基于数据挖掘的耳鸣辨证分型规律研究*
2019-10-30霍岩张剑宁李明
霍岩 张剑宁 李明
耳鸣是指在周围环境中无相应声源或电刺激中医望、闻、问、切的角度可以全面的收集与耳鸣密切相关的各种证候。随着目前大数据分析的时代的到来,利用统计软件从大量数据中挖掘隐藏其中的特殊规律及关联信息已成为可能。本文通过分层聚类、关联分析的方法,提炼耳鸣患者证型、证候规律,挖掘证候聚集关联性,为临床辨证趋势提供思路。
资料与方法
1 一般资料
1.1 病例资料收集
病例均来源于2017年6月~2018年11月就诊于上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院耳鼻咽喉科的耳鸣专科门诊的特发性耳鸣患者278例。所有患者均完成病史收集,一般耳科检查及客观听力学检查,并完善耳鸣中医问诊量表信息。
1.2 诊断标准
参照《耳鸣诊治的再认识》中耳鸣定义[1]指在周围环境中无相应声源或电刺激存在的情况下,患者自觉耳内或颅内有声音的一种主观症状,常伴或不伴有听力下降、睡眠障碍、心烦、恼怒、注意力无法集中、焦虑、抑郁等不良心理反应。《2012年耳鸣专家共识及解读》中特发性耳鸣定义[2]:对临床上一类原因不明的主观性耳鸣,即通过目前的检查手段均未发现明显的异常,或异常检查结果与耳鸣之间缺少明确的因果关系,称之为特发性耳鸣。
1.3 纳入标准
符合诊断标准的以耳鸣为主诉、病程大于3个月,前庭功能正常的耳鸣患者,年龄18~70岁,具有正常的理解能力。
1.4 排除标准
1.4.1 有外耳或中耳疾病史;
1.4.2 双耳全频听力损失在重度以上影响交流的患者;
1.4.3 伴有心、肾、肝脏等严重疾病、恶性肿瘤患者或有全身感染或传染性疾病者,以及患有精神疾病者;
1.4.4 确定耳鸣与外伤、手术、肿瘤疾病相关的患者;
1.4.5 不愿意提供病史材料或材料不完善的患者。2方法
2.1 数据资料收集
采集278例耳鸣患者的信息,采用Microsoft Office Excel软件,通过记录所有患者的证候信息,建立数据库。进行数据清洗,并对数据格式进行标准化处理,运用SPSS Statistics 25及WEKA 3.7.12统计软件对已规范化的数据进行分析。运用频数分析、聚类分析、关联分析的方法,总结278例患者证候聚集特点及内部相关性。
1.2 实验主要试剂与试验方法 主要试剂:兔抗人EGR-1多克隆抗体和兔抗人HER-2多克隆抗体购自美国ABclonal公司进口,浓缩DAB试剂盒购自北京中杉金桥生物公司。
2.2 数据挖掘
2.2.1 频数分析:筛选出出现频率大于10%的证候并进行频数和频率的统计。
2.2.2 聚类分析:通过SPSS Statistics 25统计软件将频率大于10%的证候以欧式平方距离为度量标准,按照沃德连接的方法进行分层聚类,探寻证候聚集规律及相关性。
2.2.3 关联分析:通过WEKA 3.7.12统计学软件,选用Apriori算法,选择在低支持度下探寻各个特征要素之间的关联规则。
结果
1 证候频数和频率统计分析
数据库共纳入278例患者,每例患者完成200项问题的耳鸣中医问诊问卷,按照出现频次高低排序,得到频率大于10%的证候共58个,总频次4622次,占总阳性证候数的80.1%(如表1所示)。证候中出现频率超过100次的有苔薄白、舌淡红、脉细弦、耳鸣如蝉、安静时尤甚、心烦、烦躁多怒、耳鸣时轻时重、昼夜不停、耳闷胀感、失眠多梦、畏寒喜暖。
表1 证候频次分布
特征 频数 百分比% 特征安静尤甚 1 9 5 7 0.1 4% 动则汗出昼夜不停 1 7 2 6 1.8 7% 口渴咽干百分比%1 0.4 3%1 8.3 5%耳鸣时轻时重 1 3 1 4 7.1 2% 口渴多饮 6 2 2 2.3 0%听力突然下降 8 3 2 9.8 6% 大便稀溏 4 4 1 5.8 3%听力逐渐下降 3 7 1 3.3 1% 舌色淡红 1 5 9 5 7.1 9%耳闷胀感 1 1 3 4 0.6 5% 舌色红 8 8 3 1.6 5%耳堵塞感 5 3 1 9.0 6% 舌下络脉曲张 5 5 1 9.7 8%头痛 3 5 1 2.5 9% 舌嫩 5 3 1 9.0 6%眩晕 3 4 1 2.2 3% 齿痕 3 1 1 1.1 5%两目干涩 5 0 1 7.9 9% 苔薄 1 6 8 6 0.4 3%咽部异物感 3 7 1 3.3 1% 苔厚 6 5 2 3.3 8%胸胁胀闷 4 4 1 5.8 3% 苔腻 6 0 2 1.5 8%少腹胀满 4 6 1 6.5 5% 苔白 2 0 7 7 4.4 6%心烦 1 7 8 6 4.0 3% 苔黄 6 2 2 2.3 0%心悸 6 2 2 2.3 0% 脉沉 6 9 2 4.8 2%烦躁多怒 1 1 2 4 0.2 9% 脉数 4 0 1 4.3 9%五心烦热 4 5 1 6.1 9% 脉细 1 4 3 5 1.4 4%善太息 6 4 2 3.0 2% 脉滑 4 7 1 6.9 1%情志抑郁 4 5 1 6.1 9% 脉弦 1 1 9 4 2.8 1%气短神疲 2 8 1 0.0 7% 血块 4 6 1 6.5 5%频数2 9 5 1
