心脑血管疾病用药不良反应与药品品种关系的聚类分析

心脑血管疾病用药不良反应与药品品种关系的聚类分析 心脑血管疾病用药不良反应与药品品种关 系的聚类分析 2011年第20卷第6期药学专论 心脑血管疾病用药不良反应与药品品种关系的聚类分析木 冯变玲-一,杨世民,蓝夏璐,魏芬,尤海生 (1.天津大学药物科学与技术学院,天津300072;2.西安交通大学医学院药学系,陕 西西安710061; 3.西安交通大学医学院第一附属医院,陕西西安710061) 摘要:目的寻找心脑血管疾病用药的不良反应与药品品种间聚类关系,促进临床安 全合理用药.方法运用数据挖掘技术q-的两阶段聚类 算法对药品的严重不良反应与药品品种间的关系进行聚类分析.结果由聚类结果 可知,在使用心Jl~&-管疾病用药时,出现的严重和新的 严重不良反应为肝功能异常,肾功能异常,呼吸困难,横纹肌溶解,导致这些严重不 良反应的药物有受体类药物,钙离子拮抗剂,降低胆固 醇类药物.结论在选择心脑血管疾病用药时,受体类药物,钙离子拮抗剂,降低胆固 醇类药物应慎用,少用,尽量避免严重的不良反应发 生: 关键词:数据挖掘技术;心脑血管疾病;药品不良反应;聚类分析 中图分类号:R969.3;R972;R195.1文献标识码:A文章编号:1006—4931(2011)06— 0017—02 ClusterAnalysisonTheAdverseDrugReactionsCausedbyMedicationUsedforCardiovasc ular DiseaseandCerebrovascularDiseaseAccordingtoTheVarietiesofDrugs FengBianling2,YangShimin,LanXialu.,WeiFen,YouHaishenf (』.SchoolD,PharmaceuticalScieneandTechnology,TiaftjinUniversity,Tia,qi,,China300 072;2DepartmentofPharmacy,Xi'aftJiaotongUniversit) Schoolo厂 Medicine,Xi'n,,Shanxi,China710061;3.FirstaffiliatedhospitalofMedicalCollegeofXi'0HJiaotoftgUniversity,Xi'(1II.Shanxi,China710061) Abstract:0bjectiveToidentifytheclusteringrelationsbetweenadversedrugreactions(ADRs)withdifferentvarietiesofdrugstoassist medicalstafftodealwithsafeandefficaciousmediation.MethodsApplyingatwo— stageclusteringalgorithmofdataminingtoconduct clusteranalysisonthesevereadverseeventscausedbymedicationusedforcardiovasculardiseaseandcerebrovasculardiseaseaccordingto thevarietiesofdrugs.ResultsNewandsevereadverseeventsincludingdysfunctionofliver,renaldysfunction,dyspneaandrhabdomyolysis areusuallycausedbyreceptordrugs,calciumantagonistsandcholesterol— loweringdrugs.ConclusionsToavoidseriousadverseevents,re— ceptordrugs,calciumantagonistsandcholesterol— loweringdrugsshouldbeusedprudentlyorseldomusedinthemedicationuse(]for cardiovasculardiseaseandcerebrovasculardisease. Keywords:datamining;cardiovascularandcerebrovasculardisease;adversedrugreactions;clusteranalysis 近年来,由于人们的生活,工作方式及饮食结构发生了巨大变 化,心脑血管疾病已成为影响我国人口健康的无形杀手.在心脑血 管疾病的防治过程中,药物治疗是非常重要的手段之一.为了促进 t2,脑血管疾病的安全,合理用药,提高疾病的治疗效果,有效降低 治疗成本,笔者采用数据挖掘技术中的聚类方法对该类疾病所用 药品的不良反应进行分析,力图寻找到药品结构与不良反应问的 关系. 1数据来源 本研究采用广东省药品不良反应监测中心提供的2004— 2009年6956份心脑血管疾病用药不良反应报告数据,运用数据 挖掘技术中的两阶段聚类算法,针对药品发生的严重不良反应与 药品品种的关系进行聚类分析,以期寻找到被聚为同一类产品的 关联性,为促进临床合理用药及新药研发提供参考. 2方法与结果 21数据收集和清洗 数据清洗的目的在于提升数据质量,使之符合所选择分析技 术的要求.为此,在数据挖掘算法执行之前,必须对收集到的原始 数据进行预处理,摒弃一些与挖掘目标不相关的属性,为数据挖掘 算法提供干净,准确,更有针对性的数据,提高挖掘效率.对于获得 的6956份数据,首先剔除年龄不详的数据,其次是参照《wH0药 品不良反应术语集》…中对药品不良反应术语的规定,将不规范的 不良反应术语进行标准化.