基于支持向量机的名老中医肝脾不调证标准研究

基于支持向量机的名老中医肝脾不调证标准研究

现在，《中医临床诊断与治疗概论症状》（gb/t37-1-1997）发表了许多症状的诊断，并通过定性描述进行了症状。然而，《中国药学临床研究指南》（以下简称“指导原则”）提出了许多症状的参考文献，并对症状和其他信息进行了量化和分类，这是临床研究的重要依据。这些标准的出台,对促进中医临床及科研的规范性有着较大的指导作用。但是,许多学者对这些标准或原则提出了不同意见,认为这些标准规范存在多方面的问题。既往研究一般是应用这些标准来判断证候,但中医证候是一个与医家本人认识密切相关的多层次性概念[4~5],证候诊断标准与医家本人的认识有关,两者差别有多大,值得进行研究。为此,本研究基于临床数据,开展证候判定标准研究,并与现行的标准进行比较。证候诊断标准要求准确、全面地对证候做出判断,尽量避免出现假阳性及假阴性。通过设立对照组,选择适应的研究方法,有利于最大限度地避免各种偏差。本研究基于较大样本量,设立对照组,采用支持向量机(supportvectormachine,SVM)*方法研究肝脾不调证候诊断纳入标准。一、临床数据1.标准物质的包含名老中医对证候判断的准确性相对较高,且理法方药一致。本文拟研究临床医生判断证候的标准,故将医生的判断作为标准。2.肝脾不调证候诊断结果研究数据来自北京市当代名老中医医案数据库,以及国家“十五”科技攻关项目“名老中医学术思想、经验传承研究”课题资料《当代名老中医典型医案集-内科分册》中的肝脾不调医案。其中肝脾不调组医案734例,非肝脾不调组则从7081例医案中随机抽取771例,作为肝脾不调证候诊断研究的对照组。因首诊医案记录较全,故将其选用。两组在性别方面无明显差异(P=0.835)(见表1)。从疾病分布来看,肝脾不调证组西医角度的疾病主要包括慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、慢性乙型肝炎、肝功能异常原因待查、腹水、肝囊肿、高血压病、胃肠功能紊乱、胆囊炎等;中医角度的疾病有胃痛、胁痛、泄泻、腹痛、腹胀、痞满、鼓胀、头痛、眩晕、脘胀、乏力、肝着、呕吐、虚劳等。非肝脾不调证组西医角度的疾病包括慢性胃炎、胃癌、肝癌、糖尿病、类风湿关节炎、肺癌、高血压病、冠心病、植物神经功能紊乱、失眠、上呼吸道感染、支气管炎、脑梗塞等,中医角度的疾病包括胃痛、腹痛、郁证、胁痛、泄泻、痹证、咳嗽、消渴病、胸痹、不寐、头痛、肺积、不孕症、眩晕、面瘫、肺部癥块、腰痛、中风、感冒、心悸等。二、方法和结果1.症状类术语规范的进一步规范将医案录入“名老中医临床诊疗信息采集系统”,使症状、舌脉等四诊信息、检查结果、证候、治法、方剂、药物等临床信息形成可分析的关系型数据。数据录入严格按照标准操作规程进行,并进行汇总,形成数据仓库。依据保留原始内容不变的前提下,对各类数据进一步规范,主要为同义词合并,如纳呆、食少、纳差、饮食差、饮食减少等统一为纳差,胃脘痛,胃痛,脘痛、心下痛、剑突下疼痛等规范为胃痛,善太息、喜太息、喜叹息等规范为喜叹息……,将症状类术语统一到国家标准、《指导原则》等规范的术语条目中。规范后的症状类术语(以下简称“症状”)共有2749条,选择频数大于4的前437条作为证候判断的主要依据。对每一症状进行编码,建立包含组别、病历号、症状信息等可用于数据分析挖掘软件Weka**分析的数据库。2.过核函数SVM是目前机器学习中分类性能较好的方法之一,可通过核函数把非线性可分的分类问题转化为高维空间中的线性可分问题,具有很好的分类性能。证候诊断的实质是分类,本研究采用SVM方法,探讨肝脾不调证的诊断标准。3.