基于复杂网络的原发性高血压腧穴配伍规律分析 * DOI:10.11656/j.issn.1673-9043.2018.02.09 郝婷 1, 李洁 1, 赵晓峰 2, 陈波 1, 李博 1, 牛朴钰 1 (1. 天津中医药大学, 天津 300193;2. 天津中医药大学第一附属医院, 天津 300193) 摘要 :[ 目的 ] 探索针刺治疗原发性高血压腧穴配伍规律 [ 方法 ] 计算机在线检索知网 万方 维普数据库 根据纳入 / 排除标准选择合格文献, 按照设定表格内容提取相关数据建立数据库, 利用复杂网络分析方法研究原发性高血压腧穴配伍规律 [ 结果 ] 纳入 161 篇文献, 提取出 221 个针灸治疗原发性高血压的处方, 复杂网络分析拓扑结构后发现太冲 曲池 足三里 风池 合谷 百会 太溪 三阴交 内关 人迎 丰隆为核心节点, 提示头颈部腧穴 + 四肢部腧穴的配伍方法是临床使用的主要配穴方法 [ 结论 ] 针刺治疗原发性高血压腧穴配伍复杂网络分析结果与临床基本一致, 复杂网络分析可作为腧穴配伍研究的常用方法 关键词 : 原发性高血压 ; 腧穴配伍 ; 复杂网络中图分类号 :R544.1 文献标志码 :A 文章编号 :1673-9043(2018)02-0122-05 原发性高血压作为心脑血管病最主要的危险因素以其高患病率 致残 致死率给家庭和国家带来了沉重的负担, 是世界性的疾病防治难题 针刺疗法是传统中医疗法, 国内外多次多项研究及试验 [1] 系统评价显示针刺对高血压具备一定的疗效, 并且在防治高血压方面有着独特的优势以及良好的前景 临证选穴处方是决定针刺疗效的关键要素之一 明代高武 针灸聚英 百症赋 所说 百症腧穴, 再三用心, 席弘赋 亦云 : 凡欲行针必审穴 有效的腧穴配伍是提高针刺疗效的关键 临床上针刺治疗高血压, 针灸医师依据不同角度和不同经验进行选穴, 形成风格迥异的处方, 如何从这些处方中筛选出最优方案以提高疗效, 本文利用数据挖掘中的复杂网络拓扑分析研究针刺防治高血压临床文献中的腧穴配伍规律, 以期为针刺防治高血压针灸处方的推荐提供依据 1 研究方法 1.1 文献来源计算机检索中国知网 (CNKI) 万 * 基金项目 : 天津中医药大学第七届大学生科技创新基金项目 (CXJJ2017ZC04); 国家级大学生创新创业训练计划项目 (201710063006); 天津市自然科学基金项目 (17JCZDJC36700) 作者简介 : 郝婷 (1993-), 女, 天津中医药大学中医学院 2013 级中医学八年制学生 通讯作者 : 赵晓峰,E-mail:zhxf67@163.com 122 方数据库 维普数据库 检索年限截止至 2017 年 4 月, 主题词设定为 原发性高血压 或 原发性高血压病 和 针灸 或 针刺 1.2 文献纳入标准 1) 研究对象为针灸治疗原发性高血压的临床研究全文文献 ;2) 明确诊断为 原发性高血压 的患者 ;3) 针灸治疗为主, 可合并其他中西医疗法 ;4) 明确给出针灸处方, 腧穴选择包括十四经穴 经外奇穴, 不包括耳穴 穴位埋线 穴位注射 头皮针等疗法 ;5) 有明确的疗效评定标准, 报告治疗效果并有数据支持 1.3 文献排除标准 1) 个案或验案报道类文献 ;2) 综述 文献研究 研究进展类文献 ;3) 动物实验类论文 ;4) 各类外文文献 ;5) 重复发表或研究数据 内容雷同的文献, 仅取 1 次 1.4 数据规范处理与挖掘 1) 腧穴名称规范处理 : 本研究腧穴名称均参照 中华人民共和国国际标准 : 腧穴名称与定位 (GB/T12346-2006) 为标准进行规范 针灸处方规范处理 : 检索人员仔细阅读, 共检索文献 2 517 篇, 依据纳入标准纳入 941 篇, 依据排除标准排除文献共 780 篇, 最终纳入有效文献 161 篇 其中 44 篇文献均在 1 组主穴的基础上进行辨证, 灵活选取多组配穴 故以 1 组主穴 +1 组配穴 =1 条处方 的形式从 44 篇文献中提取 114 条处方 再加上 107 篇中提取的 107 条处方, 共计有效处方 221 条 见图 1
