基于主成分分析法對(duì)冠心病痰濕證理化指標(biāo)的權(quán)重研究

段 飛 胡鏡清

(1 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，鄭州，450000； 2 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所，北京，100700)

基于主成分分析法對(duì)冠心病痰濕證理化指標(biāo)的權(quán)重研究

段 飛1胡鏡清2

(1 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，鄭州，450000； 2 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所，北京，100700)

目的：研究冠心病痰濕證與一些理化檢查指標(biāo)的相關(guān)性，及其對(duì)診斷冠心病痰濕證的重要程度。方法：構(gòu)建冠心病痰濕證的理化指標(biāo)調(diào)查問(wèn)卷，采用德?tīng)柗品ㄟM(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)專家打分結(jié)果，采用基于主成分分析法結(jié)合綜合構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù)，確定冠心病痰濕證理化指標(biāo)權(quán)重。結(jié)果：冠心病痰濕證的相關(guān)理化指標(biāo)權(quán)重順序：超聲心動(dòng)圖(0.188)>冠脈造影(0.161)>血糖(0.142)>炎性反應(yīng)因子(0.118)>C反應(yīng)蛋白(0.108)>血脂(0.103)>同型半胱氨酸(0.090)>脂蛋白(0.076)>血尿酸(0.015)。結(jié)論：超聲心動(dòng)圖、冠脈造影、血糖、炎性反應(yīng)因子、C反應(yīng)蛋白、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標(biāo)中80%的權(quán)重，對(duì)冠心病痰濕證的診斷具有重要意義。

主成分分析法；冠心??；痰濕證

課題組通過(guò)前期研究，制訂了并發(fā)布冠心病痰濕證宏觀診斷標(biāo)準(zhǔn)草案[1]。臨床上，冠心病痰濕證與哪些理化檢查指標(biāo)有相關(guān)性，以及這些理化指標(biāo)在診斷冠心病痰濕證上的重要程度如何，是此次主要研究的問(wèn)題，為后期能有針對(duì)性的研究冠心病痰濕證的相關(guān)理化指標(biāo)提供參考依據(jù)。

1資料與方法

課題組前后共組織4次會(huì)議，分別在2015年4月10日、23日、29日，5月10日召開(kāi)了4次專家咨詢論證會(huì)。邀請(qǐng)全國(guó)三甲醫(yī)院從事心腦血管疾病的中醫(yī)臨床專家，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)查。所有專家均為高級(jí)職稱，且有25年左右中醫(yī)臨床工作經(jīng)驗(yàn)，此次專家來(lái)自國(guó)內(nèi)共計(jì)29個(gè)省份，63家醫(yī)療單位，90名一線中醫(yī)臨床專家與會(huì)。

1.1 問(wèn)卷?xiàng)l目及評(píng)價(jià)等級(jí) 課題組前期進(jìn)行了有關(guān)冠心病中醫(yī)證候相關(guān)理化指標(biāo)的文獻(xiàn)研究[2]，發(fā)現(xiàn)冠心病痰濕證發(fā)病與很多理化檢查指標(biāo)有關(guān)聯(lián)，其中不乏一些理化指標(biāo)對(duì)冠心病痰濕證的診斷具有重要參考依據(jù)。課題組通過(guò)文獻(xiàn)及課題組專家討論初步篩選出9個(gè)相關(guān)性的理化指標(biāo)。為研究這些指標(biāo)在診斷冠心病痰濕證的重要程度，故選用德?tīng)柗品▎?wèn)卷調(diào)查法進(jìn)行研究。

問(wèn)卷?xiàng)l目:1)血脂；2)血糖；3)血尿酸；4)同型半胱氨酸(Homocysteine，HCY)；5)C反應(yīng)蛋白(C-reactionprotein，CRP)；6)脂蛋白；7)炎性反應(yīng)因子；8)超聲心動(dòng)圖；9)冠脈造影。

要求專家對(duì)以上每個(gè)條目的重要程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)等級(jí)分為：很重要(5分)，比較重要(4分)，一般(3分)，不太重要(2分)，一點(diǎn)也不重要(1分)，共計(jì)5個(gè)等級(jí)。

