2012年3月第19卷第3期 中国中医药信息杂志 -9・ 基于隐结构模型分析的 心血管疾病中医问诊证候分类研究 许朝霞 ,刘腾飞 ,王忆勤 ,张连文2 7刘国萍 ,燕海霞 ,郭睿 ,徐珊 ,郝一呜 ,洪毓键 1.上海中医药大学基础医学院,上海201203;2.香港科技大学计算机科学与工程系,香港 摘要:目的探讨心血管疾病的中医问诊证候分类特征,为中医证候诊断标准的建立提供客观依据。方法利用 中医心系问诊采集量表,采集大样本心血管疾病临床病例,根据问诊信息的“有、无”分别赋值“1、0”,建立问诊数 据库;基于隐结构分析,找出规律,建立隐结构模型;人机结合,对部分隐变量进行综合聚类分析和类的细分;基于模 型结果,分析心血管疾病的临床中医问诊证候分类特征。结果心血管疾病中医问诊证候以心气虚、心阳虚、气阴两 虚、痰湿、血瘀、气滞、心火亢盛、津液亏虚为主,并兼见胃气上逆、肾气不固、脾胃虚寒等证,其出现率依次为46%、 23%、34%、18%、1 9%、39%、14%、1.7%、1 9%、27%、25%,并提示了这些证候与关系密切的各问诊症状之间的相关性(包 括出现的概率和互信息)。结论 隐结构分析方法能为中医证候的分类提供定性定量依据,并提示综合聚类分析和类 的细分方法的应用能进一步明确隐变量与变量之间的定量关系,从而为临床中医证候标准的建立提供依据。 关键词:隐结构模型;综合聚类分析;证候分类;中医问诊;心血管疾病 D0l:10.3969/j.iSsn.1005—5304.2O12.03.005 中图分类号:R259.4 文献标识码:A 文章编号:1005—5304(2012)03 0009.05 Syndromes ClassiifcatiOn Of TCM Inquiry about Cardiovascular Disease Based on the Analysis of Latent Structural Model xu Zhao—xia ,LIU Teng.fei ,WANG Yi.qin ,ZHANG Lian—wen ,LIU Guo—ping , YAN Hai—xia ,GUO Rui ,XU Jin ,HAO Yi—ming‘,HONG Yu-jian rJ.Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China:2.Department of Computer Science and Engineering,Hongkong Universiyt fo Science and Technology,Hongkong,China) Abstract-Objective To provide some objective basis for estabfishment of TCM diagnostic criteria by researching the syndromes classiifcation of TCM inquiry about cardiovascular disease.Methods A large of samples clinical cases were coHected、^ th TCM heart-system inquiry information scales,'Yes,No”were assigned“1,o,,,then the interrogation database was established.We analyzed the data based on latent structure model,then find the regular pattern to establish the mode1.With the combination ofmarl and machine,some latent variables were treated、Ⅳith comprehensive cluster analysis analysis and class subdiivsion.We analyzed the cliincal characteristics of TCM inquiry syndromes.Results The main TCM syndromes on cardiovascular disease were as follows:heart—qi deficiency,heart-yang deficiency,deficiency of heart yin and qi,phlegm,blood stasis,qi stagnation,hyperactivity of heart—fire,body fluid