基于 Python 语言探析《圣济总录》中腰痛病用药规律研究

来源期刊：广州医药 | 99-105 发布时间：2025-01-20 收稿时间：2025/2/17 17:02:54 阅读量：175

作者：: 张胜树,

邱礼国,

邝高艳,

谭旭仪,

卢敏,

关键词：: 《圣济总录》腰痛 Python 数据分析用药规律; Shengji Zonglu low back pain Python data analysis medication rule

DOI：: 10. 20223 / j. cnki. 1000-8535. 2025. 01. 014

收稿时间：: 2024-05-24
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目的应用 Python语言对《圣济总录》中腰痛病篇中的中药进行用药规律分析，提取腰痛病治疗方法及用药特色指导临床腰痛病治疗思路。方法运用 Python语言中的语言提取对《圣济总录》中腰痛篇章中的所有中药方剂识别，提取方剂组成，统计并分析方剂中中药的规律并将其结果可视化呈现。结果最终共纳入62首方剂，包含药物86味。其中使用频次≥7次、频率≥1.6%的药物共20味，频次频率最高的为桂枝；所用中药四气以温性为主，占56.74%；五味以辛、甘、苦为主，共约占90%，归经以肝肾经为主；药物功效以补虚类为主，占27.13%；关联规则分析显示提升度最高的组合为麻黄-独活，置信度最高的组合为巴戟天-牛膝、牵牛子-牛膝，支持度最高的组合为川芎-当归、川芎-杜仲；通过聚类分析得到3个聚类结果。结论《圣济总录》治疗腰痛病方面善用通法和补法，强调活血通络，补益肝肾，尤擅长治疗肝肾亏虚或风寒所客等腰痛病证。

Objective Python language was used to analyze the rules of traditional Chinese medicine in the chapter of low back pain in Shengji Zonglu，and to extract the treatment methods and medication characteristics of low back pain to guide the clinical treatment of low back pain．Methods The language extraction in Python language was used to identify all the Chinese medicine prescriptions in the chapter of low back pain in Shengji Zonglu，extract the composition of the prescription，and analyze the rules of Chinese medicine in the prescription to visually present the results．Results A total of 62 prescriptions were included，including 86 drugs．Among them，with there were 20 kinds of drugs，the frequency of use ≥7 times，the frequency ≥1.6%，and cmnamomi Mmulus highest frequency．Four gas used in traditional Chinese medicine is given priority to with warm，accounted for 56.74%．The five flavors were mainly pungent，sweet and bitter，accounting for about 90%，and the liver and kidney meridians were the main meridians．The drug efficacy was mainly deficiency tonic，accounting for 27.13%．The association rule analysis showed that the combination with the highest improvement was Ephedrae Herba- Angelicae Pubescentis Radix，the combination with the highest confidence was Morindae Officinalis Radix- Achyranthis Bidentatae Radix，Pharbitidis Semen- Achyranthis Bidentatae Radix．and the combination with the highest support was Chuanxiong Rhizoma- Angelicae Sinensis Radix，Chuanxiong Rhizoma- Eucommiae Cortex．Three clustering result is obtained by cluster analysis．Conclusions In the treatment of low back pain，Shengji Zonglu is good at using both blocking methods and reinforcing methods，emphasizing circulating blood and unblocking meridians supplementing liver and kidney，especially in the treatment of low back pain syndrome caused by liver and kidney deficiency or wind and cold．

