張琳婷，張根明

1.北京中醫(yī)藥大學，北京100029；2.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院，北京100700

證候的研究一直是中醫(yī)的熱點和難點，包括對于各個疾病的證候研究［1-3］、證候研究的新思路［4］、證候的規(guī)范化研究［5-7］等。如何將中醫(yī)證候模糊語言敘述轉化為現(xiàn)代醫(yī)學所能理解的科學語言是證候研究中的重要問題。為此，近年來中醫(yī)證候研究中引入了越來越多的數(shù)據(jù)分析和挖掘的方法［8-11］。本研究采用了因子分析、聚類分析、Logistic回歸分析、Fisher判別分析4種方法對出血性中風證候進行分析研究。因子分析和聚類分析屬于無監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法，對原始數(shù)據(jù)信息依據(jù)樣本本身特征進行歸類，把具有相似特征的目標數(shù)據(jù)歸在同源的類別，并采用相應的可視化技術直觀地表達出來。Logistic回歸分析和Fisher判別分析屬于有監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法，利用先驗因素（專家經(jīng)驗辨證）對數(shù)據(jù)進行辨識、歸類和預測。本研究從無監(jiān)督和有監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法中各選取兩種，以探討不同方法在中醫(yī)證候分析與挖掘中的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料研究病例來源于“國家中醫(yī)藥管理局國家中醫(yī)臨床研究基地業(yè)務建設科研專項——出血性中風證候要素診斷量表編制研究”，2016年6月至2019年1月于北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院、太原市中醫(yī)院、長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院門診及住院收治的腦出血患者499例。

1.2 診斷標準西醫(yī)診斷標準：采用《中國腦出血診治指南（2014）》腦出血診斷標準［12］。①急性起??；②局灶神經(jīng)功能缺損癥狀（少數(shù)為全面神經(jīng)功能缺損），常伴有頭痛、嘔吐、血壓升高及不同程度意識障礙；③頭顱CT或MRI顯示出血灶；④排除非血管性腦部病因。

中醫(yī)診斷標準：采用1995年中國中醫(yī)學會內(nèi)科學會腦病專業(yè)委員會提出的《中風病診斷與療效評定標準》［13］。

1.3 病例納入與排除標準納入標準：①符合腦出血診斷標準［12-13］的患者；②發(fā)病在90 d以內(nèi)；③年齡＞18歲；④自愿參加本研究并簽署知情同意書。排除標準：①蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦外傷引起的腦出血患者；②梗死后出血患者；③合并其他器官的嚴重疾??；④精神障礙或嚴重癡呆。

1.4 研究方法將出血性中風臨床常見的四診信息（包括癥狀、舌、脈）編制成統(tǒng)一的調查表。參照《中風病診斷與療效評定標準》，分為風、火、痰、血瘀、氣虛、陰虛、陽亢7個基本證候要素。分析2000年之后有關出血性中風的證候學相關研究，整理其中提到的證候要素出現(xiàn)頻率進行排序，將出現(xiàn)頻率≥10%的證候要素作為研究備選證候要素，增加濕、氣滯、陽虛3個證候要素。選擇有臨床經(jīng)驗的中醫(yī)神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師，按統(tǒng)一要求填寫調查表格，記錄患者四診信息，同時由固定的3位臨床醫(yī)師背對背做出證候要素是否存在的判斷，每位患者允許同時存在多個證候要素。

1.5 統(tǒng)計學方法采用EpiData3.1數(shù)據(jù)庫錄入數(shù)據(jù)，采用SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析處理。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示；計數(shù)資料以頻數(shù)（百分比）表示。檢驗水準為雙側α＝0.05。主要統(tǒng)計方法包括：因子分析、聚類分析、Fisher判別分析、Logistic回歸分析。

2 結果

2.1 因子分析對217個四診信息進行頻率分析，保留頻率≥10%的89個變量用于進一步數(shù)據(jù)分析。進行KMO 檢驗和Bartlett球形檢驗，結果顯示KMO＝0.848，Bartlett球形檢驗P＝0.000，數(shù)據(jù)可以做因子分析。采用主成分分析法，最大方差法旋轉，保留因子載荷系數(shù)＞0.3的變量，因子分析結果見圖1、表1。

圖1 因子分析碎石圖

表1 因子分析

2.2 聚類分析對89個變量分別進行層次聚類分析和K-means聚類分析，K-means聚類過程中K值分別取4～10，K值為5時效果相對較好，聚類結果見圖2、表2。

2.3 Logistic回歸分析以89個四診信息為協(xié)變量，10個證候要素分別作為因變量，采用“向前：條件”方法做Logistic回歸分析，結果見表3。

2.4 Fisher判別分析以89個四診信息為自變量，10個證候要素分別作為分組變量，采用步進式方法做Fisher判別分析，結果見表4。

表2 K-means聚類分析

表3 Logistic回歸分析

表4 Fisher判別分析

圖2 層次分析樹狀圖

3 討論

本研究表明，因子分析更多的是基于出血性中風整個疾病的降維分析，代表了出血性中風出現(xiàn)頻次多的證候，而出現(xiàn)頻次少的證候則難以體現(xiàn)。公因子F1、F2的特征值及方差貢獻度遠大于其他的公因子，F(xiàn)1、F2中的變量數(shù)量都比較多，就其臨床意義而言并沒有代表單一證候要素，而是多個證候要素的組合，大體而言，F(xiàn)1代表了實證、F2代表了虛證。因子分析并沒有如我們所預期的出現(xiàn)多個相對大的且能被中醫(yī)理論解釋的公因子。從公因子F3以后，每個公因子中所含的變量數(shù)目急劇減少，其對總方差的貢獻度也很小，但某些公因子也仍然很有意義，例如公因子F7中的消瘦、瘦薄舌、脈細按中醫(yī)理論都是陰虛的表現(xiàn)，而僅就數(shù)據(jù)自身的特征也確實被分到同一公因子，代表了理論與實際的統(tǒng)一。

