基于K均值聚类算法分析人工流产术后中药干预的群集功效与组方特点

马金辉　朱垚　陆明　于月新

摘要目的：采用数据挖掘技术对中医辨治对于人工流产术后并发症的临床医案数据进行解构，从中研究中药运用与组方规律。方法：基于K均值聚类算法的挖掘方法，对目标医案数据库进行药物、方剂2个维度的挖掘分析与临床解构。结果：本研究涉及医案58人次，109诊次，临床症状68种，药物176种。Kmeans聚类运算挖掘后，药物Kmeans聚类24类，方剂Kmeans聚类20类。结论：名老中医辨治人工流产术后状态及并发症用药主要脏腑为肝、肾，配伍注重多脏合治，临床对血虚、血瘀、血溢复合辨证，兼顾补肾、养肝、养血、止血的扶正药物与化瘀、利湿、降气、散结祛邪之品组合运用，方剂结构多为复法小方，以四物汤为核心基础加减化裁，常复合偏于补肾的六味地黄丸、五子衍宗丸、右归丸、二仙汤等方剂。

关键词数据挖掘;K均值算法;聚类分析;人工流产术后;临床经验

Efficacy and Prescription of Chinese Medicine Intervention on Postabortion

Based on Kmeans Clustering Algorithm

MA Jinhui，ZHU Yao，LU Ming，YU Yuexin

（1 Reproductive medicine center of northern theater General Hospital，Shenyang Liaoning 210029，China; 2 Nanjing University

of Chinese Medicine，Jiangsu 210046，China; 3 Data Mining Center，Medchitec Co.Ltd.，Jiangsu 210029，China）

AbstractObjective：To use data mining technology to analyze the clinical case data of traditional Chinese medicine syndrome differentiation on postabortion complications，and to study the application of traditional Chinese medicine prescriptions.Methods：Mining method based on Kmeans clustering，targeting medicine case database was analyzed and deconstructed from the two aspects of medicinal and prescriptions.Results：This study involved 58 medical records，109 consultations，68 clinical symptoms，and 176 medicinal.After the Kmeans clustering mining，the drugs were classified into 24 categories，and prescriptions 20 categories.Conclusion：Chinese medicine masters treated postoperative abortion status and complications.The main viscera is liver and kidney.Compatibility focuses on multiviscera combined treatment，and clinical treatment of blood deficiency Syndrome differentiation of blood，blood stasis，and blood spillage，combining the righting drugs that take into account kidney，liver，nourishment，and hemostasis in combination with products of removing blood stasis，dampening dampness，lowering qi，and dissolving evil，and the structure of the prescription is mostly a compound method.Liuwei Dihuang Pill，Wuzi Yanzong Pill，Yougui Pill，Erxian Decoction，which are based on the Siwu Decoction as the core foundation，are often added and subtracted.

KeywordsData mining; Kmeans; Cluster analysis; Postoperative abortion; Clinical experience

中圖分类号：R271.43文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2022.04.018

人工流产是避孕失败后用人工的方法将妊娠组织物从子宫里清除，分为手术流产和药物流产2种。人工流产术后的并发症成为困扰女性的一大问题，中药干预此类术后并发症有独特的优势，运用数据挖掘技术对中医干预人工流产术后并发症的医案进行解构研究，供中医师进一步优化诊治方案有较大临床意义。现采集人工流产术后相关中医医案论文，提取论文中相对完整医案，建立人工流产术后专病医案数据库。通过数据挖掘系统对数据进行Kmeans聚类分析，形成医案结构，从而分析人工流产术后的名家辨治经验。

1资料与方法

1.1文献来源研究文献来源于国家知识基础设施数据库（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）、中国学术期刊数据库（China Science Periodical Database，CSPD）、中文科技期刊数据库（Chinese Citation Database，CCD），采用多源数据库数据采集方式，按照预设检索策略检索目标医案类论文，形成论文数据库，保留Download Index索引清单，进行双人复核，确保论文数据库与索引清单的量值一致。