不同频次肝脾不调证的svm结果利用Weka中rSVM分析方法,应用已有病例进行分类训练,得出每一症状的相关系数,相关系数的正负值代表其是其正向还是负向作用。表2中列出了肝脾不调证相关系数>0.5的症状。相关系数越大,说明对肝脾不调证候诊断的贡献度越大,负值提示不支持该证候的诊断。判别域值为0.9695,如果几个症状的相关系数之和达到这一值,即可判定其属于该证候(准确率达92.687%)(见表2)。分析结果显示,对肝脾不调证支持最高的症状依次为面色青、多发性抽动、肝功能异常、神疲、畏热、月经后期、肠化、唇暗、蜘蛛痣、矢气多、小便偏黄、左关脉弦、胁痛、咽部异物感、全身畏寒、胁胀等。通过对《指导原则》中的主症及次症进行分析,其主症的相关系数均较高,而次症之中腹痛欲泻相关系数为0,喜叹息相关系数为-0.188,不支持本证候,提示不应将这两症状纳入诊断标准次症中,此结果有待今后进一步验证。通过多维检索,可以得出肝脾不调证的常见症状,除舌脉外,出现频次从高到低依次为失眠、纳差、乏力、便溏、腹胀、胃痛、口干、嗳气、腹痛、脘胀、反酸、烧心、口苦、疼痛性质隐痛、头晕、腹泻、大便干、胁痛、恶心、胸闷、唇暗、肠鸣、腰痠等,其相关系数见表3。分析常见症状的相关系数,可以看出,SVM结果与频数统计结果有明显的区别,频数统计结果中部分脉象、舌象频次远远高于症状的频次,失眠的频次高于相关标准肝脾不调主症的频次。但在SVM结果中,相关系数值较高的均为与肝脾不调本证相关性高的症状类信息,失眠的相关系数为负值(-0.061),提示这一症状并不是本证的特有症状;此外,大便干、胸闷、腰痠也与失眠一样,不能作为肝脾不调证主要症状指标。可见,出现频次较高的症状,不一定为诊断本证支持度高的症状。《指导原则》主症、次症的相关系数见表4,多数主、次症相关系数均为正值,主症的相关系数高于次症,提示多数症状可作为本证的诊断标准。三、svm分析结果对于诊断标准的意义标准分为强制性标准和推荐性标准两类,证候标准虽然属于后者,但亦应具有可操作性及适用性强的特点,较少出现假阳性及假阴性。本研究结果提示,证候诊断标准与临床实际存在一定差距,反映了标准还需要进一步完善。证候是中医在中医理论的指导下,从治疗的角度,对客体运动状态和方式的概括和描述,属于认识论的范畴。证候标准的建立,既要符合主体的认识论,如中医理论等,又要与临床病例等客体相符,辨“证”论治取得满意的疗效,才是证候诊断是否正确的金标准。如果仅以标准作为规则,机械地判断患者状态,则疗效不理想。名老中医临床经验丰富且临床治疗效果好,他们对证候判断的准确性、可信度相对较高。因此,基于他们的认识,分析确定证候诊断标准,分析证候标准适用性有一定意义。SVM方法是在使训练样本分类误差极小化的前提下,尽量提高分类器的泛化推广能力,它能保证得到的解为全局最优解。本研究中,通过较大样本,对模型反复进行训练,得出的肝脾不调与非肝脾不调证的分类是比较客观准确的。相关系数较高的症状,对诊断肝脾不调证具有较高的贡献度及特异性,通过设立对照组,排除了出现频率高、但对该证诊断无特异性的症状。因此,SVM分析所得结果,能相对客观地反映证候判断的影响因素。分析结果提示证候诊断标准与临床医生主观判断不尽一致,标准中有些症状的SVM相关系数值不高甚至为负值。因此,有必要对肝脾不调证候诊断标准中的症状进行重新评价,同时进一步筛选支持肝脾不调证的主要症状。本研究结果也有一些与临床不太相符,结合中医理论及本研究数据分析,可能的原因有:一是数据是基于不同流派众多名中医人为的判断,不同专家的认识角度不同;二是病例资料多数不是单纯的肝脾不调证,常常有不同的兼夹证;三是由于名老中医门诊任务繁重,临床资料可能记录不够全面;四是数据整理