基于隱結(jié)構(gòu)法的尋常型銀屑病常見證候要素的研究

徐雯潔 王天芳 劉衛(wèi)紅 吳秀艷 張會娜 張廣中 張連文 姜春燕 陳維文劉瓦利 瞿 幸 王 萍* 李 萍*

(1.北京市中醫(yī)研究所流調(diào)室，北京 100010;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)診斷系，北京 100029;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院皮膚科，北京 100010;4.香港科技大學(xué)計算機(jī)系，香港;5.中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院皮膚科，北京 100053;6.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院皮膚科，北京 100700)

分析隱結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)結(jié)果時，需要涉及2種變量，一種是可直接觀察到的變量即顯變量(如中醫(yī)癥狀);另一種是不能直接觀察到的需要通過綜合分析得到的變量即隱變量(如中醫(yī)證候、證候要素、病機(jī)等)。隱變量與隱變量之間以及隱變量與顯變量之間就構(gòu)成了一個隱結(jié)構(gòu)［2］。在隱結(jié)構(gòu)模型中涉及多個隱變量，根據(jù)每個隱變量可以對數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行不同的劃分，每個劃分對應(yīng)的不同類，就稱之為隱類。隱結(jié)構(gòu)模型詮釋就是要基于應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，把握這些劃分以及各個隱類的含義。

本研究采用隱結(jié)構(gòu)法的數(shù)據(jù)分析方法，對尋常型銀屑病的患者癥狀信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得尋常型銀屑病的隱結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合中醫(yī)專業(yè)知識進(jìn)行隱變量和隱類分析后，提取尋常型銀屑病的常見證候要素，并經(jīng)過專家論證，初步建立證候要素和癥狀的對應(yīng)關(guān)系，嘗試為建立病證結(jié)合的尋常型銀屑病辨證標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)，同時為臨床辨證論治提供幫助。

1 研究資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)資料

本次分析所用的癥狀數(shù)據(jù)共計變量108個，均來自于2005年11月～2008年11月北京3家三級甲等中醫(yī)院(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院、廣安門醫(yī)院、東直門醫(yī)院)的門診或住院的2 920例尋常型銀屑病患者的癥狀信息。

1.2 研究方法

1)臨床四診信息采集:本研究參照《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則》［3］對符合尋常型銀屑病診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者用統(tǒng)一的臨床信息采集表進(jìn)行中醫(yī)癥狀信息的采集，采集信息時并不進(jìn)行中醫(yī)證候判斷。該臨床信息采集表是根據(jù)前期文獻(xiàn)研究結(jié)果及專家論證的意見進(jìn)行編制，涉及銀屑病的皮損癥狀、全身癥狀、舌、脈信息等，采集信息時由臨床醫(yī)生在相應(yīng)的癥狀信息選項后劃勾。

2)數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)預(yù)處理:利用Epidata3.1建立尋常型銀屑病臨床信息數(shù)據(jù)庫，將中醫(yī)癥狀信息進(jìn)行雙人獨(dú)立背靠背錄入。根據(jù)目前的計算機(jī)運(yùn)算能力，選擇出現(xiàn)頻率較高的108個癥狀(即108個顯變量)進(jìn)行隱結(jié)構(gòu)法的數(shù)據(jù)分析;由于樣本量相對較小，所有癥狀數(shù)據(jù)均采用二值變量(用0或1表示無該癥狀或有該癥狀)。

3)數(shù)據(jù)的隱結(jié)構(gòu)分析:利用孔明燈隱結(jié)構(gòu)分析軟件(香港科技大學(xué)研制)對基于臨床調(diào)查的尋常型銀屑病的癥狀數(shù)據(jù)進(jìn)行多維聚類分析，建立隱結(jié)構(gòu)模型，同時獲取了顯變量和隱變量的兩兩互信息曲線、累計互信息曲線及類概率直方圖、表［1］。

4)對獲得的隱結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行詮釋:隱結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建后，結(jié)合中醫(yī)專業(yè)知識對模型中的隱類及隱變量逐一進(jìn)行詮釋，進(jìn)一步探討這些內(nèi)容在中醫(yī)證候研究中的意義，歸納、提取尋常型銀屑病的常見證候要素，并通過專家論證，總結(jié)證候要素對應(yīng)的癥狀［4-5］。