deficiency, stomach—qi go against,kidney—qi deficiency,cold nad deficiency of spleen and stomach,and the occurrence rate was 46%,23%,34%,18%,19%,39%,14%,I.7%,19%,27%,25%respectively.It showed the correlation between these syndromes and the various symptoms of inquiry(including the probability and mutual information).Conclusion The latent structure analysis method cart provide a quantitative basis and prompt for the classiifcation of TCM,and the study demonstrated comprehensive cluster analysis and class subdivision application Can further clar ̄y the relationship between the hidden variables and the variables,thus provide basis for establishing TOM syndrome criteria. Key words:latent structure model;comprehensive cluster analysis;syndromes classiifcation;inquiry ofTCM:cardiovascular disease 证候规范化研究一直是中医研究的热点。特别是与临床流 行病学、数据挖掘技术和人工智能等多学科交叉结合后,证候 研究在原有基础上取得了重大进展。利用现代科学技术,为中 基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2006BA1 08B01-4); 医证候分类提供客观科学的依据已成为证候研究的主要方向 上海市优秀学科带头人项目(09XD14037 00);上海市科委择优 之一。问诊在四诊中占有重要地位,被视为“诊病之要领,临证 委托项目(09DZ1 907902);上海市重点学科项目(s30302) 之首务”,对中医辨证有重要作用。近年来,中医问诊客观化、 通讯作者:王忆勤,E-mai 1:wangyiqn2380词s ina.com 规范化、程序化研究取得了一定的进展。隐结构模型是张连文 ・1 0・ Chinese Journal of Information on TCM Mar.2O1 2 Vo1.19 No.3 教授…提出的旨在为中医证候客观化研究的分析方法,其基本 原理是,首先进行疾病的流行病学调查,采集患者的临床症状 或体征,并对其进行量化处理,然后用隐结构模型对数据进行 分析,系统揭示症状或体征同步出现的规律,并且基于同一组 数据同步出现频率高的症状或体征对数据进行划分,从而从不 的生理功能失调者(即排除以神志异常为丰要临床表现的心系 病证);对本调查知情同意者。 排除神志不清及语言不清,病情叙述有困难者;兼有脑、 肺、肾、肝等脏器的严重器质性疾病者;临床资料严重不全者; 拒绝配合者。 同角度得到多个划分,每个划分反映患者在某个病情侧面的客 观分布情况。目前,隐结构分析方法已经在肾虚证、抑郁症等 1.3病例采集 采集小组利用本课题组研制的中医心系问诊量表和采集 系统 采集临床病例,并记录下患者的面色及舌、脉象。每个 罂方面得到了一定的应用L2 3]但尚未对大样本某一人群进行过 证候的分类研究。本研究基于隐结构模型分析,首次人机结合, 提出了综合聚类和类的细分方法,对3 021例心血管疾病患者 的中医问诊信息进行分析,旨在探索心血管疾病的临床中医证 候特征,并为心血管疾病的中医证候分类标准的确立提供依 据。 采集小组最少有1名主治医师以上职称(或具有博士学位)的 罨专业人员。为保证在调查过程中采集标准的统一,采集前对采 集人员进行培训,熟悉问诊量表的结构和内容,并了解量表中 各症状或体征的涵义,对典型病例进行讨论,以尽可能保证所 采集信息的规范性、一致性。 2数据库的建立及数据准备 根据问诊信息的“有、无”,分别赋值“1、0”,采用Epidata 溪兽翼1 临床资料 1.1一般资料 霸令部病例为2007年1月--2010年11月在上海交通大学 附属仁济医院、复旦大学附属中山医院、上海中医药大学附属 龙华医院一L海中医药大学附属曙光医院、上海市中医院及岳 软件双人录入数据并核对,建立心血管疾病患者的中医问诊信 息数据库。