腰痛是指因腰部的肌肉、筋膜、韧带、椎间盘等组织受损引起的一系列腰部筋伤的疾患^［1］。中医对腰痛的病因认识主要体现在肾虚、外伤劳损、外感风寒湿邪等方面^［2］。因此在辨证论治过程中重点关注肾气亏虚、气血受损、风寒湿邪三个方面。现代医学对腰痛的疾病认识包括腰椎间盘突出症、盘源性腰痛、肌肉损伤等疾病^［3］。Python是一类解释型高级通用编程语言，主要特征就是语言简洁、扩展灵活，适合初学者使用，较Excel具有更强大的可视化能力^［4］。同时，Python语言算法灵活，可根据不同数据类型进行个性化分析^［5］。《圣济总录》是宋代医官编著的大型医书，成书于北宋政和至宣和年间，将北宋期间的医学知识传承^［6］。书中腰痛病篇对腰痛的病因病机及论证施治进行了重点阐述，现应用现代数据分析手段，对古籍中医学经验进行分析，获取腰痛治疗的中医用药特色及经验，为临床诊治腰痛提供借鉴。

1 资料与方法

1.1 资料来源

中国中医药出版社2018年出版的《圣济总录》电子版文书中的《腰痛门》作为数据挖掘研究的内容。

1.2 处方筛选

从《圣济总录》《腰痛门》中选取医案中的中药处方，采取Python编程语言自动识别并自动保存至Excel中，剔除少于2味药的药物处方。

1.3 数据处理

针对文中获取的处方药物内容，参考《中华人民共和国药典》（2020版）^［7］中的中药规范名称统一药物名称，文中除特别标记为赤芍之外的所有芍药统一为白芍、除特别标记为熟地黄之外的所有地黄统一为生地黄。

1.4 数据分析方法

1.4.1 频数频率统计及功效分析将1.2中获取的Excel置于Python编程语言Panda及Matplotlib模块，结合《中华药典》及《中药学》^［8］知识数据库对《圣济总录》中录入的中药进行气味归经、药物属性及功效的分析，并对药物进行频数频率统计，最终将结果可视化呈现。

1.4.2 聚类分析对1.4.1中获取的结果中，高频次的药物进行分析，选择合适的进行聚类分析的药物数目，运用Python中的dendrogram模块，对数据进行层次聚类分析，包括全连接、平均连接以及单连接^［9］，选择最佳聚类分析结果，并将结果可视化。

1.4.3 关联规则分析应用Python中的Apriori关联规则分析模块，对86味中药分析其内在关联，挖掘其内在配伍关系。置信度表示使用A药物的同时使用B药物占所有A药物处方的概率，支持度表示同时使用A药物与B药物占所有处方的概率，提升度表示的含义为在含有A药物的条件下，同时使用B药物的概率与B药物总体发生的概率之比^［10］。设置最小置信度为0.6，最小支持度为0.06，最小提升度为1.0。

2 结果

2.1 频数频率分析

《圣济总录》中62首方剂中共含有86味中药，总使用频数为435次。其中频次≥7次、频率≥1.6%的中药共有20味，总频数为282，占总使用频数的64.8%。频数频率从高到低依次为桂枝、牛膝、杜仲、当归、附子、萆薢、白芍、干姜等。其中频次≥7次、频率≥1.6%的药物频数、频率统计图分别见图1、图2。

图 1 频数分析

图 2 频率分析

2.2 药物四气五味归经分析

对《圣济总录》治疗腰痛病的中药中频率≥1%的325味中药进行性、味、归经分析，结合2020版《中华人民共和国药典》，结果显示四气属性中以温性药物及平性药物应用最多，频数为181，占比56.74%，其次为寒性药物及热性药物，未使用凉性药物；五味属性上来看辛味药物使用最多，其次为甘味药物和苦味药物，三者共约占90%；从药物归经属性来看，归肝、肾经的药物使用最多，其次为心经、脾经。结果见图3。

图 3 药物四气五味归经分析

2.3 功效分析

结合《中药学》第10版对《圣济总录》中治疗腰痛病的所有药物进行分类，结果显示补虚类药物15种，共118味，占27.13%，其次为解表类药物9种，79味，占18.16%；活血化瘀类药物4种，共59味，占13.56 %。见表1。

