趙鐵牛 楊曉南 王惠君 于春泉 王泓午 孟靜巖

隨著中醫(yī)學(xué)的發(fā)展，醫(yī)師總結(jié)了一套通過對望、聞、問、切的四診信息進(jìn)行八綱、臟腑等分類辨證的診斷和辨證方法，確定符合臨床實(shí)際的某個(gè)證或型，并在辨證分型的基礎(chǔ)上進(jìn)行病、證結(jié)合的遣方用藥，突出了中醫(yī)辨證特色和優(yōu)勢，提高了中醫(yī)臨床診療水平[1]。證候是醫(yī)師通過“望、聞、問、切”來收集病人四診信息資料，運(yùn)用八綱、臟腑等分類辨證學(xué)說，根據(jù)中醫(yī)理論和方法，結(jié)合病人和環(huán)境狀況等相關(guān)因素，從整體出發(fā)對疾病進(jìn)行分析、歸納、推理、判斷工作，進(jìn)而做出對當(dāng)前疾病一定階段綜合反映的認(rèn)識，是根據(jù)中醫(yī)理論和臨床經(jīng)驗(yàn)而抽象出來的概念[2，3]。證候是一個(gè)不能準(zhǔn)確地、直接地測量的變量，這種變量可以看成隱變量，四診信息可以看成顯變量，用四診信息間接測量證候，借助結(jié)構(gòu)方程模型，把比較模糊、抽象的中醫(yī)辨證理論，用可視的圖形、清晰的語義、精細(xì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，為正確理解證候進(jìn)行科學(xué)辨證提供一種可能。這樣，不僅可以分析臨床疾病的四診信息與證候間可能存在的因果關(guān)系，還可以分析證候間可能存在的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系。通過相關(guān)檢驗(yàn)，驗(yàn)證每一種病的證候是否存在，特定的證候與四診信息的關(guān)系，并探討不同的四診信息在相應(yīng)證型的重要性，可以豐富專家經(jīng)驗(yàn)和中醫(yī)理論。本文對結(jié)構(gòu)方程模型的基本原理、可行性分析、應(yīng)用情況、存在的問題和今后的發(fā)展趨勢進(jìn)行系統(tǒng)回顧，為系統(tǒng)地、科學(xué)地研究中醫(yī)證候提供有力的工具。

1 結(jié)構(gòu)方程模型的概述

結(jié)構(gòu)方程模型是一種分析和處理復(fù)雜的多變量數(shù)據(jù)的一種探究性分析方法。隨著因子分析與通徑分析的這兩種基本統(tǒng)計(jì)分析方法的發(fā)展，1973年瑞士籍的統(tǒng)計(jì)學(xué)家Karl J?reskog將含隱變量的因子分析模型與通徑分析有效結(jié)合，形成了結(jié)構(gòu)方程模型[4]。結(jié)構(gòu)方程模型由測量模型和結(jié)構(gòu)模型兩個(gè)部分所組成，測量模型反應(yīng)了顯變量與隱變量之間的關(guān)系，通過驗(yàn)證性因子分析來實(shí)現(xiàn)；結(jié)構(gòu)模型反應(yīng)了隱變量之間的關(guān)系，通過通徑分析來實(shí)現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)方程模型的基本步驟包括模型設(shè)定、模型估計(jì)、模型評價(jià)和模型修正。模型設(shè)定要根據(jù)專業(yè)知識和研究目的，設(shè)定理論模型。在多元正態(tài)分布的條件下，模型估計(jì)常用的方法是最大似然估計(jì)、廣義最小二乘法和一般加權(quán)最小二乘法。在非正態(tài)分布的條件下，可用漸進(jìn)分布自由估計(jì)[5]。模型評價(jià)應(yīng)該根據(jù)各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的值進(jìn)行綜合判斷。模型修正要根據(jù)模型合理性檢驗(yàn)的結(jié)果，判定檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?yōu)劣，并根據(jù)專業(yè)知識和統(tǒng)計(jì)學(xué)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對模型作出修正，得出合理的結(jié)構(gòu)方程模型。

