活血化淤药的模糊聚类分析.pdf

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1、活血化淤药的模糊聚类分析李茵，杨晓敏(广西柳州市中医院，柳州市5 4 5 0 0 1)中图分类号R 2 8 6；R 2 8 8文献标识码C文章编号1 0 0 1-0 4 0 8(2 0 0 8)0 9-0 7 1 5-0 3摘要目的:对活血化淤药进行分类。方法:对 3 3 种具有活血化淤作用的常用中药，通过S P S S 1 0.0统计软件包建立数据库，收录药物的性、味归经及功效，将之作为能反映分类特征的变量，并将药物名称作为测量的变量，进行分层聚类中的 Q 型聚类。结果:当分为 4 类时，第 1 类应当为活血调经药，第 2 类为活血止痛消症药，第 3 类为活血化淤止痛药，第 4类为破血逐淤药

2、；当分为 5 类时，第 5 类为活血疗伤药；当分为 6 类时，第 3 类为活血祛风药，第 6 类为活血止血药。结论:运用聚类分析法，能较好地将不同类别却有相同功效的药物归类，并根据这一类药物作用趋势的不同分类。关键词活血化淤；中药；聚类分析；分类F u z z yG r o u p i n gA n a l y s i so nH e r b sf o rP r o m o t i n gB l o o dC i r c u l a t i o nt oR e m o v eB l o o dS t a s i sL IY i n，Y A N GX i a o _ m i n(G u a n

3、g x iL i u z h o uH o s p i t a lo fT r a d i t i o n a lC h i n e s eM e d i c i n e，L i u z h o u5 4 5 0 0 1，C h i n a)A B S T R A C T O B J E C T I V E:T o c l a s s i f y t h e h e r b s f o r p r o m o t i n g b l o o d c i r c u l a t i o n t o r e m o v eb l o o ds t a s i s.M E T H O D S:D a

4、 t a b a s eo f3 3c o m m o n l yu s e dh e r b sf o rp r o m o t i n gb l o o dc i r c u l a t i o nt or e m o v eb l o o ds t a s i sw a se s t a b l i s h e db ym e a n so fS P S S 1 0.0s o f t w a r ep a c k a g e；a n dt h en a t u r e，t a s t e s，m e r i d i a na t t r i b u t i o n sa n da c t

5、 i o n so ft h eh e r b sw e r e c o l l e c t e d a s v a r i a b l e s s h o w i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c l a s s i f i c a t i o n，a n d t h en a m e so ft h eh e r b ss e r v e da sv a r i a b l e sf o rm e a s u r e m e n tt op r o c e e dQC l u s t e ri nH i e r a r c h i

6、c a lC l u s t e r.R E S U L T S:W h e nt h eh e r b sw e r ec l a s s i f i e di n t o4g r o u p s，t h ef i r s tg r o u pi n c l u d e dt h eh e r b sf o rp r o m o t i n gb l o o dc i r c u l a t i o nt or e s t o r em e n s t r u a lf l o w，t h es e c o n dt h eh e r b sf o rp r o m o t i n gb l

7、 o o dc i r c u l a t i o nt oa r r e s tp a i na n dd i s s i p a t et u m o r，t h et h i r dt h eh e r b so fh e r b sf o ra c t i v a t i n gb l o o dc i r c u l a t i o nt od i s s i p a t eb l o o ds t a s i sa n dk i l lp a i n，t h ef o u r t ht h eh e r b sf o rs e v e r e l ya c t i v a t i

8、n gb l o o dc i r c u l a t i o nt od i s s i p a t eb l o o ds t a s i s.W h e nt h eh e r b sw e r ec l a s s i f i e di n t o5g r o u p s，t h ef i f t hg r o u pi n c l u d e dh e r b sf o ra c t i v a t i n gb l o o dc i r c u l a t i o nt oc u r ew o u n d.W h e nt h eh e r b sw e r ec l a s s

9、i f i e di n t o6g r o u p s，t h et h i r do n ei n c l u d e dt h eh e r b sf o ra c t i v a t i n gb l o o dc i r c u l a t i o nt oe x c l u d ew i n da n dt h es i x t ht h eh e r b sf o ra c t i v a t i n gb l o o dc i r c u-l a t i o nt os t a n c hb l o o d.C O N C L U S I O N:F u z z yg r o