文献检索 共检索文献 2 517 篇 依据纳入标准纳入文献 941 篇 依据排除标准排除文献 780 篇 最终纳入文献 161 篇 提取腧穴处方 221 条 建立数据库 数据录入 SPSSMODLDER 分析 图 1 2) 建立数据库 : 采用 Excel 软件建立 针灸治疗原发性高血压腧穴配伍规律数据库, 依次录入的条目为 : 文献名称 作者 临床效果 治疗用穴 穴位归经 利用关联规则建立方法以及复杂网络分析方法对数据库进行分析 试图发现针灸治疗高血压不同腧穴配伍的疗效差异 3) 关联规则的建立 : 关联规则属于研究数据挖掘 3 大经典问题 ( 关联 分类 聚类 ) 的重要方法, 其中 Apriori 算法是数据挖掘领域中的经典算法 本研究使用 Apriori 算法对腧穴间联系的紧密程度进行定量分析, 其包含两则重要参数即支持度 (support) 与置信度 (confidence): 设 I={i1,i2...im} 是所有腧穴的集合, 记 D 为所有腧穴配伍频次 T 的子集, 并拥有唯一独立标识记为 TID, 则 : 1support: 指的是包含 A 穴位与 B 穴位配伍数量与所有穴位配伍数量之比, 记为 support(a B)= {T:X Y 哿 T,T D} / D 技术流程图 依据排除标准排除 1)317 篇 ; 排除 2)295 篇 ; 排除 3)116 篇 ; 排除 4)4 篇 ; 排除 5)48 篇 数据挖掘频数分析 关联分析 2confidence: 指的是包含 A 穴位与 B 穴位配伍数量与所有包含 A 穴位组合数量之比, 记为 confidence(a B)= {T:X Y 哿 T,T D} / T:X 哿 T, T D 其中 confidence 相当于对穴位配伍信度的检验, 在本研究中均选取 confidence 40 的穴位配伍作为可信配伍 4) 复杂网络的建立 : 使用 Gephi 软件进行复杂网络分析, 在复杂网络分析系统中包含两类重要的分析角度, 即对网络整体结构的观察和对网络核心节点的识别, 在本研究中课题组选取了 k-core 层次分析 以及 模块化分析 作为研究腧穴配伍网络 整体结构的方法, 选取度值 (degree) 以及中介中心性 (between centrality) 作为衡量腧穴中心程度的指标 首先将 1 篇文献中所提取出来的每一条腧穴处方中的每一个腧穴作为 1 个节点, 并且将两两腧穴之间连接起来, 从而得到 1 个本条腧穴处方中各穴之间关联的子网络, 并且假设每一条关联边的比重为 1 如法炮制, 对提取的 221 条腧穴处方进行子网络建立, 且将得到的 221 个子网络进行叠加, 不同的穴对则作为不同的边保留, 叠加的穴对每叠加 1 次便加权重 1 最后将其全部相叠加连通后就形成了整体腧穴处方的复杂网络, 同时根据 孤证不立 的原则, 将边权重 <10 的边过滤, 即得到针刺治疗原发性高血压复杂网络模型 2 研究结果 2.1 腧穴配伍复杂网络的基本结构该复杂网络的基本结构参数主要包括 : 节点与边个数 平均路径长度与网络直径, 聚类系数与聚类特性等 通过 Gephi 分析后得知该腧穴配伍复杂网络的基本结构参数, 见表 1 表 1 腧穴配伍网络基本拓扑结构参数序号属性数值 1 节点个数 26 2 边个数 159 3 平均路径长度 1.49 4 网络直径 3 5 平均聚类系数 0.62 2.2 复杂网络结构中的核心节点以及高频关联边根据复杂网络分析拓扑结构后, 将针刺治疗原发性高血压使用的腧穴处方分为了核心与边缘的不同两类, 结果如图 2 所示, 其中处于整体腧穴处方的核心区有 12 个腧穴, 位于网络外围的有 14 个腧穴 1)k-core 层次分析法 : 幂律分布 作为复杂网络的重要属性之一, 其揭示了复杂网络的一个重要特征 : 网络的核心结构往往仅由网络中的极少数节点构成, 由此可知识别并发现网络的核心结构是研究复杂网络整体结构的一项重要工作, 其中 k-core 分析法是一种识别网络核心的重要方法, 其核心思想就是通过反复移除网络中链接较少的孤立节点及与之相关的边, 由外至内逐层解析网络结构, 直至网络的连通度达到最大值, 则留存节点就构成了网络的核心结构, 从而揭示网络的层次结构性质 本研究中 k-core 层次分析法用于发现针刺治疗原 123
