對錄入4 536首中藥處方,運用Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則分析,設(shè)置條件支持度≥10%,規(guī)則置信度≥70%,最大前項數(shù)為3。得出最小支持度10.01%,最大支持度27.73%。所得關(guān)聯(lián)規(guī)則較強的藥物組合詳見表2。
表2 中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則分析(支持度≥10%,置信度≥70%)
2.5 中藥復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析 使用Gephi 0.92軟件對數(shù)據(jù)進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析,挖掘核心藥物,節(jié)點越大表示度值越大,藥物核心程度越高;兩個節(jié)點之間的連線越粗,表示兩節(jié)點共現(xiàn)程度越高。使用度值(Degree)、中間中心性(betweenness centrality,BC)、接近中心性(closeness centrality,CC)進行篩選。兩次計算所得藥物的Degree、CC、BC中位數(shù)分別為260、0.66、202,去除小于相應(yīng)屬性值的節(jié)點,得到網(wǎng)絡(luò)1。再次取中位數(shù),獲得Degree≥421、BC≥1 420、CC≥0.83的節(jié)點,繪制網(wǎng)絡(luò)2,核心藥物包括生黃芪、丹參、川芎、茯苓、陳皮、黨參、當(dāng)歸、炒白術(shù)、柴胡、黃芩、生地、炙甘草、生甘草。再次取中位數(shù),獲得Degree≥444、BC≥1 850、CC≥0.87的節(jié)點,繪制網(wǎng)絡(luò)3,核心藥物為生黃芪、丹參、當(dāng)歸、川芎、茯苓、陳皮。詳見圖5。
圖5 中藥復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
2.6 聚類分析 對32味使用頻次≥500次的中藥進行系統(tǒng)聚類分析。結(jié)合中醫(yī)理論,將32味中藥分為15類,其中2味及以上的聚類有9類(見表3)。
表3 高頻藥物聚類
2.7 因子分析 對32味高頻藥物(頻次≥500次)進行因子分析,KMO系數(shù)為0.654(>0.5),巴特利特球形度檢驗,可見明顯性為0.000(<0.05),提示可進行因子分析。進一步行因子分析,得到13個公因子(見表4),累及方差為60.21%(>50%),提示公因子具有代表性。
表4 高頻藥物因子分析
臨床研究發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥不僅可改善PCI術(shù)后病人的臨床癥狀及心功能[4],而且可改善預(yù)后[5]。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以幫助探索中醫(yī)藥的臨床處方規(guī)律,為辨證處方提供數(shù)據(jù)支持[6]。本研究采集中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院PCI術(shù)后病人的真實處方,共納入處方4 536首,以期更好地探索真實世界中PCI術(shù)后病人中醫(yī)藥的使用規(guī)律。