10、u p i n ga n a l y s i sc a nb ea p p l i e dt oc l a s s i f yh e r b so fd i f f e r e n tk i n d sy e tw i t ht h es a m ee f f i c a c ya n dt oc l a s s i f yt h es a m eg r o u po fh e r b sa c c o r d i n gt ot h e i rd r u ga c t i o n s.K E Y W O R D S P r o m o t i n g b l o o d c i r c u

11、l a t i o n t o r e m o v e b l o o d s t a s i s；T r a d i t i o n a l C h i n e s em e d i c i n e；F u z z yg r o u p i n ga n a l y s i s；C l a s s i f i c a t i o n活血化淤既是中药的功效，又是治疗淤血证的一大法则，因而在临床中得到了广泛应用。近年来，随着药理研究的深入，活血化淤药的使用范围大为扩宽，其领域涉及内、外、妇、儿等几乎所有学科，并取得满意疗效。然而，中药学中具有活血化淤作用的药物较多，并且一味药物具有多种功效，而不

12、同分类之间的药物又常常具有某一相同功效。如当归，常被归为补血药，但同时兼有活血化淤作用，常与活血化淤药相须为用治疗淤血证。如何将不同分类却具有相同功效的药物归类，并根据这一类药物作用趋势的不同分类，是本研究所要解决的问题。聚类分析(C l u s t e r i n ga n a l y s i s)又称集群分析，是研究物以类聚的一种数理统计方法。聚类分析可以将一些观察对象依据某些特征加以归类，在生物学及医学分类问题中有广泛的应用 1。近年来，聚类分析在中医药研究中发挥了重要作用 2。1 基本方法及步骤1.1 数据库的建立以 S P S S 1 0.0 为数据库工具，录用具有活血化淤作用的常用

13、中药共 3 3 味，包括第 7 版 中药学 3 中的泻下药大黄，补阳药骨碎补，止血药三七，清热药赤芍、牡丹皮，近年来临床常用的尚未归属的药物灯盏细辛、银杏叶及常用的 2 6 味活血化淤药，并将上述药物作为能唯一识别观测量的变量(L a b e lc a s e sb y)；录用这 3 3 味药物的性味归经及功效，并将之作为能反映分类特征的变量(V a r i a b l e)。性味归经及功效依据第 7 版中药学而定并进行功效筛选，选出的功效应与活血化淤药分类有关。结果，共选出活血、化淤、行气、通经、祛风、止痛、止血、破血、消症、补血、疗伤、消肿、生肌、凉血、消痈、接骨等 1 5 个功效。1.2

14、 中药性味归经及功效的量化处理由于中药药性和功效的描述是文字性语言，故必须经过数字化处理才能将之用于计算机能识别的语言。性味归经及功效的量化在二值量化的基础上选择数值量化，如当具有某一特征时记为1，不具有时记为 0；当某特征表现较为突出时，相应加上一定值；而特征减弱时，相应减去一定值。如寒记为 1，微寒记为 0.5，大寒记为 1.5；具有补血作用的记为 1，当归在补血方面在这 3 3 味药中作用最强，记为 1.5。量化值参考中医专家的建议。1.3 统计学方法本文采用 S P S S 1 0.0统计软件包对上述数据进行聚类分析中的分层聚类(H i e r a r c h i c a lc l u

15、 s t e r)。分层聚类的方法选用样本聚类(Q型)，以欧氏距离平方(S q u a r ee u c l i d e a nd i s t a n c e)作为度量方法，离差平方和(W a r d sm e t h o d)作为聚类方法。选择凝聚状态表(A g g l o m e r a t i o ns c h e d u l e)生成聚类树形图表。2 结果聚为 4 类、5 类、6 类时，各药物分类详见表 1；聚类树形图详见图 1。3 分析3.1 对药物分类表的分析3.1.1 3 3 味中药归为 4 类时的情况:由表 1 可见，当分为 4 类时，川芎、丹参、益母草、桃仁、红花、丹皮、当归

16、和赤芍归为 1 类；乳香、没药、延胡索、郁金、姜黄、莪术、三棱归为 2 类；鸡血藤、虎杖、牛膝、穿山甲、自然铜、苏木、血竭、骨碎补、三七、大黄、灯盏细辛、银杏叶归为 3 类；虫、水蛭、虻虫、土鳖虫、斑蝥、马钱子归为 4 类。3.1.2 3 3 味中药归为 5 类时的情况:由表 1 可见，当分为 5 类时，自然铜、苏木、血竭、银杏叶从第 3 类中分出，归为第 5 类。3.1.3 3 3 味中药归为 6 类时的情况:由表 1 可见，当分为 6 类时，第 1 5 类与以上分类一致；三七、大黄从第 3 类分出，归为第 6 类。3.2 3 3 味中药归类后的功效分析从以上分类结果分析，当分为 4 类时，

