基于数据挖掘的针灸治疗排卵障碍性不孕取穴规律探究
张琳琳1,綦向军2,梁妙珍2,侯靖萱1,侯颖跃2,黎健敏2,李金生2,高帅2 ,徐珉3,陈国铭2
(1广州中医药大学第二临床医学院,广州510405;2广州中医药大学第一临床医学院,广州510405;3广东省中医院,广州510405)
摘要:临床实践证明,针灸治疗排卵障碍性不孕颇具疗效,但相关的临床研究文献数量多,信息量大,不便于临床的参考借鉴,为探究针灸治疗排卵障碍性不孕的临床选穴规律,指导临床更好地辨证取穴,笔者于中国知网(CNKI)、维普数据库(VIP)、万方数据库、中国生物医学文献数据库(CBM)四大中文数据库中检索针灸治疗排卵障碍性不孕的临床研究文献,进行已有针灸处方取穴规律的探究。在符合文献纳入标准的文献中主要提取腧穴、相关证型等数据,对准确纳入的114篇文献中提取的数据进行频次统计、聚类分析、因子分析及关联规则分析。频次分析结果显示,频次使用前五的腧穴分别为:三阴交、关元、子宫、中极及足三里,体现了腧穴“近治”及“远治”作用的经典结合;经脉使用频次结果显示,常进行针刺的经脉有任脉、足太阴脾经、奇经、足阳明胃经、足太阴膀胱经、足厥阴肝经及足少阴肾经,其中任脉和足太阳膀胱经腧穴的配伍体现 “俞募配穴”的配伍特色;因子分析共得出12个公因子穴组,其中以三穴一组的组别居多;聚类分析所得树状图结果显示,共有9组穴位存在较高的关联性,在针对不同证型的治疗时具有对应性;在关联规则分析结果中,两穴、三穴、四穴关联规则各有6对、11对、3对,其中意义较大的关联规则为关元→三阴交;子宫→关元;子宫、三阴交→关元;中极、子宫→三阴交;中极、子宫→关元等,是腧穴主要调节 “肾-天癸-冲任-胞宫轴”,而以肾和胞宫为主要作用点的重要体现。
关键词:针灸;排卵障碍性不孕;数据挖掘;选穴规律
基金项目:国家中医药管理局课题( NO.1199ws02); 广东省科学技术厅-广东省中医药科学院联合科研专项( NO.2012A032500007)
Acupoint rule's exploration about acupuncture treatment of ovulation disorder infertility ,based on Data mining
Abstract: Clinical practices have proved that, Acupuncture treatment of ovulation disorder infertility shows great efficiency, however, large quantities of related clinical researches accompanied with a lot of informations lead to the inconvenient of clinical reference. In order to explore the clinical acupoint rules about acupuncture treatment of ovulation disorder infertility to better guide dialectical acupoint Clinically, we authors search the related clinical literatures on the CNKI、VIP、Wanfang Database and CBM so as to study on the rules of acupuncture and moxibustion. In literature that meets the criteria for inclusion in the literature, we mainly extract datas such as acupoints and related syndrome types. Then, we carry out the frequency statistics, cluster analysis, factor analysis and association rule analysis for the data extracted from the 114 documents that were accurately included. Frequency analysis result displays that the frequency of the top five acupoints are Sanyinjiao, Guanyuan, Zigong, Zhongji and Zusanli, which embodies the classic combination of the "proximity" and "far treatment" of acupoints; The frequency of meridians used frequently showed that the acupuncture of the meridians had Renmai, Zutaiyin spleen, Qijing, Foot Yangming stomach, Foot Taiyin bladder, Foot yin and liver and Foot Shaoyin, in which the compatibility of Renmai and the Foot Taiyin bladder acupoints reflects the compatibility of "Shumu Matching point"; Factor analysis showed a total of 12 groups of common factor points, of which groups of three points were mostly; The results of the dendrogram obtained by cluster analysis showed that there were 9 groups of acupoints with high correlation and correspondingity in the treatment of different syndromes; In the results of association rule analysis, there are 6 pairs, 11 pairs, and 3 pairs of two-hole, three-hole, and four-hole association rules, in which the more meaningful relevant association rules are Guanyuan→Sanyinjiao; Zigong→Guanyuan; Zigong, Sanyinjiao→Guanyuan; Zhongji, Zigong→Sanyinjiao; Zhongji, Zigong→Guanyuan. It shows that The main point of acupoint regulation is "kidney-scorpio-Chongren-cell-axis", and the kidney and cell are the main points of action.