通過對臨床處方進行分析發(fā)現(xiàn),中藥使用頻次較高藥物與中藥復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)的核心藥物一致,皆為生黃芪、丹參、當(dāng)歸、川芎、茯苓、陳皮等??梢奝CI術(shù)后的治療中,以補氣活血為主,理氣化痰為輔。黃芪,味甘,微溫,功效以補氣健脾、升陽舉陷為主,《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》記載其“能補氣,兼能升氣,善治胸中大氣(宗氣)下陷”。宗氣貫心脈行氣血,具有推動心臟搏動等功能,宗氣不足或下陷則血氣不行,心脈不通,發(fā)為胸痹心痛。治療冠心病的常用方劑升陷湯就以生黃芪為君藥,取其益氣升陽舉陷的作用,認為黃芪可以使宗氣充盛,諸癥自除[7]?,F(xiàn)代藥理研究顯示,黃芪具有強大的心血管保護作用。黃芪通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)、抗炎、抗氧化應(yīng)激等途徑,對缺血再灌注或缺氧/復(fù)氧引起的心肌損傷產(chǎn)生保護作用,同時通過增加細胞活力、減輕氧化損傷及炎癥反應(yīng),明顯縮小心肌梗死面積。黃芪還可通過不同途徑發(fā)揮抗心肌纖維化、抗心肌肥厚、保護血管細胞、降壓、抗動脈粥樣硬化等作用[8]。
活血化瘀是冠心病的重要治法[9],丹參、當(dāng)歸、川芎均屬于活血化瘀藥。丹參,味苦,微寒,可活血調(diào)經(jīng)、祛瘀止痛、除煩安神,《本草便讀》記載:“丹參,功同四物,能祛瘀以生新……但補血之力不足,活血之力有余,為調(diào)理血分之首藥”?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),丹參可通過抑制人心房成纖維細胞中的氧化應(yīng)激和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)信號通路,阻止血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導(dǎo)肌成纖維細胞分化,從而起到抗心房纖維化的關(guān)鍵作用,其他藥理作用包括抗氧化、抗細胞凋亡、抗炎、抗心肌肥厚等[10]。當(dāng)歸,味甘,辛溫,具有補血調(diào)經(jīng)、活血止痛、潤腸通便的功效,《本草綱目》記載:“治頭痛,心腹諸痛……和血補血”。采用當(dāng)歸的成分之一香草酸,對來源于胚胎期的大鼠心肌細胞處理后,可改善缺血再灌注后心肌細胞活力,降低乳酸脫氫酶(LDH)和肌酸激酶(CK)水平,上調(diào)二磷酸腺苷(AMP)激活的蛋白激酶α2(AMPKα2)蛋白水平,減少活性氧(ROS)的生成等途徑抑制氧化應(yīng)激,起到減輕缺血再灌注導(dǎo)致的心肌損傷[11]。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸與黃芪不同比例聯(lián)用時,可對心肌梗死的小鼠模型起到不同的作用,如黃芪與當(dāng)歸1∶1聯(lián)用可抑制心肌梗死后的細胞凋亡并減少炎癥,黃芪、當(dāng)歸5∶1聯(lián)用不僅可減少心肌梗死后的細胞凋亡,而且明顯促進了血管生成[12]。川芎,辛溫,活血行氣、祛風(fēng)止痛,《本草匯言》記載:“川芎,上行頭目,下調(diào)經(jīng)水,中開郁結(jié),血中氣藥……雖入血分,又能去一切風(fēng),調(diào)一切氣”。川芎的成分之一川芎嗪,可通過調(diào)節(jié)離子通道、刺激一氧化氮(NO)釋放、抑制血管平滑肌細胞增殖與遷移、清除活性氧、防止血小板聚集等機制治療心血管疾病[13]。
心脾同治是冠心病治療的顯著特點[14-15]。茯苓,甘淡平,利水滲濕、健脾寧心,《神農(nóng)本草經(jīng)》記載:“主胸脅逆氣,憂恚驚邪恐悸,心下結(jié)痛”。研究顯示,茯苓可通過抑制細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2和p38途徑,保護心肌細胞免受脂多糖誘導(dǎo)的炎癥和凋亡[16];茯苓不僅可改善高脂血癥及相關(guān)的脂質(zhì)代謝異常[17],還可通過細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)激活的核因子E2相關(guān)因子2/血紅素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信號通路減輕低密度脂蛋白誘導(dǎo)的炎癥和氧化應(yīng)激,抑制血管平滑肌細胞上泡沫細胞形成[18]。