我們根據(jù)5% ～90%原則來詮釋隱變量。首先，我們要在眾多顯變量中選擇最能反映隱變量特征的幾個顯變量，一般根據(jù)兩兩互信息曲線和累計互信息曲線來選擇，選出的顯變量對隱變量的互信息要盡可能的高，一般大于5%以上(表示2者之間關(guān)系密切)，同時，選擇的顯變量要盡可能的少，這樣顯變量表達(dá)的含義才比較集中，才能在某一側(cè)面反映隱變量的性質(zhì)。但累計互信息盡可能保持在90%以上。其次，根據(jù)類概率分布圖表來描述每個隱類的特征從而分析每個隱類的含義。最后，根據(jù)每個隱類的含義來把握隱變量的含義。

1.2 調(diào)查方法 采用問卷調(diào)查法。在取得3所醫(yī)院護(hù)理部同意和支持，并符合知情同意原則的情況下，由調(diào)查者統(tǒng)一發(fā)放調(diào)查表，并進(jìn)行調(diào)查內(nèi)容及填寫方法的指導(dǎo);由護(hù)士長幫助回收。本次調(diào)查發(fā)放問卷250份，回收問卷246份，回收率98.4%，有效問卷228份，問卷有效率92.7%。

下面以尋常型銀屑病隱結(jié)構(gòu)模型的隱變量Y1為例，示范隱變量和隱類詮釋的方法和步驟。

①考察隱變量的信息曲線:隱變量Y1有2個取值，所以代表一個將尋常型銀屑病患者分為兩類的劃分。把Y1的2個狀態(tài)分別記為s0和s1，而把Y1劃分中的2個隱類分別記為Y1=s0與Y1=s1。Y1的信息曲線如圖1所示，在圖中可見，前7個變量:即:數(shù)脈情況(rapid pulse也即 X1)、咽紅腫情況(pharyngeal swelling也即X2)、舌有齒痕情況(teeth-printed tongue也即X3)、舌體胖情況(puffy tongue也即X4)、舌下絡(luò)脈青紫或迂曲情況(bluish and purplish sublingual vessels也即X5)、面色黧黑情況(black complexion也即X6)、束狀發(fā)情況(bunch shaped hair也即X7)是與Y1關(guān)系密切的顯變量，它們對Y1的信息覆蓋度達(dá)到87%。這表示，數(shù)脈情況等7個顯變量反映出了隱類Y1=s0與隱類Y1=s1之間的幾乎全部區(qū)別。因此，可以說Y1代表的是一個基于數(shù)脈情況等7個顯變量對尋常型銀屑病患者所做的劃分。

顯變量和隱變量之間的關(guān)系緊密程度，可以用互信息來表示。圖中的兩兩互信息，代表的就是顯變量(如數(shù)脈情況rapid pulse)與隱變量(Y1)的關(guān)系緊密程度，數(shù)值越高表示關(guān)系越緊密。將其用曲線連接起來就形成了兩兩互信息曲線，圖中用紅線表示。顯變量表達(dá)了多少隱變量的特征可以用累計互信息來表示，它顯示了累計的顯變量表達(dá)的隱變量特征的百分比，將其用曲線連接起來就形成了累計互信息曲線，圖中用藍(lán)線表示。

圖1 尋常型銀屑病模型中隱變量Y1的信息曲線Fig.1 Information curve of latent variable Y1 in the model of psoriasis vulgaris

②考察隱類的類條件概率分布:隱結(jié)構(gòu)模型中隱變量所代表的劃分是概率軟劃分，一個事物可能有一定概率屬于某個類，同時也可以有一定概率屬于另外的類。我們根據(jù)類條件概率分布表來分析每個隱類的特征，從而掌握該隱類的含義。

隱變量Y1的2個隱類Y1=s0和Y1=s1的類條件概率分布見表1。

表1 隱變量Y1的兩個隱類Y1=s0和Y1=s1的類條件概率分布表Tab.1 Existing probability distribution of latent class Y1=s0and Y1=s1belong to latent variable Y1

表中“P(X=1︱Y1=s0)”表示的是在隱類Y1=s0中，某顯變量X取值為“1”(即癥狀出現(xiàn))的概率;而“P(X=1︱Y1=s1)”是在隱類Y1=s1中，某顯變量X取值為“1”(即癥狀出現(xiàn))的概率。通過兩兩比較，發(fā)現(xiàn)所有7個癥狀(X1～X7)在Y1=s0中出現(xiàn)的概率均較高，而在Y1=s1中，這7個癥狀出現(xiàn)的概率比較低，這是2個隱類的主要區(qū)別。

③結(jié)合中醫(yī)理論進(jìn)行初步詮釋:隱類Y1=s0中，數(shù)脈、咽紅腫、齒痕、舌體胖、舌下絡(luò)脈青紫或迂曲、面色黧黑、束狀發(fā)這7個癥狀出現(xiàn)的概率較高，我們初步認(rèn)為導(dǎo)致這7個癥狀出現(xiàn)的機(jī)制最有可能是熱、濕和血瘀;而Y1=s1中，上述7個癥狀的出現(xiàn)概率均比較低，我們考慮與熱、濕和血瘀的關(guān)系不大。