Key words: acupuncture; ovulation disorder infertility; rule of acupoint selection;
data mining;
不孕症,WHO定义为男女双方无避孕正常性生活1年及以上仍未能受孕的生殖系统疾病[1]。不孕症作为世界一大疑难疾病,其发病率逐年上升。据调查,我国不孕症的发病率为7%~10%,其中约25%~30%不孕患者存在排卵障碍,排卵障碍为女性不孕的主要原因,研究显示排卵障碍性不孕是由于下丘脑-垂体-卵巢轴功能紊乱或其他功能调节失衡而导致卵泡发育不良或不能正常排卵[1,2]。西医多采用激素类药物促进卵泡成熟以及促排卵的方法进行治疗,但妊娠率低而副作用明显,治疗效果不理想[3]。近年来,中医在排卵障碍性不孕的治疗上效果显著,针灸作为中医治疗的一大特色,在该病症的治疗上具有操作简便、副作用少、疗效显著的优点[4],但临床各项研究中由于取穴不一,较为散乱,难以为临床应用提供取穴依据。本研究通过对现有研究进行收集整理,运用数据挖掘技术分析针灸治疗排卵障碍性不孕的取穴规律,以期为临床针灸治疗排卵障碍性不孕提供参考价值。
1. 资料与方法
1.1文献来源
选择收录于中国知网(CNKI)、维普数据库(VIP)、万方数据库、中国生物医学文献数据库(CBM)中,从建库起-2018年有关针灸治疗排卵障碍性不孕的临床研究文献。
1.2文献检索方式
以“针灸、温针灸、针刺、电针、火针、腹针、飞针、穴位注射、穴位埋线、不孕、排卵障碍、排卵障碍性不孕、临床观察、疗效分析”等为四大中文数据库的主要检索词,检索年限为自建库至-2018年,采用主题与关键词相结合的检索方式。
1.3文献纳入标准
①以临床研究为原始文献,包括RCT和临床疗效观察;②研究对象信息来源要求不限,要求明确诊断为排卵障碍性不孕,并有明确的诊断标准及疗效评价标准;③以针灸治疗为主要治疗手段,可结合中药、西药及其他干预手段,存在以其他手段为对照组的临床研究;④所选针灸穴位为体穴;⑤针灸手法与刺法灸法学的范畴相符合,所取腧穴为十四经穴与经外奇穴以及特定穴; ⑥原始文献为一次文献。
1.4文献排除标准
①诊断标准或疗效评价标准不明确;②以耳针、头针等非体针为主要干预手段的文献; ③如脐内环穴等具体取穴位置不清的文献;④文献、综述、病例报告、医家经验介绍等理论研究文献;⑤重复发表的文献只取其一篇。
2. 数据预处理、数据库的建立及数据挖掘方法
2.1数据预处理
由2名研究成员负责文献初筛,将符合文章纳入标准的文献汇总,为尽量降低甚至避免文献筛选过程中出现的误差,文献筛选完毕后由1名文献检索人员反复仔细阅读文献,以确保纳入文献的准确,使用于数据挖掘的数据源可靠性更高。
腧穴名称的规范化:本研究对纳入文献中所使用的腧穴严格使用全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《经络腧穴学》中的规范统一的名称,录入的内容包括腧穴名称、归经、奇穴名称等。
针灸处方的处理:由以上3名研究成员对目标文献出现的针灸处方进行提取,录入初步纳入的文献所使用过的腧穴,若文献中提及辨证分型的针灸处方,则主穴将被录入“处方选穴表”中,配穴被录入“辨证分型表”中,若非提及辨证分型的针灸处方,直接将所使用的腧穴直接被录入“处方选穴表”中即可。
2.2数据库的建立
根据检索词检索到与主题类似的临床研究文献701篇,经过严格遵守文章纳入及排除标准,筛除不符合纳入标准的文献587篇,最终共纳入符合本数据挖掘要求的文献114篇。采用Microsoft Excel 2010对纳入文献的所有取穴信息进行归纳整理,转化为腧穴数据库,数据库内容应包括:文献名、作者、年份、相关证型、腧穴名称、归经等信息。
2.3数据挖掘统计学方法
2.3.1频次统计
对腧穴数据库中的腧穴采用二分类变量数据转换的方法,若针灸处方中涉及腧穴、归经及其所治疗的相关证型,则用“1”标记,若未出现,则用“0”标记,最终标记的结果用Microsoft Excel 2010进行频次统计。
2.3.2聚类分析