1.2 基于主成分分析的指標(biāo)權(quán)重確定方法 此研究中問(wèn)卷數(shù)據(jù)分析，參考文獻(xiàn)《基于主成分分析的指標(biāo)權(quán)重確定方法》[3]，通過(guò)建立權(quán)重模型，采用主成分分析法，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行分析，來(lái)確定每個(gè)條目的權(quán)重。具體流程如下。

圖1 權(quán)重確定的流程圖

1.3 調(diào)查問(wèn)卷的數(shù)據(jù)處理

1.3.1 專家積極系數(shù)[4]指所參與調(diào)查、咨詢的專家對(duì)研究配合的程度，專家積極系數(shù)高，則提示專家關(guān)心支持的程度較高，研究結(jié)論的可信度就高，計(jì)算方法:參與該條目、指標(biāo)評(píng)判的專家人數(shù)占全部專家人數(shù)的比例。

1.3.2 變異系數(shù)[4](CV)顯示專家對(duì)某一指標(biāo)或條目評(píng)價(jià)的波動(dòng)程度及協(xié)調(diào)程度，變異系數(shù)越小，專家們的波動(dòng)程度越小，協(xié)調(diào)程度越高。當(dāng)變異系數(shù)<0.4，提示評(píng)價(jià)專家對(duì)該指標(biāo)或條目重要性評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性程度較高，波動(dòng)較小。

1.3.3 構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)權(quán)重模型[3]用SPSS 20.0軟件按照著作方法[5]進(jìn)行主成分分析，得到原始數(shù)據(jù)的初始特征值(λ)、載荷系數(shù)()、方差的百分?jǐn)?shù)(Var%)，和提取出的主成分(F)，參照文獻(xiàn)[3]構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，建立權(quán)重模型，得出綜合模型中指標(biāo)系數(shù)，然后作歸一化處理，方法如下：首先確定的初級(jí)權(quán)重模型即是主成分模型。

式中F1，F(xiàn)2…Fm，為分析后得到的m個(gè)主成分;uij為決策矩陣中系數(shù)。需要指出的是，在用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析時(shí)，得到不是決策矩陣系數(shù)，而是初始因子載荷，二者滿足如下關(guān)系：

在此基礎(chǔ)上構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)函數(shù)：

к=λ1+λ2+…+λm(3)

式中a1，a2，…aL即指標(biāo)ω1，ω2，…ωL，在主成分中的綜合重要度，在此基礎(chǔ)上結(jié)合專家實(shí)際打分，可算出原有指標(biāo)得分綜合值。

可得各指標(biāo)權(quán)重為

由式(3)、式(4)、式(5)可得二級(jí)權(quán)重模型

表1 冠心病痰濕證理化指標(biāo)德?tīng)柗品▽＜易稍兘Y(jié)果

1.3.4 指標(biāo)權(quán)重的歸一化 由于所有指標(biāo)的權(quán)重之和為1，因此指標(biāo)權(quán)重需要在綜合模型中指標(biāo)系數(shù)的基礎(chǔ)上歸一化。

1.3.5 通過(guò)對(duì)專家填寫(xiě)內(nèi)容進(jìn)行初步分析，共有85份有效問(wèn)卷。

2結(jié)果

2.1 冠心病痰濕證理化指標(biāo)德?tīng)柗品▽＜易稍兘Y(jié)果。見(jiàn)表1。

2.2 主成分分析結(jié)果 見(jiàn)表2～4。

表2 KMO和Bartlett的檢驗(yàn)

表3 解釋的總方差

注：提取方法：主成分分析

表4 成份矩陣*

注：提取方法：主成份。*：已提取了3個(gè)成份

舉例:

血脂權(quán)重的綜合評(píng)價(jià)模型：

F血脂=

血糖權(quán)重的綜合評(píng)價(jià)模型：

F血糖=

冠脈造影權(quán)重的綜合評(píng)價(jià)模型：

F冠脈造影=

最后各項(xiàng)指標(biāo)所得權(quán)重歸一化處理：

其他指標(biāo)計(jì)算方法相同見(jiàn)表5、表6。

結(jié)果分析：各個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)均小于0.4，提示專家對(duì)這些條目重要性評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性程度較高。從數(shù)據(jù)上分析，超聲心動(dòng)圖、冠脈造影、血糖、炎性反應(yīng)因子、CRP、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標(biāo)中80%的權(quán)重，對(duì)冠心病痰濕證的微觀理化指標(biāo)診斷中具有重要意義。

3討論

目前對(duì)冠心病中醫(yī)證型與理化指標(biāo)的研究主要包括冠脈造影、血脂、炎性反應(yīng)因子等。多數(shù)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)冠心病痰濁證患者的HDL-C、A(apo-A)/B(apo-B)比值、脂聯(lián)素、瘦素顯著低于正常人，而LDL-C顯著升高[6-7]。王永剛[8]研究發(fā)現(xiàn)冠心病心痰阻心脈型冠脈造影以雙支狹窄為主，但朱翠玲[9]研究認(rèn)為冠心病痰阻心脈與多支病變相關(guān)。劉艷[10]觀察冠心病患者血中hs-CRP水平，發(fā)現(xiàn)正常組<非痰非瘀證組<痰凝心脈證組<痰瘀痹阻證組。

主成分分析，也稱主分量分析或矩陣數(shù)據(jù)分析，主要用于多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，就是將多個(gè)相關(guān)性較強(qiáng)的變量，生成少數(shù)幾個(gè)彼此不相關(guān)的變量，使它們盡可能多的提取到原有變量的信息，其通常對(duì)原有變量做線性組合。蘇為華[11]通過(guò)系統(tǒng)回顧發(fā)現(xiàn)，從評(píng)價(jià)方法看，多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用最多的前十位分別是:聚類分析、因子分析、主成分分析、層次分析法、模糊評(píng)價(jià)、判別分析等。邱東[12]認(rèn)為主成分分析用于多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，在評(píng)價(jià)過(guò)程中生成了信息量權(quán)數(shù)和系統(tǒng)效應(yīng)權(quán)數(shù)，能消除評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)影響，有助于更客觀地描述被評(píng)價(jià)對(duì)象的相對(duì)地位，更能保證評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性。

本研究中應(yīng)用主成分分析法，對(duì)冠心病痰濕證理化診斷指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，來(lái)確定各個(gè)診斷指標(biāo)的權(quán)重問(wèn)題。權(quán)重是指某指標(biāo)在整體評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要程度。權(quán)重越大則該指標(biāo)的重要性越高，對(duì)整體的影響就越高。由于各位專家臨床方向會(huì)有所差 別，打分也會(huì)各有不同，權(quán)重的確定會(huì)存在模糊性。

表5 冠心病痰濕證理化指標(biāo)權(quán)重歸一化處理結(jié)果

表6 冠心病痰濕證理化指標(biāo)權(quán)重結(jié)果

專家人數(shù)越多，計(jì)算的權(quán)重就會(huì)越科學(xué)，但權(quán)重的確定會(huì)越模糊。在此基礎(chǔ)上提出假設(shè)，假定專家人數(shù)不變，利用各位專家評(píng)分間的線性關(guān)系對(duì)實(shí)際評(píng)分專家人數(shù)進(jìn)行類似的簡(jiǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)權(quán)重評(píng)判的精確性，該研究思路符合主成分分析的基本原理，故用主成分分析方法來(lái)確定權(quán)重[3]。