第 37 卷 第 2 期 ２０18 年 4 月 Ｖｏｌ 37 Ｎｏ 2 Apr 2０18 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ 发性高血压腧穴配伍的核心腧穴组合 即针灸临床 中常提及的主穴 在选取的 221 条有效腧穴处方当 表 2 频次大于 30 的腧穴 所在部位 频次 次 频率 % 中 当 k-core 滤波值设置为 15 即滤过节点度数 15 太冲 足厥阴肝经 足背侧 136 12.57 的节点,处于网络核心节点的腧穴为内关 风池 丰 曲池 手肘部 133 12.29 足三里 95 8.78 风池 足少阳胆经 颈项部 85 7.86 合谷 手背部 67 6.19 百会 督脉 头部 57 5.27 太溪 足少阴肾经 足内侧 52 4.81 三阴交 足太阴脾经 42 3.88 内关 手厥阴心包经 手腕部 38 3.51 人迎 颈部 38 3.51 丰隆 32 2.96 腧穴名称 隆 三阴交 足三里 百会 太溪 肾俞 合谷 人迎 太冲 曲池 见图 3 这说明以上腧穴在这 221 条处 归经 方中出现的频率最高 他们之间的配伍组合可视为 临床常用治疗原发性高血压的核心腧穴组合 即处 方中的主穴 见表 2 表 3 表 3 十二经中各经出现频次及频率 图 2 核心节点及高频关联穴对 经脉名称 频次 次 频率 % 208 21.94 183 19.30 足厥阴肝经 169 17.83 足少阳胆经 116 12.24 足太阴脾经 69 7.28 足太阳膀胱经 66 6.96 足少阴肾经 60 6.33 手厥阴心包经 43 4.54 手少阴心经 15 1.58 手少阳三焦经 9 0.95 手太阴肺经 6 0.63 手太阳小肠经 4 0.42 结果如图 4 所示 图中腧穴的复杂网络图 可 视为临床常用治疗原发性高血压疾病的有效腧穴 配伍 在核心腧穴处方中可以分为 3 组模块 模块 一为内关 丰隆 模块二为百会 肾俞 风池 足三 里 模块三为太冲 合谷 三阴交 太溪 人迎 曲池 模块一同时也是原发性高血压腧穴配伍网络中最 重要的 2 个节点 属于经典的上下配穴 模块二 4 个 腧穴中就有 2 个位于头颈部 模块三则除人迎外 图 3 k-core 15 的核心腧穴处方 要属性 即 网络可以分割为若干个子网络模块 子 其他都属于四肢部的腧穴 说明在临床设计腧穴处 方时 要同时考虑头颈和四肢部的腧穴作为处方配 伍的一部分 这恰恰体现了针灸取穴的重要规律 网络模块的节点连接相对紧密 各个子网络模块的 远端取穴 上下取穴 节点连接相对稀疏 相比于 k-core 所关注的是网络 结构的核心 模块化分析则重在发现构成整体网络 3 结构的子网络模块 本研究中模块化分析主要用于 发现构成腧穴配伍的腧穴类型和属性 揭示选取腧 少 研究方向较为零散 当前的研究方向集中于腧 穴配伍规律研究方面 例如吴巧凤等[2]基于针灸研 究的特点 借鉴参考目前复杂网络在中医药领域已 模块性 是复杂网络的另一重 2 模块化分析 穴时的优先考虑原则 124 讨论 复杂网络应用于针灸领域的研究报道相对较
第 37 卷 第 2 期 ２０18 年 4 月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｖｏｌ 37 Ｎｏ 2 Apr 2０18 二经脉 肾又为元阴元阳之根 脏腑阴阳之本 故太 冲可通达全身气血阴阳 由此以太冲为治疗高血压 的首要考虑穴位之一 现代研究发现针刺太冲可升 高血清一氯化氮 NO 含量 降低内皮素 ET 水平 抑制降钙素基因相关肽 CGRP 释放[5] 合谷为之原穴 研究表明针刺合 谷穴 能降低脑血管的紧张性 改善动脉弹性 提高 搏动性 血液供应量 从而改善高血压[6] 合谷与太 冲合为四关穴 合谷主气 太冲主血 调节气血 研 究发现针刺合谷 太冲能有效改善高血压患者的焦 虑状态 并降低肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统 图4 核心处方模块化分析 有的研究成果 探讨了未来采用复杂网络分析技术 RAAS 基本物质的含量[7] 曲池为手阳明经合穴 足三里为足阳明经合穴 也是人体主要保健穴之一 阳明经多气多血 针刺 开展腧穴配伍文献研究 腧穴配伍生物学数据整合 曲池可行气活血 通调经络 同时本穴五行属土 土 研究的可行性 王媛媛等 [3]采用复杂网络技术对针 灸学常用教材所载穴方进行分析 表明腧穴配伍关 系具有幂律分布特征 通过少量配穴即可调治大多 数证候 说明针灸辨证取穴的整体结构模式具有 复 杂网络 无标度 的特性 这为将来针灸处方分 析提供了有效手段 本研究发现 针灸降压文献中 太冲使用频次最高 其次为曲池 其他依次为足三 乃火之子 泻之具有清泻之用 研究发现曲池有明 显降压作用[8-9] 中枢阿片受体的介导作用可能与此 有关[9] 脾胃乃后天之本 为人体气机枢纽 针刺足 三里可调节胃肠功能 升清降浊 运化水湿 增强免 疫系统功能 改善高血压进展[10] 