1.2检索策略研究检索式采用“（SU=‘人工流产术后’ OR SU=‘手术流产’ OR SU=‘药流’） AND（SU=‘国医大师’ OR SU=‘名老中医’） AND（SU=‘验案’ OR SU=‘经验’ OR SU=‘治验’）”，检索时间段设置为1988010120190930，进行研究论文检索，采集相关医案论文41篇，形成论文数据库。

1.3纳入标准1）论文医案中明确诊断或病史描述为“人工流产术后”;2）医案资料完整，包含临床表现、诊断、证候和或病机和或治法、用药等内容。

1.4排除标准在不同论文中记录了同一主诊医师的相同医案，排除时序首位记录外的所有医案。

1.5数据的规范与数据库的建立

1.5.1数据库的建立在论文数据库的基础上，采用Medcase Ver3.8诊籍中医师工作室名老中医经验传承辅助平台，进行临床医案数据文本提取，提取专病医案58人次，109诊次，建立人工流产术后专病医案数据库。录入完成后进行二次数据审核。不同研究人员录入及审核，控制相异率<3%。

1.5.2数据库的规范针对人工流产术后专病医案数据库中在医案文本录入与研究数据文本提取过程中发现明显的症状、诊断、病机、证候、治法、药物、理化检查等数据源中的错字、别字、误字、异字及检查单位、剂量的错记、误记、漏记等非研究性数据噪点，进行溯源性预处理，达到降噪、优化的目的。不同研究人员对溯源数据值与修正数据值进行实时双备份标记。预处理后的医案研究数据库整体数据，按照研究分析算法类型的不同，进行数据规范化。规范化中医药术语分项集进行，症状项集、诊断项集、病机项集参考《中医诊断学》[1]进行规范;药物项集参照《中药学》[2]进行规范。数据规范化操作参考《中医临床医案数据挖掘研究数据规范化标准》（QB/GL MCT 1022019）：1）症状项集规范症状原生描述前饰或后饰的时间节律与程度特征;2）诊断项集规范相同患者的病种与年龄;3）病机项集规范同一患者多诊医案的默认病机;4）药物项集规范药物异名与特殊煎制等。

1.6数据分析研究的数据分析运用的Medcase V3.8诊籍中医师工作室名老中医经验传承辅助平台系江苏省科技创新专项研究成果，由南京中医药大学国医大师周仲瑛工作室、第二临床医学院、人工智能与信息技术学院联合研发[3]，已在江苏地区中医临床、教学、科研单位广泛使用。本研究采用Medcase系统的XMiner V1.0中医药数据挖掘平台进行格式化和编码，并根据文本特征计算数据权重，参考《中医临床医案数据挖掘研究数据分析操作标准》（QB/GL MCT 2022019）执行系统常规极值处理，实时记录调参标值，基于FPGrowth加强关联分析算法进行挖掘运算，并进行数据可视化表达。

2结果

2.1研究基线分布本研究符合纳入标准的医案数据共58人次，109诊次。患者最大年龄40岁，最小年龄20岁，平均年龄为30岁，涉及临床症状68种，药物176种。

2.2药物K均值聚类在药物项集数据挖掘聚类分析研究中，当设置标列参数范围K值为24.000 0，inertia值为0.779 2时，药物K均值聚类数据表达如表1及图1。共计挖掘发现群集类24类。因为药物K均值聚类的挖掘运算原则为单一证候唯一性计量的最近距离，所以各药物之间的内在相使、相须主体功效即此药物群的群集功效。结合研究目标病种进行临床功效解构分析。