2 可行性分析

2.1 結(jié)構(gòu)方程模型的優(yōu)勢

近年來，統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展為中醫(yī)學(xué)的定量研究提供了現(xiàn)代測量的方法。結(jié)構(gòu)方程模型在通徑分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種統(tǒng)計(jì)方法，其中包括多元回歸分析、聯(lián)立方程模型、證實(shí)性因子分析和含隱變量的結(jié)構(gòu)方程等統(tǒng)計(jì)方法。以觀察變量的協(xié)方差矩陣和相關(guān)矩陣為基礎(chǔ)，從定量的角度建立模型，分析變量間因果關(guān)系，對有關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行驗(yàn)證。把證候看成隱變量，四診信息看成顯變量，借助結(jié)構(gòu)方程模型，驗(yàn)證每一種病的證候是否存在以及證候與四診信息的關(guān)系，探討不同的四診信息在相應(yīng)證型的重要性，為區(qū)分病的證候、尋求各證候相應(yīng)的主要指標(biāo)、進(jìn)行病證結(jié)合研究提供了有效工具。

傳統(tǒng)的多元回歸模型是一種比較簡單的因果關(guān)系模型，一般假設(shè)變量測量時(shí)沒有測量誤差的，并不能處理可測變量和隱變量之間的錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。而結(jié)構(gòu)方程模型不僅可以分析臨床疾病的四診信息與證候間的因果關(guān)系，還可以分析證候間可能存在的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系，并通過四診信息來衡量證候所起作用的大小，并對變量的測量誤差及其方差作出估計(jì)。

2.2 證候變量的特點(diǎn)符合結(jié)構(gòu)方程模型的要求

中醫(yī)是一門經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)，存在大量深厚的理論需要證實(shí)、提煉和升華，總結(jié)出規(guī)律，很好地指導(dǎo)臨床實(shí)踐診斷和治療。在辨證過程中，醫(yī)師對病因、八綱、臟腑、經(jīng)絡(luò)、六經(jīng)、衛(wèi)氣營血、三焦以及氣血津液等的辨證方法很多，摻雜了過多的主觀因素，證候辨識缺乏客觀、統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，給中醫(yī)診斷、療效評定、防治效果評價(jià)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定等造成諸多困難。中醫(yī)四診信息群的癥狀及體征條目繁多，且每個(gè)條目的量化評分也不統(tǒng)一，這需要在設(shè)計(jì)四診信息調(diào)查問卷時(shí)，分清主次，精簡癥狀和體征條目，量化評分統(tǒng)一、規(guī)范，為建立中醫(yī)證候客觀量化診斷標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行科學(xué)而規(guī)范量化研究奠定基礎(chǔ)[6]。

定量證候診斷是中醫(yī)證候規(guī)范的重點(diǎn)與難點(diǎn)，傳統(tǒng)多元統(tǒng)計(jì)分析方法對證候進(jìn)行定量分析的前提條件其中之一是要求自變量是精確測量、不存在誤差的，而四診信息的收集存在一定的測量誤差，故無法滿足其前提條件。在中醫(yī)學(xué)研究中，證候是基于人體疾病癥狀而從整體上提煉出的抽象概念，反應(yīng)了人體的一種綜合的病理狀態(tài)，不能直接測量或找不到甚至根本不存在直接測量的方法，屬于隱變量。它只能尋找一些顯變量，并通過這些顯變量來推導(dǎo)和衡量隱變量所起作用的大小[7]。采用結(jié)構(gòu)方程模型除了能估計(jì)四診信息癥狀及體征的測量誤差外，還可以將隱變量和顯變量一并考慮，對難以直接測量的概念(即隱變量)進(jìn)行合理解釋，分析證候與四診信息間的錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系以及證候間的相關(guān)性，揭示疾病的證候規(guī)律，恰好能為中醫(yī)學(xué)者驗(yàn)證各種學(xué)說、觀點(diǎn)或模型的合理性創(chuàng)造很好的條件[8]。