德?tīng)柗品▽?duì)指標(biāo)權(quán)重的確定還是比較可靠的，但是由于德?tīng)柗菩枰M(jìn)行多輪的討論，最后專家的對(duì)指標(biāo)的意見(jiàn)趨于一致性?？紤]到中醫(yī)證候指標(biāo)的特殊性，需要采用大樣本的專家問(wèn)卷調(diào)查，但中醫(yī)證候診斷指標(biāo)趨于一致性的難度相對(duì)其他科學(xué)問(wèn)題又有一定的難度，而且德?tīng)柗品ㄒM(jìn)行多輪的討論和指標(biāo)篩選才能達(dá)到一致性，實(shí)際操作比較困難，但通過(guò)對(duì)德?tīng)柗品〝?shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，分析出專家打分的趨勢(shì)，再通過(guò)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，得出每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，既符合實(shí)際，也能得出滿意的結(jié)論。利用主成分分析法研究德?tīng)柗品▎?wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)于中醫(yī)證候研究這種需要大樣本專家咨詢討論的過(guò)程，用主成分分析法既可以提取出可靠的信息，有能節(jié)省大量的人力財(cái)力成本，值得推廣應(yīng)用。

課題組通過(guò)專家問(wèn)卷調(diào)查結(jié)合綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，超聲心動(dòng)圖、冠脈造影、血糖、炎性反應(yīng)因子、C反應(yīng)蛋白、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標(biāo)中80%的權(quán)重，對(duì)冠心病痰濕證的診斷具有重要意義。

理化指標(biāo)有助于中醫(yī)證候的診斷，但這些指標(biāo)更多的是冠心病的病的指征，許多關(guān)聯(lián)關(guān)系仍有待深化研究。我們重視理化指標(biāo)對(duì)中醫(yī)證候的輔助評(píng)判作用，期待未來(lái)更多更成熟的研究可以用于指導(dǎo)臨床醫(yī)師應(yīng)用理化指標(biāo)辨識(shí)證候。

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(2017-07-26收稿 責(zé)任編輯：張文婷)

StudyonWeightofPhysicalandChemicalIndexofPhlegm-dampPatternofCoronaryHeartDiseaseBasedonPrincipalComponentAnalysis

Duan Fei1,Hu Jingqing2

(1FirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofTCM,Zhengzhou45000,China; 2InstituteofBasicTheoryforChineseMedicine,ChinaAcademyofChineseMedicineScience,Beijing100700,China)

Objective:To study the correlations between pathogenesis physical and chemical examination results and phlegm-damp pattern of coronary heart disease (CHD),and its importance for diagnosis of phlegm-damp pattern of CHD.Methods:Questionnaire of physical and chemical indicators of phlegm-damp pattern of CHD was developed,and questionnaire survey on the spot was conducted by Delphi method.Based on expert questionnaire results,evaluation function was constructed based on principal component analysis to determine the weight of physical and chemical indexes of phlegm-damp pattern of CHD.Results:The weight sequence of physical and chemical indexes of phlegm-damp pattern of CHD was as follows:ultrasonic cardiogram (0.188)>coronary angiogram (0.161)>blood sugar (0.142)>inflammation factors (0.118)>CRP (0.108)>blood lipids (0.103)>HCY (0.090)>lipoprotein (0.076)>uric acid (0.015).Conclusion:Ultrasonic cardiogram,coronary angiogram,blood sugar,inflammation factors,CRP,blood lipids account for 80% of weight of physical and chemical index of phlegm-damp pattern of CHD,which has great significance in the diagnosis of phlegm-damp pattern of CHD.

Principal component analysis; Coronary heart disease; Phlegm-damp pattern

R541.4；R311

：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.09.001

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB542903)；國(guó)家重大新藥創(chuàng)制科技重大專項(xiàng)課題(2013ZX09303301)——“中藥新藥臨床研究技術(shù)平臺(tái)規(guī)范建設(shè)”；中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所第九批自主選題研究生項(xiàng)目(YZ-1545)

段飛(1983.03—)，男，博士研究生，主治醫(yī)師，研究方向：中醫(yī)證候診斷標(biāo)準(zhǔn)及其方法學(xué)研究，E-mail：kybduanfei@126.com

胡鏡清(1965.12—)，男，博士研究生，研究員，中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所所長(zhǎng)，研究方向：適應(yīng)中醫(yī)藥理論構(gòu)筑與診療模式的臨床研究及方法學(xué)研究，E-mail：gcp306@126.com

專題——中醫(yī)藥防治冠心病痰瘀互結(jié)證的理論、臨床、標(biāo)準(zhǔn)研究