應(yīng)用Fisher判別函數(shù)進(jìn)行寒熱證型判別的探討*

魏高文　魏歆然　劉蕓青　朱　旭　裴　蕓

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應(yīng)用Fisher判別函數(shù)進(jìn)行寒熱證型判別的探討*

魏高文1魏歆然1劉蕓青2朱旭1裴蕓1

【提要】目的探討應(yīng)用Fisher判別函數(shù)輔助寒熱辨證的可行性。方法取清潔級Wistar大鼠60只，隨機(jī)分成正常對照組、熱證模型組和寒證模型組，比較血清甲狀腺激素和炎性細(xì)胞因子水平變化情況，并將建立的Fisher線性判別函數(shù)應(yīng)用于臨床實(shí)踐來驗(yàn)證。結(jié)果實(shí)驗(yàn)后各組血清三碘甲狀腺氨酸(T3)、四碘甲狀腺氨酸(T4)、游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離四碘甲腺原氨酸(FT4)、瘤壞死因子TNF-α 與白細(xì)胞介素IL-8等6項(xiàng)指標(biāo)，組間差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)，且熱證組>正常對照組>寒證組。建立寒熱辨證的Fisher線性判別函數(shù)，用訓(xùn)練樣本回代法進(jìn)行考核，預(yù)測正確率為100%，應(yīng)用于臨床實(shí)踐的預(yù)測正確率為82.5%，一致性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)。結(jié)論熱證模型組和寒證模型組的血清甲狀腺激素及炎性細(xì)胞因子水平不同，根據(jù)相關(guān)指標(biāo)建立的Fisher判別函數(shù)對于輔助寒熱辨證具有可行性。

Fisher判別寒熱辨證甲狀腺激素炎性細(xì)胞因子

寒證與熱證是中醫(yī)八綱辨證中的兩個重要方面，近年來，對寒、熱證動物模型的研究，從病證結(jié)合來研究客觀量化指標(biāo)，已成為研究寒、熱證實(shí)質(zhì)以及中醫(yī)藥辨證論治機(jī)制的重要基礎(chǔ)[1]。為探討寒、熱證的分子生物學(xué)差異，我們采用大鼠進(jìn)行寒、熱證造模實(shí)驗(yàn)研究，比較血清甲狀腺激素和炎性細(xì)胞因子水平變化情況，并論證應(yīng)用Fisher判別函數(shù)輔助寒熱辨證的可行性。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告于下。

材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)動物

從中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)部購入清潔級Wistar大鼠60只，雌性30只平均體重為247g，雄性30只平均體重為289g。實(shí)驗(yàn)動物許可證號為SYXK(湘)2012-0001，動物專用飼料質(zhì)量合格證為SYXK(湘)2011-0001，實(shí)驗(yàn)過程在本校的國家中醫(yī)藥管理局科研三級實(shí)驗(yàn)室分子病理實(shí)驗(yàn)室完成。

2.分組及造模

將大鼠按體重大小編號，采用隨機(jī)數(shù)字表，隨機(jī)分成3組。①正常對照組：20只，雌雄各半，正常飼養(yǎng)2周，每天灌喂自來水4 ml/只；② 熱證模型組：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常飼養(yǎng)2周，每天灌中藥煎劑4 ml/只(生藥1g/ml，附子、干姜、肉桂、黃芪各等份)，產(chǎn)生傷津耗液的病理損害，表現(xiàn)出體溫升高、精神易激惹、尿色黃、大便干而少、口渴等癥狀，為熱證模型[2]；③寒證模型組：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常飼養(yǎng)2周，每天灌冰食醋4 ml/只，動物體重增長緩慢、進(jìn)食量、飲水量明顯減少，為寒證模型[3]。

3.檢測方法

各項(xiàng)檢測指標(biāo)均分別在實(shí)驗(yàn)前后各測定1次。①血清甲狀腺激素水平測定：經(jīng)大鼠眶后取血2 ml，分離出血清，用放射免疫分析法檢測三碘甲狀腺氨酸(T3)、四碘甲狀腺氨酸(T4)、游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離四碘甲腺原氨酸(FT4)，試劑盒由北京北方生物技術(shù)研究所提供，測量儀器為美國BECKMAN公司生產(chǎn)的BECKMAN DP5500型γ計(jì)數(shù)器。②炎性細(xì)胞因子測定：經(jīng)大鼠眶后取血1 ml，采取雙抗體夾心ABC-ELISA方法，測定瘤壞死因子TNF-α與白細(xì)胞介素IL-8，試劑盒由晶美生物工程(北京)有限公司提供[4-5]。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本次實(shí)驗(yàn)研究的觀測指標(biāo)均為計(jì)量資料，所有數(shù)據(jù)采用Excel建立數(shù)據(jù)庫，采用SPSS21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，3組間比較采用多元方差分析(MANOVA)的Wilks′Lambda檢驗(yàn)，滿足正態(tài)性時多重比較采用LSD法，不滿足正態(tài)性時多重比較采用 Tamhane’s T2法，并用Fisher判別法建立寒熱辨證的判別函數(shù)，P≤0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)　　果