聚類分析效果不佳，層次聚類沒有很清晰地分為幾個大的類別，K-means聚類較層次聚類稍好一些。一個患者同時具有幾個證候要素兼夾，而層次聚類和K-means聚類的過程中都只能將1個患者分類到1個證候類型，導致每一個聚類組中可能有多個證候要素，而非單一的證候要素，使得每個聚類中的證候特征顯得并不明確。K-means聚類過程取K值＞5發(fā)現(xiàn)聚類組彼此會有明顯的重復和相似性，表明更多的分類可能是不合理的，將出血性中風證候分為10個證候要素可能分類過于細致。

Fisher判別分析、Logistic回歸分析在出血性中風的不同證候的表現(xiàn)類似，但不完全一致。兩者在內(nèi)火證、痰證、濕證、血瘀證、陰虛證均表現(xiàn)較好，內(nèi)風證、氣滯證、陽虛證、陽亢證均表現(xiàn)相對差一些，而在氣虛證Logistic回歸優(yōu)于Fisher判別。在Fisher判別分析、Logistic回歸分析中，先驗因素（專家經(jīng)驗辨證）對最終的結果影響會非常大。以內(nèi)風證為例，不同專家對內(nèi)風證的認識存在差異性，尤其在中風病中，有相當一部分專家認為急性起病、病情波動大符合風善行數(shù)變的特點，屬于風的表現(xiàn)。這就把風的概念擴大和類推，從而認為中風病必有風的存在，導致最終進入內(nèi)風證的四診信息多種多樣且與傳統(tǒng)認識中的風證并不一致。此外，用這兩種分析方法得到的血瘀證的四診信息是一致的，但均見口唇淡白、氣短、神疲乏力這3個明顯為氣虛的癥狀，考慮在出血性中風中血瘀常伴見氣虛，從而難以將血瘀完全獨立出來。氣滯證、陽虛證、陽亢證在499例患者證候中出現(xiàn)頻率相對較少，且?guī)缀醵技鎶A內(nèi)火證、痰證等，幾乎很少單獨出現(xiàn)，導致Fisher判別分析和Logistic回歸分析的結果相對差一些。

總體而言，有監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法比無監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法更有效率，更加符合傳統(tǒng)中醫(yī)的認識。無監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法則和傳統(tǒng)的認識有一定的差距，可能有以下幾個方面的原因：①無監(jiān)督的方法需要更長時間、更多數(shù)據(jù)的訓練，僅憑499例患者的分析、訓練肯定是難以達到幾千年中醫(yī)認識的水平；②中醫(yī)的很多證候不完全是根據(jù)臨床經(jīng)驗歸納而來的，融入了哲學的思維［14-16］，不僅是理性的思考，也是感性的認知；③證候具有動態(tài)時空、內(nèi)實外虛、多維界面的特征［17］，證候的“內(nèi)實”能夠在數(shù)據(jù)分析的過程中被歸為一類，但“外虛”可能反而與其他的證候關系更為緊密而歸到其他類別。但是，無監(jiān)督的方法對于進一步發(fā)展中醫(yī)的理論是非常有益的，通過無監(jiān)督的方法可能是驗證過去的已有的中醫(yī)理論，也可能是完善和修改已有的結論，也可能是發(fā)現(xiàn)潛在的未被認識到的證候規(guī)律；而有監(jiān)督的方法則只能把我們現(xiàn)有的中醫(yī)認識通過數(shù)據(jù)分析方法規(guī)范化、清晰明了地展現(xiàn)出來。此外，有監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析方法也有其難以克服的缺陷，就是其受先驗因素（專家經(jīng)驗辨證）的影響很大。目前，中醫(yī)證候研究缺乏統(tǒng)一的金標準。目前，證候研制往往以臨床醫(yī)師或專家判斷作為參考標準，依據(jù)個體的知識水平和臨床經(jīng)驗，辨證結果必然存在差異，可靠性難以保證。本研究選用3位臨床醫(yī)師背對背做出證候要素是否存在的判斷也考慮到這方面的原因。在這種情況下，基于這種“金標準”進行有監(jiān)督方法的數(shù)據(jù)分析、挖掘結果往往缺乏說服力，很難得到廣泛認可與應用，導致很多的證候研究會不夠客觀以及難以擺脫先入為主的經(jīng)驗框架。

綜上所述，每種數(shù)據(jù)分析方法各有優(yōu)勢，單一的數(shù)據(jù)分析方法不能同時滿足我們證候研究中的多種需求。在中醫(yī)證候研究的過程中，應當根據(jù)自己的研究實際選用多種數(shù)據(jù)分析方法，取其優(yōu)勢，或者引入其他更復雜的數(shù)據(jù)分析方法。