3結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)證候中的應(yīng)用

3.1 用于證候診斷研究

結(jié)構(gòu)方程模型對不同中醫(yī)證候間的相互關(guān)系給以合理地解釋，為證候診斷標(biāo)準(zhǔn)的建立及證候量化診斷等相關(guān)研究提供方法學(xué)參考。王利敏等[9]利用結(jié)構(gòu)方程模型分析亞健康狀態(tài)各維度及不同中醫(yī)證候間的相互影響，通過通徑系數(shù)顯示不同證候間的影響程度，如氣虛證對肺氣虛證的影響程度最大，而火證與濕證相互影響程度最大；通過載荷系數(shù)可顯示亞健康狀態(tài)各證候中不同癥狀的權(quán)重程度。如氣虛證中各癥狀重要程度由大到小分別為：頭暈、懶言、氣短、四肢無力和疲勞程度。謝世平等[10]采用結(jié)構(gòu)方程模型對1303例艾滋病證候進(jìn)行量化分析，提取了6個(gè)隱變量，分別對應(yīng)于痰熱蘊(yùn)肺、肺脾氣虛、濕熱內(nèi)蘊(yùn)、濕熱蘊(yùn)毒、氣陰兩虛證、邪結(jié)皮膚6個(gè)證型，每個(gè)證候有其各自的證候特征和診斷要點(diǎn)，為艾滋病臨床辨證和證候量表的制定提供了客觀依據(jù)。王喆宇等[11]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型，借助SAS軟件的線性結(jié)構(gòu)方程的協(xié)方差分析，對433例腦動(dòng)脈硬化癥患者的臨床癥狀進(jìn)行分析，在沒有中醫(yī)專家診斷指導(dǎo)的情況下，提取了氣滯、氣虛、痰濕、血淤、陰虛、熱火、陽虛7個(gè)證型，所得結(jié)果與由中醫(yī)專家根據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)辨證理論給出的癥狀對證候的貢獻(xiàn)度的大小關(guān)系基本吻合，為腦動(dòng)脈硬化癥臨床辨證提供了客觀依據(jù)。

3.2 驗(yàn)證證候與四診信息之間的關(guān)系

結(jié)構(gòu)方程模型可以驗(yàn)證疾病四診信息與證候間的因果關(guān)系以及證候間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系。施學(xué)忠等[12]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型方法，探討艾滋病中醫(yī)證候與四診信息之間、中醫(yī)證侯與臨床分型歸屬性，為中醫(yī)辯證治療艾滋病提供科學(xué)依據(jù)。李國春等[8，13]采用結(jié)構(gòu)方程模型探討慢性萎縮性胃炎患者脾胃濕熱證、肝胃不和證、脾胃虛弱證和胃陰不足證四種證型與四診信息和胃鏡病理特征資料的關(guān)系，根據(jù)病例特征的多維指標(biāo)和中醫(yī)理論建立合適的模型。吳寧等[14]采用結(jié)構(gòu)方程模型探討宮頸炎的脾虛濕困證、濕熱下注證、濕毒蘊(yùn)結(jié)證、腎陰虧虛證和腎陽不足證五種證候之間以及與四診信息的關(guān)系，為中醫(yī)證候的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化研究提供客觀依據(jù)，具有一定的代表性和臨床實(shí)用價(jià)值。酈永平等[15]采用結(jié)構(gòu)方程模型探討腦梗死的痰熱上蒙、風(fēng)痰痹阻、氣虛血瘀、肝陽上亢和陰虛風(fēng)動(dòng)5種證候與四診信息的因果關(guān)系，揭示了腦梗死各證型之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，為腦梗死臨床辨證診斷和證型的量化標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)，腦梗死和其他疾病中醫(yī)證候研究提供十分重要的參考價(jià)值。