基于专家论证和临床流行病学调查,对 诊数据进 行筛选,最后确定心悸、胸闷、胸痛、气短、乏力等81个问诊 信息参与隐结构分析。 3数据分析及隐结构模型的建立 阳巾西医结合医院的心内科住院忠者。共采集有效病例3 021 例,其中男性1 600例,女性1 421例;平均年龄(64.93±19.59) 岁;属于西医内科冠心病、高血压、心律失常等疾病范畴。 1.2病例选择标准 誊秦3.1基于隐结构分析的初步模型建立 本研究基于孔明灯隐结构分析软件 对数据进行了分析, 謇纳入西医心血管内科疾病患者,且符合中医“心主血脉” 得到隐结构模型(见图1)。 薰黑> 争 蘩口 离 旃 霉筒 融 图1 3 021例心血管疾病患者的中医问诊隐结构模型 3.2隐结构模型中的涵义 互信息表示)。变量之问连线的粗细代表变量关联的强弱。例 如模型中,Y21与夜尿频多、余沥不尽、小便频数、小便清长 的关系密切,但是与余沥不尽的关系就很弱。隐变量后括号里 的数字为取值个数,代表对这几个数据划分的类别数,即Y2l 有2个取值。 如图1所示,模型中的Y标记的34个变量是隐变量,是在 数据分析过程中根据数据分布特点而引入的。每个隐变量代表 的是从某个角度(或者某个侧面)对患者进行的一个划分。每一 隐变量与关系密切的问诊症状之间的定性定量关系,包括隐变 量在此研究人群中出现的概率,以及各隐变量与问诊信息之间 的关联程度(用问诊信息在该隐变量中出现的概率以及与之的 如图2、表1所示,隐变量Y21有2个取值,表示它将奉研 究人群分为2个隐类,分别记为Y2l=SO和Y21=S1。并根据 2012年3月第19卷第3期 中国中医药信息杂志 3.3综合聚类与类的细分的分析方法在本研究中的应用 在分析所得隐结构模型时,发现存在多个隐变量对应同一 证候的现象。如Y2、Y3、Y12均反映心气虚证的某个侧面,Y2 和Y3反映气虚的主要自觉症状,Y12反映这些主要症状的诱发 隐变量Y21的信息曲线和症状变量在隐类Y21=SO和Y21=S1 中的概率分布来对这2个隐类进行区别。在图2中,有上下2 条曲线,下面的是两两互信息曲线,上面的是累计互信息曲线。 横坐标上是显变量,按与Y2 1的两两互信息大小排列;纵坐标 左边是互信息,单位是比特(bit),右边是信息覆盖度,取值范 围为O~100%。即在横坐标上的症状是按其在隐类Y21的取值 中重要性大小依次排列的。如表1所示,Y21=SO(27)和Y21= s1(73)表示这2个隐类自己出现的概率分别为73%和27%,每个 或加重及其缓解因素。临床辨证时也需要综合考虑不同侧面的 信息。为了给临床辨证提供依据,在无监督数据分析阶段,有必 要全面考虑不同隐变量反映出的信息,对数据进行分析。因此 在分析此批数据时,首次人机结合提出了综合聚类的分析方法 即将与隐变量Y2、Y3、Y12相关的问诊信息进一步进行分析, 得出相应的隐变量及其概率关系。依此方法,在中医理论指导 症状后的数值分别表示该症状在所其所对应的隐类中出现的 概率。 下,我们将表中有关联的隐变量进一步做聚类分析,如:Y14和 Y15,Y6、Y7和Y11,V20和Y25,Y26、Y27、Y28和Y33分别做 聚类分析,得到相关的类别,其中Y26、Y27、Y28和Y33聚类分 析后出现4类,其中2类分别与中医胃气上逆和脾胃虚寒相对 应。同时,有些类别,如Y1是从不同侧面(即胸痛的性质、部位 妲 等)反映与胸痛相关的信息,就可以进一步做类的细分,即将出 现胸痛的患者按照其出现的性质及部位进行进一步的分类。 4基于中医理论对隐结构模型的阐释结果 基于初步隐结构模型中的具体信息,并结合综合聚类分析 及类的细分方法,模型中所有隐变量和变量之间的关联性中医 理论阐述如下。基于中医学理论,我们对模型中的隐变量与问 表1 隐变量类概率分布表(%) 诊症状之间的关系进行阐释,总结出模型中所包含的中医证素 候的分类及其依据,以及这些证候类型在本研究人群中出现的 概率,见表2~表4。隐结构模型中,各类隐变量和其关联密切 的变量之间,即证候类型与问诊信息之问的关联性,可以通过 症状出现的概率、问诊之问的互信息来表示。根据初步模型及 综合聚类分析、类的细分等方法分析,本研究所得的证候类型 与问诊之间的关联性见表5。 表2基于中医理论对各隐变量对应的中医证候类型的阐释 1 2。 