陳皮,辛苦溫,理氣健脾、燥濕化痰,《金匱要略·胸痹心痛短氣病》記載:“胸痹,胸中氣塞、短氣,茯苓杏仁甘草湯主之;橘枳姜湯亦主之”。方中重用陳皮,取其辛行溫通、行氣止痛之功。藥理學(xué)研究顯示,陳皮可在多方面調(diào)節(jié)血脂、抗動脈粥樣硬化,如橙皮苷可降低高血脂大鼠總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平;柚皮苷通過抑制細胞間黏附分子-1(ICAM-1)、血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)和單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)表達,抑制巨噬細胞滲入、平滑肌細胞增殖等,減少血管斑塊發(fā)展,同時陳皮還包括抗血栓、保護心肌細胞等作用[19]。
藥物性味歸經(jīng)頻次統(tǒng)計顯示,PCI術(shù)后中藥主要歸于脾經(jīng)和肝經(jīng),較多的選用補虛藥及活血化瘀藥。四氣以溫藥為主,寒性次之;五味以甘、苦為主,辛藥次之。性味歸經(jīng)的特點很大程度是由高頻藥物決定的。高頻藥物中多為益氣活血藥,益氣藥多歸于脾經(jīng),性味甘溫;而活血藥多歸肝經(jīng)、味多辛苦,其中川芎性溫,丹參、赤芍性寒。以上結(jié)果與PCI術(shù)后中醫(yī)證候?qū)W研究結(jié)果一致,該類研究發(fā)現(xiàn)PCI術(shù)后最常見的證候為氣虛血瘀證,其次為氣滯痰阻[20]。
關(guān)聯(lián)分析可以找出臨床常用藥對及角藥。二項關(guān)聯(lián)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)薤白→瓜蔞、川芎→赤芍、紅花→川芎;三項關(guān)聯(lián)分析,得出薤白+丹參→瓜蔞、薤白+生黃芪→瓜蔞、黨參+丹參→生黃芪等,均為臨床常用組合。其中瓜蔞薤白半夏湯出自《金匱要略》,功效為通陽散結(jié)、祛痰寬胸,是治療胸痹的經(jīng)典方劑,臨床研究發(fā)現(xiàn)其可以改善PCI術(shù)后病人的血液流變學(xué)、冠狀動脈微循環(huán)、減少炎性因子的分泌并改善遠期預(yù)后[21-22]。
對32味高頻藥物進行系統(tǒng)聚類分析及因子分析,共得到9類及13個公因子,體現(xiàn)了臨床治療PCI術(shù)后病人基礎(chǔ)治則及方劑。第1類藥物為川芎、丹參、當(dāng)歸、赤芍、紅花,第9類藥物為郁金、醋延胡索,兩類藥的主要功效均為活血化瘀、行氣止痛;第2類,法半夏、瓜蔞、薤白、陳皮、紅曲,主要功效為化痰行氣通陽;第3類,柴胡、黃芩、白芍疏肝養(yǎng)陰清熱;第4類以黃連、醋莪術(shù)、炒枳殼配伍,為新發(fā)現(xiàn)的藥物組合方式,《普濟方·積聚門》記載:“黃連、青皮、川烏、枳殼、巴豆、干姜、莪術(shù)、陳皮。消積滯……亦治心腹暴疼”,用黃連清熱解毒,莪術(shù)破血行氣消積,枳殼行氣開胸除脹,共奏行氣活血解毒之功;第5類,炙甘草配桂枝辛甘化陽;第6類生地、丹皮清熱養(yǎng)陰;第7類藥物為生黃芪、黨參,第8類藥物為茯苓、炒白術(shù),均可益氣健脾。以上方劑組合也佐證了PCI術(shù)后的治則以益氣活血、理氣化痰為主,清熱養(yǎng)陰為輔。
本研究根據(jù)PCI術(shù)后病人的實際中藥處方構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,分析了PCI術(shù)后中醫(yī)藥治療的潛在規(guī)律,為臨床處方用藥提供了經(jīng)驗。但此次研究的不足之處,由于臨床病歷數(shù)據(jù)不全面,故并未深入研究PCI術(shù)后不同并發(fā)癥之間的用藥差異。后期研究將進一步對同一病人術(shù)后不同時間,或伴發(fā)不同并發(fā)癥進行深化研究,以期為PCI術(shù)后病人中醫(yī)藥治療提供更多的數(shù)據(jù)支持。