1.血清甲狀腺激素和炎性細(xì)胞因子水平的Fisher判別分析

由于正常對照組實(shí)驗(yàn)前后各項(xiàng)指標(biāo)差別均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而熱證組與寒證組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)前后差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)，用熱證組與寒證組實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher判別分析，結(jié)果如表1與表2所示。

表1　熱證組與寒證組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)后比較

表2　Fisher判別分析系數(shù)值

根據(jù)表2中的系數(shù)值，可建立寒熱辨證的Fisher線性判別函數(shù)如下：

熱證=54.24T3+0.77T4+2.12 FT3+10.24 FT4-371.05

寒證=12.99T3+0.25T4+1.22 FT3+4.39 FT4-41.77

2.Fisher判別效果的考核

用建立的Fisher線性判別函數(shù)進(jìn)行寒熱辨證，對判別效果用訓(xùn)練樣本回代法進(jìn)行考核，結(jié)果如表3所示。

表3　Fisher判別效果的考核

3.Fisher判別的臨床應(yīng)用實(shí)踐

用建立的Fisher線性判別函數(shù)進(jìn)行臨床實(shí)踐來檢驗(yàn)，將康復(fù)科40例患者的Fisher判別結(jié)果與主任醫(yī)師辨證確認(rèn)的寒熱證型對比，結(jié)果如表4所示。

表4　Fisher判別的臨床應(yīng)用

*：經(jīng)一致性檢驗(yàn)，Kappa=0.648，P=0.000。

討　　論

對于寒、熱證的現(xiàn)代研究，已經(jīng)持續(xù)了半個世紀(jì)，但是目前對寒、熱證本質(zhì)的認(rèn)識尚未取得突破性進(jìn)展，一般借鑒系統(tǒng)生物學(xué)方法，綜合運(yùn)用中醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種手段進(jìn)一步進(jìn)行研究[6-8]。Fisher判別法由英國著名的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家Ronald Aylmer Fisher(1890-1962)創(chuàng)立，通過判別函數(shù)來檢驗(yàn)判別是否有效，是目前最為經(jīng)典的差別分析方法之一，肖培崔等指出建立判別模型判斷布氏桿菌的常見種別正確率很高[9]。

本課題研究結(jié)果表明，熱證時大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明顯升高，提示熱證時機(jī)體合成和分泌甲狀腺激素的功能有所加強(qiáng)，處于亢奮狀態(tài)，基礎(chǔ)代謝及氧消耗將升高，而寒證時大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明顯下降，提示寒證證時機(jī)體合成和分泌甲狀腺激素的功能處于抑制狀態(tài)，基礎(chǔ)代謝及氧消耗降低[10]。用熱證組與寒證組實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher判別分析，各項(xiàng)指標(biāo)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，用訓(xùn)練樣本回代法進(jìn)行考核，預(yù)測正確率為100%，應(yīng)用于臨床實(shí)踐的預(yù)測正確率為82.5%，一致性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明用本次研究的結(jié)果所建立的判別函數(shù)，能夠正確區(qū)分寒、熱證，對于輔助寒熱辨證具有可行性。必須指出的是，在應(yīng)用于臨床辨證時，應(yīng)該根據(jù)金標(biāo)準(zhǔn)確定的證型，大樣本臨床試驗(yàn)的結(jié)果來建立判別函數(shù)。

[1]朱林文思，周凱.熱證動物模型及證型實(shí)質(zhì)研究進(jìn)展.浙江臨床醫(yī)學(xué)，2012，14(6)：759-761.

[2]徐志偉，陳群，孫琪，等.中醫(yī)熱證實(shí)質(zhì)研究.中國比較醫(yī)學(xué)雜志，2009，19(3)：53-55.

[3]邱賽紅，李飛艷，尹健康，等.兩種大鼠脾胃虛寒模型制備方法的比較研究.湖南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，24(6)：30-33.

[4]劉紅權(quán)，黃厚才，鐘榮玲，等.犀角地黃湯對瘀熱證H型高血壓大鼠TNF-α、IL-6及血液流變學(xué)的影響.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，29(5)：452-454.

[5]Wong BW，Meredith A，Lin D，et al.The biological role of inflammation in atherosclerosis.Can J Cardiol，2012，28：631-641.

[6]汪槿.不同臟器中醫(yī)寒熱證的現(xiàn)代研究進(jìn)展.江蘇中醫(yī)藥，2009，41(7)：82-84.

[7]劉梅森，林漢卿，李鐘，等.清伙靈對大鼠積滯化熱證干預(yù)作用的代謝組學(xué)研究.中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2014，20(5)：118-122.

[8]李梢.中醫(yī)藥計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)與寒熱證候研究.世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2007，9(1)：107-109.

[9]肖培崔，步云.貝葉斯判別分析在布氏桿菌常見種別鑒定中的應(yīng)用.中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2013，30(6)：802-804.

[10]魏歆然，魏高文，劉蕓青，等.甲狀腺激素和炎性細(xì)胞因子與寒熱證型關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究.湖南中醫(yī)雜志，2015，31(6)：152-153.

(責(zé)任編輯：郭海強(qiáng))

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1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)(410208)

2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽醫(yī)院