Chi rlese Journa1 of Information on TCM Mar.2O1 2 VO1.19 No.3 表3隐结构模型中所蕴含的中医证候类型 隐变量代码对应的中医证候类型 隐变量代码 对应的中医证候类里 Y2,V3,Y12 心气虚 Y20 心火亢盛 Y3.Y9 心阳虚 Y26,Y27,Y28,Y33, 胃气上逆 YIO 气阴两虚 Y26,Y27,Y28,Y33 脾胃虚寒 Y1 血瘀 Y21 肾气不同 Y14,Y15痰湿 Y24 津液亏虚 Y11,Y6,Y7 气滞 表4各类证候在本研究人群中出现的概率 证候类型 出现概率(%) 证候类型 出现概率(%) 心气虚 46 心火亢盛 14 心阳虚 23 胃气上逆 19 气阴两虚 34 脾胃虚寒 25 血瘀 19 肾气不固 27 痰湿 18 津液亏虚 1.7 气滞 39 表5各证候类型与问诊信息之间的概率及互信息表 续表5 5讨论 隐结构法是一种通过分析无监督症状数据来研究证候的 新方法,目前已用于分析多组中医数据[2 3,7/,所获得的结果与 相关中医理论基本吻合。证候是一个不可直接测量}j_带有综合 特性的变量,因此,如何建立一种客观定量的证候诊断标准,足 中医证候规范化研究的难题。隐结构分析是针对这 一研究难点 而提出来的,可客观反映心系疾病的临床证候规律以及这些证 候与问诊信息之间的定性定量关系。 目前,在证候规范化研究中应用较多的方法有回归分析、 熵的复杂系统划分、多元对应本联统计方法等,其中蕈点在中 医证候类型与四诊信息之间的相关性。且较多研究在中医各证 候类型与西医理化检查结果如心电图、血脂、冠脉造影等指标 的相关性,对证实质研究起到了一定的推动作用。本研究与其 他研究方法相比,样本量大,涉及心内科冠心病、心律不齐、高 血压等常见疾病,且样本人群相对固定,集中在上海地区心内 科病房。研究结果显示,中医证候主要集中在心气虚、心阳虚、 气阴两虚、痰湿、血瘀、气滞、津液亏虚、心火亢盛等主要心 系病证,同时,胃气上逆、肾气不固、脾胃虚寒j证也有出现。 分析其主要原因是,本研究人群平均年龄(64.93±19.59)岁, 年龄较大,胃气上逆、肾气不固等证为年老者多见的证候。研 究结果客观反映了本研究人群的临床特征 。 本研究在中医证候规范化研究中的作用有:①隐结构模型 中各隐变量与自变量之间的关系能用中医理论来阐释,从一定 程度上证实了中医证候的客观性。②隐变量与自变量之间的概 率关系能客观反映临床数据中的真实客观的规律,可为中医证 候的规范化提供一定依据。③提示心血管疾病不同中医证候与 问诊信息之问定性和定位的辨证关系,为中医证候标准的建 提供客观依据。④揭示心血管疾病的中医心系证候分布特征。 ⑤基于隐结构模型,可研制中医证候诊断系统,为中医临床诊 疗提供帮助。本研究的局限性:①数据取值只有“1、0”两种, 只能反映症状出现与否,难以全面反映症状的辨证意义, 临 床症状的轻重在同样能对辨证产生影响。②临床样本的局限。 中医证候诊断标准的建立需要基于大量、真实、准确的临床数 据,目前的样本均来自于上海本地的6家医院心内科病房。 2012年3月第19卷第3期 中国中医药信息杂志 ・1 3・ 陇中消肿止痛合剂预防全髋关节置换术后 深静脉血栓的临床研究 周明旺 。,李盛华 ,柳海平 ,王承祥 ,梁雄勇。 1.甘肃省中医院,甘肃兰州730050;2.天津中医药大学,天津300192;3.甘肃中医学院,甘肃兰州730050 摘要:目的观察陇中消肿止痛合剂预防全髋关节置换术(THA)后下肢深静脉血栓(DVT)的临床疗效。方法将 行THA患者186例随机分为A组89例和B组97例。术后I2 h,在一般性预防血栓措施基础上,A组皮下注射低分子肝 素钙0.6 mL/次,B组口服陇中消肿止痛合剂50 mL/次,2组均2次/d,应用1 0 d。2组患者术前及术后行下肢彩超检 查,并于术后3、7、14 d检测D-二聚体,观测2组血栓发生率、凝血指标、术后切口引流量等的变化。结果2组患 者术后共发生DVT 9例(A组4例、B组5例),B组肺栓塞死亡1例,8例治疗痊愈,185例患者平均随访3.4个月。B 组下肢静脉血栓发生率与A组相当(P>0.05),2组FIB、D一二聚体较本组用药前下降(尸<0.05);B组术后引流量较 A组少(P<0.05)。结论 陇中消肿止痛合剂对全髋关节置换术后深静脉血栓形成的预防作用与低分子肝素钙相当。 关键词:深静脉血栓;全髋关节置换术;陇中消肿止痛合剂;益气活血化瘀;预防 D0I:1 0.3969/3.i s sn.1 005—5304.2012.03.006 中图分类号:R274.94;R259.436.3 文献标识码:A 文章编号:1005—5304(2012)03—0013 03 Clinical Study of Longzhong XiaOzhongzhitOng Mixture on Prevention of Deep Vein Thrombosis after Total Hip Arthroplasty ZHOU Ming—wang’’ ,LI Sheng—hua ,LIU Hai—ping。