3.3 病證結(jié)合的研究

結(jié)構(gòu)方程模型可以對“病與證”“同病異證”以及“同證異病”和不同證型(即隱變量)之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，定量地辨明病的證候?qū)W的規(guī)律，形成了病的基礎(chǔ)證候、特異證型及相關(guān)辨證的診斷指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系。申春悌等[1,16]在因子分析的基礎(chǔ)上，利用結(jié)構(gòu)方程模型對更年期綜合征、冠心病、高血壓病和肺心病等7種病，以病與證候結(jié)合的方法進(jìn)行證候研究，在區(qū)分各病種的證候、尋求各證候相應(yīng)的主要指標(biāo)，客觀地確定了病的各證候的共同癥狀，并由這些共同癥狀組成基礎(chǔ)證，對“病與證”“同病異證”以及“同證異病”和不同證型之間的聯(lián)系進(jìn)行分析。陳啟光等[17]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型對841例腦梗塞患者的四診信息進(jìn)行分析，提取了肝腎陰虛、氣陽兩虛、肝陽上亢、痰濁內(nèi)阻4個(gè)證型，結(jié)合病和證候臨床辨證，并很好地?cái)M合了腦梗塞證候模型，揭示了證候與腦梗塞病癥狀的關(guān)聯(lián)程度和證候間的關(guān)系，為客觀定量地辨明腦梗塞的證候規(guī)律提供了依據(jù)，證明運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型定量研究中醫(yī)學(xué)證候是可行的。

3.4 中醫(yī)臨床手術(shù)療效的評價(jià)

結(jié)構(gòu)方程模型對中醫(yī)臨床手術(shù)的療效和影響因素間的相互影響以及它和隱變量間因果關(guān)系給以合理地解釋，對該治療方法的有效性進(jìn)行綜合評價(jià)，為中醫(yī)療效評價(jià)等相關(guān)研究提供研究思路。楊書等[18]評價(jià)了受試者在疼痛強(qiáng)度、行走距離、關(guān)節(jié)活動(dòng)度、X線片四個(gè)指標(biāo)上的改善效果，通過結(jié)構(gòu)方程模型方法建立、擬合因果通徑模型，對混雜因素有更好的控制，對療效進(jìn)行了客觀的評價(jià)。

4 問題與展望

結(jié)構(gòu)方程模型對數(shù)據(jù)資料有明確的要求。結(jié)構(gòu)方程模型的最大似然、廣義最小二乘法一般要求數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。GLS法要求觀察的協(xié)差陣是非奇異的[19]。如果出現(xiàn)非正態(tài)數(shù)據(jù)，可以選用漸進(jìn)分布自由度法，保證模型的估計(jì)效果[20]。在不完全了解結(jié)構(gòu)方程模型的應(yīng)用條件，盲目套用，出現(xiàn)與中醫(yī)臨床證候理論不完全吻合的后果?？赡苡幸韵聨追N情況：(1)研究者對證候(隱變量)解釋不一定準(zhǔn)確和合理，帶有一定的主觀隨意性。(2)雖然結(jié)構(gòu)方程模型在驗(yàn)證疾病的四診信息與證候間的因果關(guān)系以及證候間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系方面較傳統(tǒng)方法有優(yōu)勢，但它處理的變量數(shù)目較多，變量之間的關(guān)系也較為復(fù)雜，必須樣本含量足夠大。樣本含量的大小會影響結(jié)構(gòu)方程模型分析的穩(wěn)定性與各種檢驗(yàn)指標(biāo)的適用性。一般要求樣本含量是待估參數(shù)的5～10倍。依據(jù)漸進(jìn)定理，樣本含量低于100，得到的結(jié)構(gòu)方程模型不可靠，一些規(guī)律在數(shù)據(jù)中無法體現(xiàn)出來[21]。(3)在存在大量相同變量的情況下，根據(jù)中醫(yī)理論的不同學(xué)說會產(chǎn)生許多模型，這樣就給模型的檢驗(yàn)帶來了難度，而許多人常常忽視某一種關(guān)系的多個(gè)解釋，造成結(jié)構(gòu)偏差，故研究者分析時(shí)應(yīng)著重比較不同模型和注意等價(jià)模型[22]。

結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)學(xué)的傳統(tǒng)辨證領(lǐng)域應(yīng)用起步較晚。中醫(yī)學(xué)者在深厚的中醫(yī)理論和專家豐富臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型驗(yàn)證疾病的四診信息與證候間的因果關(guān)系，揭示了臨床疾病各證型之間的關(guān)系，豐富了專家經(jīng)驗(yàn)和中醫(yī)理論，具有廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)構(gòu)方程模型在證候研究領(lǐng)域期待解決問題和研究方向：(1)在存在大量相同變量的情況下，不同結(jié)構(gòu)方程模型的評價(jià)和優(yōu)化研究；(2)四診信息資料不滿足正態(tài)分布的情況下，結(jié)構(gòu)方程模型的建立和評價(jià)；(3)結(jié)構(gòu)方程模型中四診信息群的癥狀和體征變量的誤差的估計(jì)。(4) “同病異證”和“異病同證”的結(jié)構(gòu)方程模型優(yōu)化研究?？傊?，結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)證候?qū)W研究領(lǐng)域應(yīng)用研究需要解決問題很多，需要中醫(yī)師和統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)者通力合作，共同解決中醫(yī)證候?qū)W研究中的技術(shù)難題。