通过药物聚类研究，养血止血与活血化瘀并用是人流术后临床专家普遍运用的药物组合特点。如群集类4th类的群集数C.N值为12，其群集值为制附子、墨旱莲、夏枯草、山栀、桑螵蛸、沙苑子、炙龟甲、炮甲片、花蕊石、荆芥穗、谷芽、酒黄精等群集药物，提示该药物群可能存在补益肝肾，化瘀散结的群集功效;群集类7th类的群集数C.N值为9，其群集值为佛手、北沙参、小茴香、水蛭、穿山甲、红花、肉桂、车前子等群集药物，提示该药物群可能存在活血化瘀，理气通络的群集功效;群集类8th类的群集数C.N值为10，其群集值为川芎、当归、枸杞子、熟地黄、牛膝、白芍、茯苓、菟丝子、香附、黄芪等群集药物，提示该药物群可能存在益气养血，补益肝肾的群集功效;群集类11st类的群集数C.N值为5，其群集值为升麻、红藤、茜草、马鞭草、鹿衔草等群集药物，提示该药物群可能存在凉血散瘀止血的群集功效;群集类14th类的群集数C.N值为4，其群集值为三棱、女贞子、旱墨莲、莪术等群集药物，提示该药物群可能存在补肾养阴，活血化瘀的群集功效;群集类17th类的群集数C.N值为6，其群集值为地骨皮、玄参、玉竹、生地黄、阿胶、麦冬等群集药物，提示该药物群可能存在滋阴养血的群集功效;群集类19th类的群集数C.N值为5，其群集值为姜炭、干姜、泽兰叶、益母草、黑芥穗等群集药物，提示该药物群可能存在调经止血的群集功效。

在药物K均值聚類的挖掘结果中，补肾药物组合运用比重较大。如群集类5th类的群集数C.N值为6，其群集值为木瓜、桂枝、紫石英、补骨脂、鹿角霜、黄精等群集药物，提示该药物群可能存在温阳补气，补肾填精的群集功效;群集类6th类的群集数C.N值为6，其群集值为何首乌、巴戟天、泽泻、淫羊藿、肉苁蓉、覆盆子等群集药物，提示该药物群可能存在补肾温阳利湿的群集功效;群集类10th类的群集数C.N值为5，其群集值为地黄、川楝子、紫河车、赤芍、龟甲等群集药物，提示该药物群可能存在养血坚阴补肾的群集功效;群集类15th类的群集数C.N值为13，其群集值为五味子、仙茅、姜黄、沙苑子、法半夏、火麻仁、狗脊、生枳实、知母、芒硝、郁李仁、降香、鸡内金等群集药物，提示该药物群可能存在导滞润肠补肾的群集功效;群集类16th类的群集数C.N值为2，其群集值为杜仲、续断等群集药物，提示该药物群可能存在补肾强脊固涩的群集功效;群群集类18th类的群集数C.N值为9，其群集值为大黄、棕榈炭、炒潞党、牡蛎、瓜蒌、生龙骨、石斛、秦艽、艾叶等群集药物，提示该药物群可能存在止血涩流补肾的群集功效;集类22nd类的群集数C.N值为7，其群集值为三七、海螵蛸、川续断、胡芦巴、芡实、锁阳、鸡血藤等群集药物，提示该药物群可能存在理血止血，温阳补肾的群集功效;群集类24th类的群集数C.N值为4，其群集值为山茱萸、山药、葛根、鳖甲等群集药物，提示该药物群可能存在健脾补肾的群集功效。

从气血生成运化的生理特点来看，人流术后气血不足较为常见，多数医家宗“脾胃为后天之本，气血生化之源”为法，从健脾、调脾、助运着眼，进行调治。如群集类3rd类的群集数C.N值为9，其群集值为天花粉、忍冬藤、枳壳、炮姜、砂仁、紫草、重楼、血竭、贯众等群集药物，提示该药物群可能存在养阴止血，建中理气的群集功效;群集类9th类的群集数C.N值为8，其群集值为合欢皮、地榆、山楂、炙鳖甲、炙龟甲、神曲、苍术、荆芥等群集药物，提示该药物群可能存在滋阴健脾燥湿的群集功效;群集类13rd类的群集数C.N值为6，其群集值为党参、薏苡仁、柴胡、甘草、白术、陈皮等群集药物，提示该药物群可能存在健脾益气，理气利湿的群集功效。