风池穴为足少阳胆经与阳维脉之会 少阳为阳 气初生之经络 维系全身阳经 肝胆为 风木之脏 里 风池 合谷 百会 太溪 三阴交 内关 人迎等 他们之间的配伍组合可视为临床常用治疗原发性 极易动风化火 临床上以肝风内动 肝阳上亢型高 血压最常见 而刺风池疏肝利胆 平肝熄风 有研究 高血压的核心腧穴组合 而神门 阴陵泉 行间 肝 俞 脾俞 气海等为辨证的配伍腧穴 这从另一方面 显示 单纯针刺中医辨证为 肝阳上亢型 原发性高 血压患者风池穴 可以明显改善血管内皮功能 降 反映了针灸降压主穴加辨证取穴相结合的模式 从 针灸降压处方中腧穴归属的经脉来看 手足阳明经 和肝胆经使用频率远远超过其他经脉 模块化分析 低血液中血栓素 B2 TXB2 水平 对 6 酮前列腺素 F1α 6-Keto-PGF1α 有一定调节作用 及时降压效 果明显[11-12] 百会属督脉 督脉为阳脉之海 是人体诸阳之 会 且百会位于人体头顶部 灵枢 五乱第三十四 结果则反映了针灸取穴的重要规律 远端取穴 上 下取穴 石学敏院士认为气海失司是高血压病的主要 病机 气海失司 宗气失乖 气血运行异常导致血压 升高 石院士认为治疗高血压在于活血散风 疏肝 健脾 从厥阴 阳明论治 本研究也发现 治疗高血 压腧穴归属的经脉中 手足阳明经 足厥阴肝经使 用频率远超过其他经脉 太冲穴为足厥阴肝经之原穴 是肝气留止经过 之处 故具有疏肝气 抑肝阳 解肝郁 滋肝血的作 用 高血压常见不寐 面红 口苦 口干 晕眩等症 证候类型也以肝阳上亢 肝风内动 肝火亢盛频次 最高[4] 素问 阴阳离合论 中有 肾脉与冲脉合而 盛火 故名太冲 冲脉为十二经脉之海 能调节十 曰 乱于头 则为厥逆 头重眩仆 而眩晕头痛正 是高血压的症状之一 且百会有 三阳五会 之称 会元针灸学 有 百会者 五脏六腑奇经三阳百脉 之所会 的记载 故针刺此处可以通达阴阳脉络 连 贯周身经穴 对于调节机体的阴阳平衡有重要作 用 以此可治疗阴虚阳亢等阴阳不平衡导致的高血 压 研究显示 针刺百会后 测定出血液中红细胞比 容 血液黏度 全血还原黏度 血沉方程 K 值等指数 显著下降 且能于 4 周内有效降低肾素水平 说明 针刺百会能改善血液动力状态以及降低血浆肾素 活血水平而改善血压[13] 太溪为足少阴肾经的原穴 素问 金匿真言 125
论 言 : 肾藏精, 病在溪 对于由肾阴虚导致阴虚阳亢 阴阳两虚而产生的高血压眩晕症状, 针刺太溪可补肾气, 调和阴阳而取效 现代研究提示针刺太溪能明显降低延髓和海马组织中白介素 -6(IL-6) [14-15] 的表达水平, 改善血管炎症反应 综上所述, 以上穴位分别为不同经脉上具有调节气血运行功能的重要穴位 中医由 整体观念, 辨证论治 指导治疗, 调整全身气血, 不同穴位在各自经脉上又在不同方面有侧重 从西医角度看, 这些穴位可作用于体液 - 神经 - 内分泌 - 免疫中的 1 个或多个系统, 从而降血压 鉴于这些穴位的功效, 其在治疗高血压病的临床应用频次较高, 其配伍组合也反映了临床实际情况, 即主穴为主, 辨证取穴相结合 主穴取穴精良, 发挥穴专力宏的优势 ; 配穴上下相配 远近相配, 以达标本兼治之效 本文尚存不足之处, 文献来源仅纳入国内临床研究文献, 个案验案被排除可能导致疗效优但使用频次较少的穴位相对忽略, 且对于纳入文献的质量未进行评价, 英文发表的文献也未纳入, 以后可予以充分考虑, 另行分析研究 但是分析结果不影响其为针灸临床和科研提供新的思路和参考 参考文献 : [1] 康明明, 石学敏. 针刺治疗原发性高血压病 40 例疗效观察 [J]. 中华中医药杂志,2013,28(5):1406-1409. [2] 吴巧凤, 张承舜, 陈勤, 等. 采用复杂网络方法研究腧穴配伍的可行性探讨 [J]. 针刺研究, 2012, 37(3):252-255. [3] 王媛媛, 林枫, 江钟立. 基于复杂网络分析技术的针灸辨证取穴模式分析 [J]. 中国针灸, 2011, 31(1):85-88. [4] 张荣珍, 陈志祥, 胡素颖, 等.3578 例高血压中医证型构成临床调查研究 [J]. 中医药临床杂志,2007,19(4):360-364. [5] 李志鹏, 曲姗姗, 张继苹, 等. 针刺太冲穴治疗高血压机制研究 [J]. 辽宁中医药大学学报,2013,15(8):77-78. [6] 王民集, 朱江, 杨永清. 中国针灸全书 [M]. 郑州 : 河南科学技术出版社,2012:154-155. [7] 罗文杰. 