,WANG Cheng—xiang。, LIANG Xiong—yong。rJ.Gansu Hospital ofTCM,Lanzhou 730050,China ̄2.Tianjin University ofTCM,Tianjin 300193, China;3.Gansu College ofTCM,Lanzhou 730050,China1 Abstract.0bjective To investigate the effect of Longzhong Xiaozhongzhitong mixture on prevention of deep vein thrombosis(D after total hip arthroplasty.Methods A total of 1 86 patients wiht artiifcila total ihp arthroplasty were randomly divided into group A(89 cases)and group B(97 cases).After 12 h of surgery,on the basis of rountine measures of preventing DVT,group A received low-molecular-weight heparin calcium(LMWH)0.6 mL by subcuhaneous injection,and group B received Longzhong Xiaozhong- zhitong mixture 50 mL orally twice a day for 1 0 days.The colour Doppler of lower limbs were tested before nad after operation,D—dimer was determined at 3,7,14 day after operation.The incidence of thrombosis, coagulation parameters,postoperative wound drainage and other changes of the two groups were analyzed. Results There were 9 cases had DVT oflower ilmbs in wto rgoups(4 cases in rgoup A nad 5 cases in rgoup B),1 case in group B died of pulmonary embolism,8 cases were cured.The follow—ups of 185 patients averaged 3.4 months.The wto groups was similar in hte incidence of DVT fP>O.05).The value of FIB nad D—dimer in two groups were both decreased respectively than before the treatment fP<0.o5).The postoperative drainage volume of rgoup B was less htan that of rgoup A fP<O.o5).Conclusion Longzhong XiaozhongzhitongmixtureandLMWHtherapyare equally effectiveintheprevention ofpostoperativeDVT. Key words:deep vein thrombosis;total hip arthroplasty;Longzhong Xiaozhongzhitong mi,xtLwe; supplementing qi nad activating blood circulation;prevention 参考文献: 世界科学技术一中医药现代化,2008,10(5):16-20. [1]张连文,郭海鹏.贝叶斯网引论[M].北京:科技出版社,2006:225-229. [6]香港科技大学计算机科学与工程学系.孔明灯隐结构分析软件 [2]赵燕.基于多种无监督数据分析方法的抑郁症证候要素研究[D].北京 (vO.14)[CP/0L].[2010—12-05].http://www.cse.ust.hk/ 1zhang/ 中医药大学基础医学院博士论文,2007. tcm/res0urce.htm1. 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