结合人流术后的女性临床湿热、瘀热、燥热的部分病理特点，中药干预方案中的药物组合也发现尤其对应性特点。如群集类1st类的群集数C.N值为8，其群集值为丹参、夜交藤、小麦、栀子、王不留行、石菖蒲、路路通、郁金等群集药物，提示该药物群可能存在凉血通络理气的群集功效;群集类2nd类的群集数C.N值为8，其群集值为枣仁、柏子仁、桃仁、茯神、莲子心、远志、麦芽、黄连等群集药物，提示该药物群可能存在清心泻热，安神定制的群集功效;群集类12nd类的群集数C.N值为6，其群集值为栀子、椿根皮、败酱草、鸭跖草、黄柏、龙胆草等群集药物，提示该药物群可能存在清热化湿止带的群集功效;群集类20th类的群集数C.N值为11，其群集值为冬瓜子、泽兰、皂刺、紫背天葵、紫花、茺蔚子、菊花、蒲公英、薏苡仁、连翘、金银花等群集药物，提示该药物群可能存在清热解毒，凉血利湿的群集功效;群集类21st类的群集数C.N值为9，其群集值为乳香、伸筋草、大枣、延胡索、桑寄生、生姜、贝母、防风、青皮等群集药物，提示该药物群可能存在定痛理气除湿的群集功效;群集类23rd类的群集数C.N值为3，其群集值为牡丹皮、刘寄奴、黄芩等群集药物，提示该药物群可能存在凉血散瘀，清化湿热的群集功效。

2.3方剂K均值聚类在药物项集数据挖掘聚类分析研究中，当设置标列参数范围K值为20.000 0，inertia值为0.552 7时，方剂K均值聚类数据表达见表2。共计挖掘发现群集类14类。因为方剂K均值聚类的挖掘运算原则为多位点共有药物或药物群多元性计量的累计距离，所以频繁位点的最小方剂单元或药物组合即为研究病种的核心方剂之一。结合研究目标病种与中医临床方剂本体特点，在群集数C.N≥2且位点数P.N≥3时，进行临床核心方剂解构分析，具体分述如下。

在方剂K均值聚类的挖掘结果中，群集类1rd类、群集类2rd类、群集类5th類为单味药物茯苓、淫羊藿、当归，虽然中医研究传统有“单味成方”单方特点，如独圣散、独参汤等，但按照数据挖掘方剂聚类的研究逻辑，本研究的方剂界定是将单味药排除在目部方剂之外，不列为方剂研究。

通过方剂聚类研究，发现临床干预方案中，补血方剂“四物汤”及其类方运用较多。如群集类3rd类的位点数P.N值为6，群集数C.N值为3，其群集值为川芎、当归、桃仁的群集方剂，方剂结构为角药小方，主要方剂效应为养血活血化瘀，临床适应证候多为血虚夹瘀证，结合方剂知识源，该方可能为桃红四物汤减味方;群集类4th类的位点数P.N值为6，群集数C.N值为2，其群集值为川芎、当归的群集方剂，方剂结构为对药小方，主要方剂效应为养血理血，临床适应证候多为血虚证，该方可能为四物汤减味方;群集类8th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为3，其群集值为当归、白芍、郁金的群集方剂，方剂结构为角药小方，主要方剂效应为疏肝养血，临床适应证候多为肝郁血虚证，结合方剂知识源，该方可能为四物汤加减方;群集类9th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为2，其群集值为当归、熟地黄的群集方剂，方剂结构为对药小方，主要方剂效应为养血理血，临床适应证候多为血虚证，该方可能为四物汤减味方;群集类10th类的位点数P.N值为4，群集数C.N值为8，其群集值为地骨皮、当归、枸杞子、玄参、生地黄、菟丝子、阿胶、麦冬的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为养血滋阴补肾，临床适应证候多为肾虚阴血不足证，结合方剂知识源，该方可能为增液汤合胶艾四物汤加减方。