针刺调节原发性高血压伴焦虑状态患者 RAAS 系统活性研究 [D]. 广州 : 广州中医药大学,2013. [8] 邹燕, 吕小笑, 罗志平. 曲池穴捻转补泻法治疗原发性高血压疗效观察 [J]. 上海针灸杂志,2015,9(34):52-54. [9] 王民集, 朱江, 杨永清. 中国针灸全书 [M]. 郑州 : 河南科学技术出版社,2012:338-340. [10] 于正, 吴巧凤, 梁繁荣. 针刺通过调节免疫系统治疗原发性高血压的机制探讨 [J]. 针刺研究,2014,39(4):333-336. [11] 黄晋芬, 韦翠娥, 贺建平, 等. 针刺风池穴对原发性高血压的临床疗效观察 [J]. 中西医结合心脑血管病杂志,2007, 5(11):1130-1131. [12] 张朝晖, 周洁, 王强, 等. 针刺治疗原发性高血压病及其对血管内皮功能的影响 [J]. 中国针灸,2004,24(8): 539-540. [13] 白桦, 吴雪梅, 李冰, 等. 百会透刺前顶对高血压患者血压昼夜节律及血管活性物质的影响 [J]. 世界中医药, 2015,10(10):1590-1593. [14] 张厚娟. 针刺太溪穴对 SHR 中枢炎症因子蛋白表达的影响 [D]. 广州 : 广州中医药大学,2015. [15] 王晶, 林晓杰, 罗晓舟, 等. 针刺太溪穴降低 SHR 血压及调节延髓 TNF-α IL-6 蛋白表达 [J]. 暨南大学学报, 2016, 4(37):327-330. ( 收稿日期 :2017-10-15) Acu 鄄 point compatibility of essential hypertension based on complex network analysis HAO Ting 1, LI Jie 1, ZHAO Xiaofeng 2, CHEN Bo 1, LI Bo 1, NIU Puyu 1 (1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China; 2. First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China) Abstract: [Objective] Aim to exploring the combination rule of acu 鄄 points for treating essential hypertension. [Methods] Databases of CNKI, WANFANG, and VIP for potential eligible papers due to rigorous inclusion and exclusion criteria. Complex network analysis was used to deal with data. [Results] Two hundred and twenty-one acupuncture prescriptions were included in the complex network analysis. Taichong, Quchi, Zusan Li, Fengchi, Hegu, Baihui, Taixi, Sanyin Jiao, Neiguan, Renying, Fenglong were the main points in complex network. Cervical acu 鄄 points coordinate with limb acu 鄄 points were the most commonly used combination. [Conclusion] Acu 鄄 point for treating essential hypertension was found in accordance with medical application according to the complex network analysis. And it can be a universal research method in term of coordinated acu 鄄 points study. Key words: essential hypertension; acu 鄄 points combination; complex network 126