表1 功效分析

类别

频数

频率

解表药

79

18.16%

清热药

15

3.45%

泻下药

10

2.30%

祛风湿药

34

7.82%

化湿药

1

0.23%

利水渗湿药

23

5.29%

温里药

33

7.59%

理气药

11

2.53%

驱虫药

7

1.61%

活血化瘀药

59

13.56%

化痰止咳平喘药

6

1.38%

安神药

3

0.69%

平肝息风药

6

1.38%

补虚药

118

27.13%

收涩药

6

1.38%

攻毒杀虫止痒药

1

0.23%

其他药

23

5.29%

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2.4 聚类分析

对《圣济总录》中频数＞11的高频次中药进行层次聚类分析，结果见图4。将药物聚为3类时效果最佳。分别为桂枝、牛膝一组，当归、防风、羌活为一组，附子、干姜、杜仲、萆薢、白芍为一组。

图 4 聚类分析

2.5 关联规则分析

对《圣济总录》中获取的435味中药进行关联规则分析，设置置信度＞0.6，支持度＞0.06，提升度＞1.0为关联规则有效。最终得到关联规则共173条，其中2阶药物关联规则共38条，见表2。根据提升度大小对药物的规则进行排序共展示前10条。将2阶药物关联规则可视化呈现见图5，其中药物圆圈大小代表药物数量。

图 5 关联规则气泡图

3 讨论

《圣济总录》是宋代太医局所撰写，总结了宋代之前的经验，强调了复位的重要性，记载了多种手术器械如刀、镊、钩等，自诸风门至神仙服饵门共66门包括运气、叙例、治法及临床各科辨证论治，录方近二万首，内容丰富。对《圣济总录》中符合筛选标准的中药频数频率分析，其中桂枝（38/8.74%）、牛膝（34/7.82%）、杜仲（20/4.60%）、当归（20/4.60%）四味药物为最高频次频率。桂枝具有发汗解肌、温通经脉的作用，常用于关节痹痛等症状，《神农本草经》^［11］言其“利关节”，兼能利水，《金匮要略》中大量词条针对身体疼痛采取桂枝汤加减以达良效。牛膝、杜仲均属于除湿类药物^［12］，两者均有补益肝肾、强筋健骨的作用。牛膝主下身之血，陈红^［13］等研究发现，川牛膝多糖水煎液能降低急性瘀血模型大鼠的全血比黏度、血浆黏度。杜仲主下身之气，研究发现，杜仲的有效成分桃叶珊瑚苷可以抑制炎症反应^［14］。二药相须，加强补益肝肾之功效。肾主骨、肝主筋，肝肾强健，方能骨正筋柔。当归具有补血活血、调经止痛的功效，可用于风湿痹痛等症状，王瑞琼等^［15］通过网络药理学及分子对接的方法，发现当归的核心成分具有镇痛、解除痉挛的效果。从中医理论以及现代研究可以发现，治疗以补虚、解表、活血化瘀类药物为主。从腰痛疾病的病机角度分析，一为肾虚不荣则痛，正虚方使外邪入侵为本，故治疗首先必多用补虚药物；二为表未解不通则痛，外感风寒湿，表未解，阻遏气机，气机不通则气滞血瘀而痛，多用解表药物及活血化瘀药物，以使气机顺畅。

从药物四气分析发现，书中治疗腰痛的中药中温性药物最多，此类药物以温补脾肾、温经散寒、活血化瘀等功效为主。从五味分析发现，书中甘、辛、苦类药物最多，约占90%。中医理论中，甘味药补、和、缓，具有补虚、缓急止痛的功效；辛味药能散、能行，具有行气行血的作用^［16］；苦味药能泄、能燥、能坚，具有活血化瘀，清热燥湿的功效。现代研究认为，甘味中药多含有糖类、皂苷、脂肪、维生素、蛋白质等成分，具有增强机体抵抗力的作用^［17］。辛味药物多具抗感染、镇痛的功效^［18］。苦味的主要来源为生物碱、苷类与苦味质，多存在抗炎镇痛作用^［19］。从归经角度分析，书中药物主归肝、肾经，与药物杜仲-牛膝药对形成对应，《素问·脉要精微论》曰：“腰者，肾之府，转摇不能，肾将惫矣。”说明腰痛与肾密切相关，肝主疏泄、主藏血，具有推动血液运行输布、调节血量、防止出血等机能。肝在体合筋，主司关节运动，肝与肾之间有着“乙癸同源”的密切关联，肝的功能异常时，血液运行输布失常、藏泄失调，肝血不能正常去充养肾中精气，以至肾精亏损^［20］。