參考文獻(xiàn)

[1] 申春悌，陳啟光，張華強(qiáng).DME的測量方法在病證結(jié)合研究中的運(yùn)用[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，30(3):160-164.

[2] 田金洲，王永炎，時(shí)晶，等.證候的概念及其屬性[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28(5):6-8.

[3] 陳家旭.中醫(yī)癥候與辨證體系研究現(xiàn)狀與展望[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，24(4):5-8.

[4] 曲波，郭海強(qiáng)，任繼萍，等.結(jié)構(gòu)方程模型及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2006，19(4)：349-351.

[5] 秦浩，陳景武.結(jié)構(gòu)方程模型原理及其應(yīng)用注意事項(xiàng)[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2006，23(4)：367-369.

[6] 畢穎斐，毛靜遠(yuǎn).對中醫(yī)證候要素定量評價(jià)與方證對應(yīng)的思考[J]. 中華中醫(yī)藥雜志，2012，27(8)：1994-1997.

[7] 饒克勤，衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與應(yīng)用進(jìn)展(第2卷)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：118-152.

[8] 李國春，李春婷，黃藍(lán)洋，等.結(jié)構(gòu)方程模型在慢性萎縮性胃炎中醫(yī)證候分型中應(yīng)用[J]. 中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2007，24(4):357-360.

[9] 王利敏，曲彬彬，趙歆.基于結(jié)構(gòu)方程模型的亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候量化分析研究[J].中華中醫(yī)藥雜志，2011，26(5)：1033-1036.

[10] 謝世平，陳建設(shè)，許前磊，等. HIV/AIDS 證候分型及量化診斷的結(jié)構(gòu)方程模型分析[J]. 中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2010，16(7)：577-579.

[11] 王喆宇，賈振華，吳以嶺，等.無指導(dǎo)的中醫(yī)證候診斷數(shù)據(jù)的隱變量分析[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理，2008，27(5)：938-943.

[12] 施學(xué)忠，楊永利，時(shí)松和，等.HIV/AIDS中醫(yī)實(shí)證與四診信息的結(jié)構(gòu)方程建模[J]. 中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2011，28(5)：495-496.

[13] 李國春，李春婷，黃藍(lán).結(jié)構(gòu)方程模型探討慢性萎縮性胃炎證候分型規(guī)律[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(4):217-220.

[14] 吳寧，趙慧明，程航.宮頸炎變臨床證候辨證標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化研究[J].中國中醫(yī)藥科技2009，16(1):1-3.

[15] 酈永平，陳啟光，張菊萍，等.腦梗死中醫(yī)“證”的結(jié)構(gòu)方程[J].四川中醫(yī)， 2006， 24(8): 27.

[16] 申春悌，陳啟光，張華強(qiáng)，等.建立病證結(jié)合療效評價(jià)體系的思路和方法[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2006，12(10)：749-751.

[17] 陳啟光，申春悌，張華強(qiáng)，等.結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)證候規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)研究中的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2005，22(1)：2-4.

[18] 楊書，張強(qiáng)，葉韻.結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)臨床療效評價(jià)中的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2009，26(6):565-568.

[19] 高惠璇.SAS系統(tǒng)軟件使用手冊STAT[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，1997:76-110.

[20] 趙鐵牛，王泓午.結(jié)構(gòu)方程模型在醫(yī)生心理健康分析中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011，(16)：3164-3168.

[21] 程開明.結(jié)構(gòu)方程模型的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2006，(10)：22-25.

[22] 方敏，孫影.結(jié)構(gòu)方程模型應(yīng)用的幾個(gè)問題[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2006，23(2)：184-187.