17、第 1 类应当为活血调经药；第 2、3 类均有活血止痛作用，但第 2 类止痛作用较强，兼有消症作用，而第 3 类药理作用较为广泛，除均具有活血止痛作用外，其余功效难以统一。因此，将第 2 类定为活血止痛消症药；第 3 类定为活血化淤止痛药；第 4 类为破血逐淤药。当分为 5 类时，由于自然铜、苏木、血竭、银杏叶从第 3 类中分出，并自成一类。而这一类除银杏叶外，其余均具有活血疗伤的作用，因此可定义为活血疗伤药。当分为 6 类时，由于第 3 类已经被细分，只剩下虎杖、牛膝、穿山甲、骨碎补和灯盏细辛，可以清楚地看出，这些药均具有活血祛风的作用，因此可定义为活血祛风药；第 6 类为三七和大黄，为活血

18、止血药。3.3 对聚类树形图的分析3.3.1 聚类树形图可以直观地显示不同药物的聚类情况:聚类树形图可以显示聚类过程中每一步合并及被合并的两项之间的距离以及观测量或变量加入到一类的类水平，因此可以根据此图跟踪聚类过程；由于接近的两类先聚为一类，因此可以通过聚类过程仔细地查看哪些观测量更接近。3.3.2 聚类树形图可直观地显示药物功效的相似程度:从聚类树形图可看出，虫与土鳖虫、水蛭与虻虫、自然铜与苏木、牛膝与鸡血藤、穿山甲与灯盏细辛、大黄与三七、丹参与赤芍、乳香与没药、红花与当归的关系，在这 3 3 味药中与活血化淤有关的作用最为接近。因此，以上药物有些常相须为用，如水蛭与虻虫(大黄虫丸、化症回

19、生丹)、红花与当归(当归红花饮)、乳香与没药(七厘散)等。从聚类树形图还可看出，虽然从分为第 4 类时即已将具有破血逐淤作用的药物与活血止痛消症药分开，但两类药物关系较近。由于这两类药物较多味苦，归肝经，活血祛淤功效较猛，因此关系较近；其余药物关系接近，可能与这些药物大多具补益肝肾、气血的作用有关。4 讨论在聚类分析中，不同的目的选用不同的指标作为分类的依据。因此，以上药物分类时，仅选择以与活血化淤有关的功效。由于影响聚类分析结果的因素较多，包括药物种类、药物功效的选择，药物性味归经与功效定义及量化的规范性与准确性，度量方法与聚类方法的不同及个人对药物分类的偏倚。因此，以上分类仅局限于所陈列的

20、上述 3 3 种药物，且性味归经与功效定义及量化仍有待于进一步完善。在计算机上进行药物分类时，应采取盲法操作。银杏叶和灯盏细辛是近年来较为热门的药物，但多是进行现代药理 4 和临床疗效研究，临床上多用于治疗心脑血管疾病，也有将灯盏细辛用于治疗非动脉炎性缺血性视神经病变 5。其剂型多为药物有效成分提取物的注射剂，而对传统中药讲究的性味归经、药物配伍等研究较少。根据以上分类结果，我们是否可以将银杏叶、灯盏细辛用于骨伤方面的研究，或者根据其归属进行药物配伍上的尝试呢?参考文献 1 何清波，苏丙华，钱元.医学统计学及其软件包 M .上海:上海科学技术文献出版社，2 0 0 3:2 8 5.2 高学敏.中药学 M .北京:中国中医药出版社，2 0 0 2:1 4 9.3 刘稼.聚类分析在中医药研究中的应用及意义 J .中医药学刊，2 0 0 4，2 2(5):9 2 7.4 熊小明，刘立英，王双喜，等.银杏叶提取物对大鼠肾缺血再灌注的保护作用 J .中国药房，2 0 0 4，1 5(5):2 7 8.5 周希瑗，乔岗.灯盏细辛治疗非动脉炎性缺血性视神经病变的疗效观察 J .中国药房，2 0 0 5，1 6(9):6 8 9.