綜上，我們認(rèn)為Y1是基于數(shù)脈情況、咽紅腫情況、齒痕情況等7個顯變量把病例樣本劃分為了2個類，這個劃分是熱、濕和血瘀的一個側(cè)面在癥狀上的反映。劃分中的Y1=s0這個類表現(xiàn)出熱、濕和血瘀的概率較高，而另一個類Y1=s1則很少表現(xiàn)出熱、濕和血瘀的癥狀。從Y1所反映的病機(jī)層面看，病位在血分(可以理解為構(gòu)成證候的病位類證候要素)，直接相關(guān)的病性為熱、濕和血瘀(可以理解為構(gòu)成證候的病性類證候要素)。

2 結(jié)果

2.1 尋常型銀屑病隱結(jié)構(gòu)模型中隱變量和隱類的情況

通過對2 920例尋常型銀屑病患者的108個癥狀變量(顯變量)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行隱結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，共得到43個隱變量(Y0、Y1、Y2……Y42)。每個隱變量都對應(yīng)著不同的狀態(tài)，這種不同的狀態(tài)就是隱類，例如，隱變量Y0對應(yīng)著兩個狀態(tài)s0和s1，Y0就有兩個隱類Y0=s0和Y0=s1。因此，我們共得到了111個隱類，其中有2個隱類的隱變量是23個，有3個隱類的隱變量是15個，有4個隱類的隱變量是5個。結(jié)合類概率直方圖、表分析，如果隱變量下屬的隱類的出現(xiàn)概率同高同低，即表現(xiàn)的趨勢一致，就只分析其中的一個隱類;如果隱變量下屬的隱類表現(xiàn)趨勢不一致，就分析每個隱類的含義來把握隱變量，這種情況往往是根據(jù)隱變量對患者進(jìn)行分類，如皮損表現(xiàn)(紅斑、鱗屑)的分類、舌色的分類等等。

我們應(yīng)用上文所述詮釋隱變量和隱類的方法，對111個隱類和43個隱變量進(jìn)行了逐一詮釋，并結(jié)合專業(yè)知識，初步得到對尋常型銀屑病證候/證候要素判斷有陽性意義的隱類54個。對有陽性意義的隱類，我們進(jìn)行了中醫(yī)證候/證候要素的初步命名。

2.2 尋常型銀屑病中醫(yī)證候/證候要素的提取

對有陽性辨證意義的隱類進(jìn)行中醫(yī)證候/證候要素的命名，也就是找到了中醫(yī)癥狀和證候/證候要素的對應(yīng)關(guān)系。在這54個有陽性辨證意義的隱類中，經(jīng)過詮釋后發(fā)現(xiàn)，有不同的隱類反映的是相同證候/證候要素的不同方面，如隱類Y0=s1中，唇色暗(顯變量dim lips)、舌下絡(luò)脈青紫或迂曲(顯變量bluish and purplish sublingual vessels)對應(yīng)的隱變量(相當(dāng)于證候要素)是血瘀;而隱類Y6=s0中，舌質(zhì)紫暗(顯變量purple and dark tongue)對應(yīng)的隱變量(相當(dāng)于證候要素)也是血瘀。將這些隱類進(jìn)行合并，并經(jīng)過皮科專家的論證，可以提取尋常型銀屑病的中醫(yī)證候和證候要素及對應(yīng)的癥狀，共有9項，詳見表2。

表2 經(jīng)隱結(jié)構(gòu)法詮釋的尋常型銀屑病證候、證候要素及對應(yīng)癥狀表Tab.2 Syndromes、syndrome-elements and corresponding symptoms of psoriasis vulgaris by latent structure

3 討論

3.1 尋常型銀屑病的常見證候要素

證候要素是構(gòu)成證候的最小單元，包括病位類證候要素和病性類證候要素2大類。一般來說，臨床上應(yīng)用較多的證候多由2種或2種以上的證候要素組合而成，所以，證候要素較證候來講不僅數(shù)量少，較容易規(guī)范和掌握，更能簡明扼要的反映疾病在病位、病性方面的特征，是中醫(yī)證候規(guī)范化研究的一條途徑。