聚类分析算法是一种将给定数据实现集划分为多个类别的过程,其结果可显示同时同一种聚类当中数据的对象相似性高,不同的聚类之间的数据对象相似度低[5]。故通过聚类分析算法,本研究可直观地将相似性较高的腧穴归组归类,方便进行分析。本研究所采用的聚类分析软件为SPSS 22.0。
2.3.3因子分析
因子分析是一种研究观测变量动量的共同原因和特殊原因,以达到数据降维和简化聚类过程的目的的多元统计方法,利用因子分析方法对高维数据变量进行降维, 并利用因子得分对数据进行聚类,解决了“维数灾难”[6],更有利于本研究在腧穴公因子的基础上聚类分析。拟运用软件为SPSS 22.0,具体方法为主成分分析法。
2.3.4关联规则分析
本研究采用的关联规则算法为SPSS Clementine 12.0软件中的Apriori算法,该算法采用迭代方法,通过连接步产生频繁项集和候选项集,再通过剪枝步得出支持度等结果,是一种基于布尔关联规则的经典挖掘算法[7,8]。而度量两者之间关联规则主要的指标为支持度、置信度和提升度。
3.针灸治疗排卵障碍性不孕取穴规律挖掘结果
3.1高频次使用腧穴结果
对被纳入的114篇针灸治疗排卵障碍性不孕的临床研究文献中的针灸处方进行统计,得出腧穴的使用频次及频率,结果显示在针灸治疗排卵障碍性不孕的针灸处方中,任脉穴位使用频数为209次,足太阴脾经腧穴使用频次为132次,经外奇穴与足阳明胃经穴位使用频次均为92次,单独统计腧穴使用频次,频数前五的腧穴依次为:三阴交、关元、子宫、中极及足三里,其使用频率分别为12.63%、12.36%、10.85%、9.62%、8.38%。
表1现代临床研究常选取的腧穴频数分布
Table 1 Frequency distribution of acupoints often selected in modern clinical studies
腧穴 频数 频率(%) |
腧穴 频数 频率(%) |
三阴交 92 12.63 关元 90 12.36 子宫 79 10.85 中极 70 9.62 足三里 61 8.38 太冲 38 5.22 气海 35 4.81 |
血海 29 3.98 肾俞 27 3.71 太溪 21 2.88 肝俞 16 2.20 丰隆 14 1.92 归来 13 1.79 卵巢 13 1.79 |
3.2腧穴-经脉使用频率统计结果
在对频数≥3的腧穴进行经脉归类,得出在针灸治疗排卵障碍性不孕的针灸处方中十四经脉及奇经八脉的使用频率,根据图 显示,任脉的使用频率最高,为28.71%,其次为足太阴脾经、经外奇穴、足阳明胃经等。根据各经脉使用频率均小于30%的结果,可推测针灸治疗排卵障碍性不孕的治疗方向多样,与多个脏腑均有联系,证型复杂,但总归与任督冲三脉、肝肾、脾胃、膀胱关系较为密切。
表2 腧穴-经脉使用频率比较表
Table 2 Acupoint - meridian frequency comparison table
序号 归经 频数 百分比(%) |
穴位 |
1 任脉 209 28.71 2 足太阴脾经 132 18.12 3 经外奇穴 92 12.64 4 足阳明胃经 92 12.64 5 足太阳膀胱经 62 8.52 6 足厥阴肝经 38 5.22 7 足少阴肾经 30 4.12 8 督脉 22 3.02 9 手阳明大肠经 12 1.65 10 足少阳胆经 4 0.55 11 手厥阴心包经 3 0.41 |
关元 中极 气海 神阙 中脘 三阴交 血海 阴陵泉 天枢 子宫 卵巢 足三里 丰隆 归来 水道 肾俞 肝俞 次髎 脾俞 三焦俞太冲 太溪 大赫 气穴 命门 百会 腰阳关 合谷 曲池 阳陵泉 内关 |
3.3高频次使用的因子研究结果
对频次≥3的腧穴进行因子分析,在SPSS22.0的结果显示下,Bartlett 的球形度检验F值为1003.167,P<0.005,代表以上腧穴中存在内部因子结构;KMO=0.479,接近理想值,结合专业知识进行判定,考虑可以进行因子分析;提取方法为采用主成分分析法和方差正交旋转法,得出当特征根>1时,累积解释的总方差为70.307%,在载荷系数绝对值≥0.4的前提下,碎石图中可显示提取出的公因子共有12个,其中两穴组3个,三穴组6个,四穴组2个,五穴组1个。
表3 高频次使用的公因子组成表