其次在人流术后的病理状态中，健脾益气的六君子汤及其类方加减使用亦属多见。如群集类6th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为11，其群集值为丹参、党参、山药、薏苡仁、淫羊藿、甘草、白术、菟丝子、陈皮、香附、鸡血藤的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为健脾补肾，益气理血，临床适应证候多为脾肾两虚，气滞血瘀证，结合方剂知识源，该方可能为香砂六君汤加味方;群集类12nd类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为6，其群集值为女贞子、当归、甘草、砂仁、菟丝子、香附的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为阴阳并补，养血理气，临床适应证候多为血虚气滞，阴阳两虚证，结合方剂知识源，该方可能为二至丸、四物汤合香砂六君子丸减味方。

而在补肾类的方剂运用中，医家多从肾脏的生理特点出发，注重阴阳并补，常采用“六味地黄丸”“二仙汤”组合运用。如群集类14th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为16，其群集值为丹参、山茱萸、山药、当归、杜仲、枸杞子、桃仁、泽兰叶、熟地黄、甘草、白芍、茯苓、菟丝子、补骨脂、鹿角霜、黄精的群集方剂，方剂结构为复法大方，主要方剂效应为补肾温阳，养血活血化瘀，临床适应证候多为肾虚阳弱，血虚夹瘀证，结合方剂知识源，该方可能为右归丸、四物汤合六味地黄丸减味方;群集类7th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为7，其群集值为山茱萸、山药、玉竹、甘草、白芍、阿胶、麦芽的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为补肾养血活血滋阴，临床适应证候多为肾虚阴血不足证，结合方剂知识源，该方可能为六味阿胶饮加减方;群集类15th类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为2，其群集值为淫羊藿、肉苁蓉的群集方剂，方剂结构为对药小方，主要方剂效应为温阳补肾，临床适应证候多为肾阳亏虚证，结合方剂知识源，该方可能为二仙汤减味方。

还有部分方剂突出特点以补肾填精为主，在常规辨治肾虚见证的基础更加符合妇科人流术后的病理特点。如群集类11st类的位点数P.N值为4，群集数C.N值为7，其群集值为何首乌、巴戟天、当归、枸杞子、白芍、菟丝子、覆盆子的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为补肾温阳，养血固涩，临床适应证候多为肾虚血弱，阳气亏虚证，结合方剂知识源，该方可能为四物汤合五子衍宗丸加减方;群集类13rd类的位点数P.N值为5，群集数C.N值为4，其群集值为山药、紫河车、菟丝子、赤芍的群集方剂，方剂结构为复法小方，主要方剂效应为补肾温阳填精，临床适应证候多为肾虚阳弱精亏证，结合方剂知识源，该方可能为河车大造丸减味方。

方剂研究结果中，也发现部分国医大师经典临床经验方。如群集类16rd类的位点数P.N值为2，群集数C.N值为6，其群集值为白术、益母草、茜草、茯苓、马鞭草、鹿衔草的群集方剂，其核心方即为江苏省中医院妇科国医大师夏桂成教授的“四草汤”，该方在妇科调经、产后调补、不孕调治等方面运用广泛。

3讨论

近年来，数据挖掘技术在中医药研究领域的应用日渐广泛[4]，本研究团队针对中医药数据挖掘开展了全面的研究，在系统的构建中医药数据挖掘平台[57]与算法[3]的基础上，探索性地将数据挖掘运用在名老中医学术传承的多个领域，如单病种挖掘的淋巴瘤[8]、痛经[9]、口疮[10]、冠心病[11]、肺癌[12]等，中医方药挖掘的单药[13]、药对[1415]、小方[16]、剂型[1718]等，有针对中西医疾病系统挖掘的肝胆系统[19]、内分泌代谢系统[20]等，亦有围绕单个专家辨治规律[1114，16]、群体专家临床经验[8，1718，20]开展挖掘，以及采用不同挖掘方法研究的集外关联[8]、集内关联[9]、解构分布[10]、复杂网络[11]等系列研究，全面总结名老中医多维度的学术经验。结合团队自身研究与已公开中医药界数据挖掘成果，目前运用数据挖掘析技术对人工流产术后并发症的研究尚不多见，本研究运用数据挖掘Kmeans聚类分析技术解构中药干预人工流产术后并发症的医案数据，对临床辨证与用药有参考意义。