銀屑病是一種慢性炎性、非感染性紅斑鱗屑性皮膚病，其主要癥狀是鱗屑和紅斑等局部皮膚的損害［6］。中醫(yī)認(rèn)為斑的主要形成原理為熱迫血溢或血失統(tǒng)攝，血不循常道溢于皮下而成;鱗屑是肌膚失于潤澤而致，或因血虛或因津虧或因瘀血。紅斑和鱗屑這2個主要癥狀的形成機(jī)制決定了尋常型銀屑病的表現(xiàn)主要是血的異常。從本病的病機(jī)來看，銀屑病的形成多由于血分熱毒熾盛，生風(fēng)生燥，肌膚失養(yǎng)所致。多由平素嗜食辛辣刺激動風(fēng)之品，七情內(nèi)傷或服藥不當(dāng)，加之肌膚當(dāng)風(fēng)，外受六淫之邪侵襲，以致血熱毒邪結(jié)聚于人體，搏于皮膚，郁久化熱，熱入營血，導(dǎo)致營衛(wèi)氣血運(yùn)行失常，氣滯血瘀，久而形成血虛，生風(fēng)生燥，肌膚失養(yǎng)而發(fā)病。因此，常見皮損為紅斑、鱗屑，刮除鱗屑有點(diǎn)狀出血［7］。臨床上治療時也主要是以辨識血病的證候為主。本次的研究結(jié)果也進(jìn)一步說明了這一點(diǎn)，形成的隱變量中涉及臟腑相關(guān)病位類證候要素的內(nèi)容較少(主要有肝、腎、脾)，而多數(shù)是與血分有關(guān)的病性類證候要素，如血熱、血瘀、血虛、血燥等，因此，基于血病的基本證候(或證候要素)的辨識在該病的辨證中占有很重要的位置。

同時，由本研究的結(jié)果我們也可以看到，通過隱結(jié)構(gòu)分析的方法確定證候/證候要素與癥狀的對應(yīng)關(guān)系，在本研究中，(血)熱、(血)瘀、(血)燥對應(yīng)的癥狀包括皮損癥狀、全身癥狀及舌、脈等，比較全面;而(陽氣)虛、陰虛、肝火、腎虛、脾虛等對應(yīng)的癥狀并未涉及皮損癥狀，說明銀屑病的辨證還應(yīng)以血分辨證為主，而其他辨證方法(如陰陽辨證、臟腑辨證等)是有益的補(bǔ)充。通過證候要素之間的結(jié)合，可以比較全面地反映銀屑病證候的全貌。

3.2 隱結(jié)構(gòu)法在尋常型銀屑病證候/證候要素研究中的應(yīng)用

隱結(jié)構(gòu)法分析的是無監(jiān)督、前瞻性數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)的分析只有客觀收集的癥狀信息，沒有任何人的主觀經(jīng)驗的加入和證候的判斷。我們所提取的尋常型銀屑病證候要素的結(jié)果是根據(jù)銀屑病癥狀的內(nèi)在聯(lián)系自動聚集在一起的，相對于有監(jiān)督的數(shù)據(jù)分析(事先進(jìn)行證候的判斷)來講，隱結(jié)構(gòu)法有較好的客觀性。前瞻性的數(shù)據(jù)采集比回顧性的資料分析信息全面、資料完整，更好的體現(xiàn)了疾病的特點(diǎn)。

隱結(jié)構(gòu)法的結(jié)果詮釋，目前沒有形成固定的原則和方法，本研究中采用的是5% ～90%原則，從具體的分析結(jié)果可以看到，采用這種方法進(jìn)行詮釋，在大部分的隱類和隱變量的詮釋中，顯變量的選擇體現(xiàn)了該隱類的大部分特征(即累計互信息達(dá)到了80%以上)，并突出了重點(diǎn)，集中反映了隱類以及隱變量某一方面的信息，是詮釋方法的一種有益嘗試。

當(dāng)然，在目前的研究狀態(tài)下，隱結(jié)構(gòu)法還有很多局限。如在建立的尋常型銀屑病隱結(jié)構(gòu)模型中，皮損癥狀、中醫(yī)舌、脈信息、全身癥狀這3方面的癥狀并沒有很好的融合到一個隱變量下，而是有隱變量單獨(dú)描述皮損癥狀，有隱變量單獨(dú)描述舌、脈信息，有隱變量單獨(dú)描述全身癥狀，考慮后期能否用加邊或者特別選定癥狀重建模型來進(jìn)行進(jìn)一步的分析。此外，數(shù)據(jù)的詮釋即證候/證候要素及其對應(yīng)癥狀的分析需結(jié)合中醫(yī)皮科專業(yè)知識，由專家論證來決定，存在一定的主觀性。因此，下一步研究可深入探索數(shù)據(jù)詮釋的原則和方法，如何建立判別式等來減少主觀性，進(jìn)一步詮釋尋常型銀屑病的證候要素及其內(nèi)涵。

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