Table 3 Table of common factor composition for high frequency use
公因子序号 |
公因子组成 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
关元、三阴交、中极、子宫 天枢、归来、百会、内关 肾俞、命门、腰阳关 足三里、太溪、太冲 太冲、肝俞、中脘、大赫、气穴 曲池、肾俞 次髎、中脘、三焦俞 肝俞、脾俞、阴陵泉 气海、卵巢、丰隆 气穴、水道 合谷、血海、神阙 阴陵泉、阳陵泉 |
3.4腧穴聚类分析
按照腧穴及其相关证型出现与否,分别用“1”、“0”标记,以此构成腧穴数据库,采用系统聚类Ochiai算法,对频次≥3的穴位进行聚类生成聚类图,纵轴和横轴的数字分别表示:与之相应的腧穴、腧穴与腧穴之间的距离,比较腧穴之间的距离,腧穴之间在越短的距离内聚集,其相关性就越高,以此来证明腧穴之间的关系(如图1)。因此,根据树状图分析,可将对治疗排卵障碍性不孕参考意义较大的穴位分为以下几组(表2):
图1 聚类分析树状图
Figure 1 Cluster Analysis Tree
表4 腧穴聚类分析结果-腧穴组别
Table 4 Results of cluster analysis of acupoints - acupoint group
组别 组成 |
C1 关元,子宫,三阴交,中极、足三里 C2 血海,太冲,肝俞,归来 C3 气海,归来,丰隆 C4 天枢,中脘,肾俞 C5 脾俞,肾俞,肝俞,气海、神阙 C6 归来,水道,气穴 C7 腰阳关,三焦俞,气海 C8 命门,百会,次髎 C9 阴陵泉,阳陵泉 |
3.5腧穴关联规则统计结果
基于关联规则Apriori算法进行关联规则分析,通过数据预读设置最低支持度为15%、最低置信度为90%,所得关联规则详见表5。从表5可知,关元→三阴交的支持度最高,为79.65%,用以表示关元、三阴交同时使用的概率;足三里、子宫→关元的置信度为100%,说明足三里、子宫同时使用的条件下,关元使用概率为100%;提升度>1表示关联规则前后项之间具有正向关联,本研究所得关联规则提升度均>1,提示所得规则均为有意义的规则。根据表5总结出关联性较高的组合为①关元→三阴交;②子宫→关元;③子宫、三阴交→关元;④中极、子宫→三阴交;⑤足三里→三阴交等。
表5 腧穴关联规则(支持度、置信度、提升度)结果表
Table 5 Results list of acupoint association rules (support, confidence, and lift)
|
编号 |
规则(前项→后项) |
支持度(%) |
置信度(%) |
提升度 |
编号 |
规则(前项→后项) |
支持度(%) |
置信度(%) |
提升度 |
|
1 |
关元→三阴交 |
79.65 |
90.00 |
1.11 |
11 |
足三里→三阴交 |
53.98 |
90.16 |
1.11 |
|
2 |
子宫→关元 |
69.91 |
96.20 |
1.21 |
12 |
中级、子宫→关元 |
53.10 |
96.67 |
1.21 |
|
3 |
子宫、关元→三阴交 |
67.26 |
90.79 |
1.12 |
13 |
中级、子宫→三阴交 |
53.10 |
93.33 |
1.15 |
|
4 |
子宫、三阴交→关元 |
62.83 |
97.18 |
1.22 |
14 |
中级、关元、三阴交→子宫 |
53.10 |
90.00 |
1.29 |
|
5 |
中级→三阴交 |
61.95 |
94.29 |
1.16 |
15 |
中级、子宫、关元→三阴交 |
51.33 |
93.10 |
1.14 |
|
6 |
中级→关元 |
61.95 |
91.43 |
1.15 |
16 |
中级、子宫、三阴交→关元 |
49.56 |
96.43 |
1.21 |
|
7 |
中级、三阴交→关元 |
58.41 |
90.91 |
1.14 |
17 |
足三里、关元→三阴交 |
48.67 |
96.36 |
1.18 |
|
8 |
中级、关元→三阴交 |