从聚类分析来看，得出《圣济总录》中两个新方剂，分别为牛膝散（桂枝、牛膝，以温阳通络、强筋骨、活血化瘀为主）和杜仲汤（杜仲、萆薢、赤芍、附子、干姜，主要为温阳散寒、活血止痛）。而当归、羌活、防风为当归拈痛汤的主要成分。祝盼盼等^［21］在肝肾论治腰椎间盘突出症一文中提及针对肝肾亏虚、湿热痹阻的腰痛采用当归拈痛汤可达到较好的疗效。

从关联规则来看，提升度较高的有麻黄-独活、麻黄-防风组合，分别为4.51和4.13，功效以解表除湿为主。外感风寒湿邪也是腰痛的一个重要病因，故予以麻黄、独活、防风通阳祛寒、祛风通络。湿热之邪客于人体日久可灼烧阴气，劫伤肝阴，使筋得不到肝阴的濡养，出现筋骨活动不利，故以白芍滋阴养血。结果显示，巴戟天-牛膝、牵牛子-牛膝置信度最高，为100%；川芎-当归、川芎-杜仲支持度最高，约为11.29%。腰痛病以肝肾亏虚为本，故用药多选用归肝肾经的药物，如牛膝、巴戟天、杜仲等^［22］。巴戟天味辛、甘，性微温，有祛风湿、强筋骨的作用，巴戟天-牛膝二者合用可增强补肝肾，祛风湿的功效。牵牛子味苦寒，可逐饮、泻下，消湿热、痰饮等邪，合牛膝可用于湿热、痰湿痹阻腰痛。腰痛久病肾精亏虚，虚者以补肾壮腰为主^［23］，《证治汇补·腰痛》指出：“治惟补肾为先，而后随邪之所见者施治，……久痛宜补真元、养血气”。川芎入血分，祛瘀通络，当归味甘性温，补血行血，当归-川芎是经典的活血化瘀药，现代研究表明川芎-当归有抗氧化、抗炎、镇痛等药理作用，有研究证实两者合用能抑制一氧化氮（NO）和诱导型一氧化氮合酶（INOS）的生成并构成内源性保护物质从而达到治疗腰痛的效果^［24］。杜仲补肝肾、强腰膝，为骨伤科常用的补肾药，《本草汇言》记载：“凡下焦之虚，非杜仲不补；下焦之湿，非杜仲不利；足胫之酸，非杜仲不去；腰膝之疼，非杜仲不除”^［25］。与川芎配伍，具有活血通络、补肾强骨的功效，为临床常用药对，如独活寄生汤。

中医对腰痛的病因病机以及治疗方法有着深入的研究，对腰痛的治疗具有良好的效果。腰痛的病因病机较为复杂，目前临床归类主要分为瘀血腰痛、肝肾亏虚腰痛、寒湿腰痛、湿热腰痛几种^［26］。因此，针对临床的腰痛症状，结合《圣济总录》中的用药特色以及腰痛的病因病机，治疗应以解表祛湿，补益肝肾为法，随证配合逐瘀、化痰、补益气血阴阳等治法，采用牛膝散、杜仲汤为主方进行加减。本文通过对《圣济总录》中腰痛病篇中中药进行用药规律分析，得出其处方精简，用药以温性、平性为主，善用甘、辛、苦，重视补益肝肾的特点，从而为腰痛病的治疗用药提供新的思路与方向。

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