经药物K均值聚类数据挖掘结果的临床性解构分析，可以发现药物聚类群集值反映人工流产术后虽然用药范围广泛，群集各异，但究其各药物集群主要靶点脏腑多在肝、肾，与脾密切相关，药物群集功效往往体现多脏合治;病理性质以血虚为主，阴虚、气虚常常并见;病理因素则多见瘀血，时伴血溢，而湿浊、湿热、虚火、气滞常易兼夹。以药测证可以看出妇科人工流产术后中医药干预扶正多着眼于补肾、养肝、養血、止血，兼以健脾、温阳、坚阴、益气、填精;祛邪多用化瘀、利湿、降气、散结之品。对调节女性先天肾精与后天脾运尤为关注，而考虑妇科经、产、带下的生理特点，也注重调经、止血、化瘀、利湿诸法灵活组合运用。药物群集功效解构结果与妇科人工流产术后状态与并发症的实际临床病证特点相一致，对于临床辨治人工流产术后状态与并发症的组方配伍与加减用药有切实的指导作用。

经方剂K均值聚类数据挖掘结果的临床核心方剂解构分析，可以发现就人工流产术后运用中药复方干预而言，方剂结构上核心方剂多为复法小方，也有对药小方和角药小方的运用，复法大方运用不多;主要临床适应证候突出肾虚阴血不足证，肝郁脾虚证、阳弱精亏证亦为常见证候;方剂知识源角度考量，四物汤及其类方的加减化裁处方是频繁位点群集处方，而偏于补肾的六味地黄丸、五子衍宗丸、右归丸、二仙汤亦是临床专家复合组方的着眼点。综合方剂聚类解构结果与“女子以血为本”“肾主生殖”“多产伤肾”妇科生理、病理特点相复合。而以四物汤为核心基础加减化裁，兼顾补肾诸方的合并配伍的原则，可用临床辨治妇科人工流产术后状态及其并发症的有指导意义。

通过对人工流产术后中药干预临床医案的药物、方剂2个维度的Kmeans聚类数据挖掘研究，发现名老中医辨治人工流产术后状态及并发症用药主要脏腑为肝、肾，配伍注重多脏合治，临床对血虚、血瘀、血溢复合辨证，兼顾补肾、养肝、养血、止血的扶正药物与化瘀、利湿、降气、散结祛邪之品组合运用，方剂结构多为复法小方，以四物汤为核心基础加减化裁，常复合偏于补肾的六味地黄丸、五子衍宗丸、右归丸、二仙汤等方剂。

目前本研究发现，人工流产术后并发症医案研究中国医大师、国家级与省级名老中医治疗医案相对占比较低，多因人工流产术后并发症妇科细分病种，大部分国医大师与名老中医多为一二级分科，故专家临证涉及且治疗的人工流产术后并发症病例相对较少，使得国医大师与名老中医的专病医案数量在总体数据挖掘研究中占较低。今后如系统开展名医辨治妇科各类细分病种的经验研究，应加强名老中医工作室的医案实时采集，完善移动互联网专家工作站建设，加强名老中医的辨治妇科各类细分病种医案系统性整理研究，使得中医名家辨治妇科各类细分病种的临床经验得以更好地传承与发展。

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（2020-04-26收稿本文编辑：王明）综述

基金项目：辽宁省自然科学基金指导计划项目（20180551126）;南京中医药大学横向课题（2019008，2019006，2018045，2019040，2019061，2019062，2019064）;江苏省六大人才高峰项目（013034004002）;江苏省“333高层次人才培养工程”项目（2018Ⅲ0121）;江苏省科技型企业技术创新资金资助项目（BC2015022）

作者简介：马金辉（1977.08—），女，硕士研究生，主治医师，研究方向：中医妇科，Email：Bbzqzyymaxi@163.com

通信作者：于月新（1973.03—），女，博士，主任医师，研究方向：生殖医学，Email：yuyuexinpingan@163.com