最终确定有效报告6753份,数据有效 率为97.08%.再对数据进行整理与统计,得出2004年至2009年 药品不良反应报告数及严重的不良反应汇果,具体见表1. 2010年陕西省卫生厅科研基金资助项目,项目编号:2010D337 中国药业ChinaPharmaceuticals 袁12004年至2009年药品严重不良反应报告汇总结果表 22两阶段聚类算法 2.2.1两阶段聚类数据处理 所谓聚类就是按照事物的某些属性将其聚集成类,使类间的 相似性尽可能小,类内相似性尽可能大.聚类是一个无监督的学习 过程,它与分类的根本区别在于,分类是需要事先知道所依据的 数据特征,而聚类是要找到这个数据特征I.考虑到严重药品不 良反应对人体造成的危害程度巨大,本研究以此作为研究对象. 从6753份报告中按照严重药品不良反应的定义筛选出540份报 告,分别建立2004年至2009年导致严重不良反应的所有药品和 严重不良反应现象间的交叉列联频数表.运用Clementine11.1软 件,根据属性"不良反应"对"药品",分别对2004年至2009年6个 年份的交叉列联频数表进行聚类.由于聚类挖掘是对大量数据进 行运算进而得出结果, 2004年和2005年严重不誊窟目廖j 攀嚣蝴医疗害艇鲰淌 曼些石开星其余4年的一协办.数据进行聚类. … ? 17? 药学专论 2.2.2聚类依据确定 以2006年至2009年出现的所有严重不良反应为依据,对数 据进行聚类分析,得出各种不良反应现象在聚类分析中的重要程 度.结果见表2.对于在2年或2年以上列为一般重要或重要的不 良反应,可认为其具有普遍性而不是偶然性.因此,表2中列出的 所有严重不良反应中,肝功能异常,肾功能异常,呼吸困难,横纹肌 溶解具有一定的普遍性,可作为聚类分析的聚类依据. 表22006年至2009年不良反应现象在聚类分析中的重要程度 不良反应现象2009年2008年2007年2006年 体位性低血压1 呼吸困难231l 心律失常3 心脏传导阻滞l 房室传导阻滞3 抽搐333 晕厥331 横纹肌溶解l31 肝功能异常2313 肾功能异常113 胃肠道出血313 血小板减少1 过敏性休克233 心脏停搏13 血压降低1 血尿l3 脑出血3 急性肾衰竭I 自发性血小板减少性紫癜l 注:…1'表示重要,"2"表示一般重要,"3"表示不重要. 2.2.3聚类结果 以肝功能异常,肾功能异常,呼吸困难,横纹肌溶解4种严重 不良反应现象作为聚类依据,对2006年至2009年相关数据进行 聚类.汇总聚类结果见表3.可见,被聚为同一类的药品2006年有 14种,2007年有8种,2008年有l4种,2009年有22种.仅从每一 年份看,药品被聚为同一类的偶然性比较大,无法说明这些药品之 间必然的联系.因此,选取在4年中出现2次及2次以上的药品共 计12种进行分析. 2.312种药品药理作用比较分析 对选取的12种药品药理作用进行简单归纳,结果见表4.从药 理作用来看,有2种药品是血管紧张素?受体拮抗剂,有2种药品 是钙离子拮抗剂,有1种是仅肾上腺素能受体拮抗剂,有1种是p 受体阻断药,这6种药品都能抑制血管收缩,松弛平滑肌细胞,从 而起到降压作用,属抗高血压药物;有3种药品是通过降低胆固醇 合成而起调节血脂的作用,属治疗动脉粥样硬化的药物;另有脑保 护剂,中枢神经递质,强心苷类正性肌力药各1种. 3讨论 根据严重的不良反应对心脑血管疾病用药品种进行聚类,结 果显示,在使用心脑血管疾病用药时,出现的严重不良反应为肝功 能异常,肾功能异常,呼吸困难,横纹肌溶解,导致这些严重不良反 应的药物有受体类药物,钙离子拮抗剂,降低胆固醇类药物.因此 在临床用药中,这些药品应慎用,少用,以尽量避免严重的不良反 应发生.另外,对聚为同一类药品的结构应进行深入研究,后续应 ? 18? 2011年第20卷第6期 表32006}l2009}依据4l&反聚统"表 品2006年2007年2008年2009年品2006年2007年2008年2009 缬沙坦,,V茴拉西坦,/ 硝苯地平,/依达拉奉,/,/ 盐酸特拉唑嗪,/V地高辛,/,/ 前列地尔,,磷酸肌酸,/ 盐酸普罗帕酮V氯化镁三磷酸腺,/ 尼莫地平V,/苷二钠 尼群地平V呋塞米,/ 美托洛尔,/,,,/,,单硝酸异梨酸x/ 卡托普利V盐酸贝邵普利,/ 葡萄糖环磷腺苷V厄?沙坦,/x/ 葡胺苯磺酸氨氯地平,/ 富马酸比索洛尔,,盐酸氯化钠倍他,/ 胞磷胆碱钠,/|丁 胺碘酮V螺内酯,/ 艾司洛尔V氢氯噻唾,/ 阿托伐他汀钙,/,『厄贝沙坦氢氯噻嗪,/ 辛伐他汀VV雷米普利,/ 三磷酸腺苷,,复方利血平,/ 普伐他汀钠V氯沙坦钾氢氯噻嗪,/ 氟伐他汀V吲哒帕胺V 非诺月特V-,/苯扎贝特,/ ;巴胺,/,/盐酸乌拉地尔,/ 注:",/"表示该种药品在当年的聚类结果中出现. 表42006年至2009年聚类结果中出现2次及2次以上药品的药理作用 从药品的立体结构,与机体作用的方式等方面进行研究,找寻其结 构之间的相似性,从而为新药研发提供有价值的参考资料. 致谢:所用基础数据由广东省药品不良反应监测中心提供,在 此对其表示衷心感谢. 作者简介:冯变玲(1968一),女,讲师,博士研究生,从事药事 管理教学与科研,(电话)029—82655132(电子信箱)fengbl@ mail.xjtu.edu.cn. 参考文献: [1]国家药品不良反应监测中心,国家食品药品监督管理局药品评价中心. WHO药品不良反应术语集[M】.北京:中国医药科技出版社,2003: IO3一I72. [2]元昌安.数据挖掘原理与SPSSClementine应用宝典(M】.北京:电子 工业出版社.2009:2—5. (收稿日期:2010—10—19)