2 证候聚类分析
聚类分析时,以欧式平方距离为度量标准,选用沃德连接方法,当逐步缩小类间距时,可将上述证候分为5大类。得到的第1类证候组合中有:耳堵塞感、健忘、眩晕、听力渐降、两目干涩、手足发麻、气短神疲、少气懒言、肢体困倦、头痛、动则汗出、烦躁多怒、情志抑郁、善太息、多梦、失眠、心烦;得到的第2类证候组合中有:耳鸣日久、按之可减、耳闷胀感、昼夜不停、听力突降、五心烦热、腰膝酸软、耳鸣如潮声或风雷声、抑郁或恼怒加重、疲劳加重、胸胁胀闷、心悸;得到的第3类证候组合中有:舌质薄、苔色白、舌淡红、舌嫩;得到的第4类证候组合中有:畏寒喜暖、四肢不温、月经血块、脉沉细;得到的第5类证候组合中有:按之尤甚、安静尤甚、耳鸣如蝉、时轻时重、大便稀溏、齿痕、脉滑、舌红、苔黄、少腹胀满、口渴咽干、口渴多饮、苔厚、突起耳鸣、如吹风样、脉数、舌下络脉曲张、苔膩、咽部异物感、脉弦(如图1所示)。我们将第1、2、5类数据证候信息重新进行概率提取,将上述3类中出现频次大于45次的证候进行分析(如图2所示),可提取出每一类中的高频证候,其中第1类中高频证候占82.86%,第2类占96.78%,第5类占87.72%。五官科专家结合高频证候进行辨证,第1类可辨证为肝郁脾虚证,第2类可辨证为肾精亏损证,第5类可辨证为痰瘀互结证。第3类由于证候数较少,并且仅局限在单纯的舌脉,第4类证候分裂性较大,专家考虑无法具体辨证和归类,暂不考虑辨证(如表2所示)。
图1 分层聚类结果
图2 聚类后证候比例
表2 耳鸣聚类结果
3 相关性分析
基于欧式平方距离为度量标准,生成近似值矩阵,并将其转化为点状图可见,证候间欧式平方距离基本在300~600之间波动(如图3所示)。从矩阵中筛选距离最近的证候组合,可以得出46个相关组合。其中,双向相关的证候组合有:按之尤甚与安静尤甚(432.125)、抑郁或恼怒加重与劳累加重(398.756)、咽部异物感与脉弦(440.353)、气短神疲与少气懒言(351.686)、舌淡红与舌嫩(409.552)、舌红与苔黄(403.247)、舌下脉络瘀曲与苔腻(403.254)、苔薄与苔白(407.743)。单向距离中,与健忘最相关的是堵塞感(309.913),在46对相关性关系中距离最小(如表3所示)。
图3 近似值分布点图
表3 证候间平方欧姆距离
4 关联分析
表4 证候间的关联关系
讨论
大数据挖掘技术[3,4]可以在统揽全局、客观及宏观层面上发现事物新的规律,目前在许多行业都有较为深入的研究及应用,在中医药领域的运用也越来越多,主要表现在方剂用药规律及证候分析等方面。梁红广等[5]运用聚类分析及关联分析研究《圣济总录》中膏摩方的用药规律,总结出核心处方及药对。另外,该方法在研究腰椎间盘突出[6]、寻常型银屑病[7]、大肠癌[8]用药规律及消化性溃疡选穴规律[9]等方面应用颇多。近几年,聚类分析、关联分析及因子分析等在中医证候分析上的运用也越来越多。屈小会等[10]采用系统聚类中的R型聚类方法,研究553例宫颈上皮内瘤变患者中医证候分布规律,明确了病变各个阶段证型特点及演变规律。尹冬青等[11]收集302例精神分裂症患者的基本信息和中医四诊信息,筛选条目进行系统聚类分析,提取证候要素,进行了病机及病位分析。由此可见,运用大数据挖掘分析的方法进行中医证候研究是一个新的趋势,对认识疾病特点及指导临床辨证施治具有重要意义。
耳鸣是一个具有复杂的中医证候特征的病症,目前耳鸣的临床诊治,均参照耳鸣的诊治指南中关于“暴聋”及“渐聋”的辨证分型等。《诸病源候论·卷二十九》首次将耳鸣并入耳目病九侯之一,以单独的疾病论述。耳鸣病机独特,与其他耳鼻咽喉科疾病在症状、体征、病程上有所不同,因此研究此疾病的证候分型规律,对于提高辨证的准确性具有重大意义。而且,随着当今社会现代化、信息化的飞速发展,生活规律、饮食方式改变,工作压力增大,人们体质和疾病也在发生变化,现代耳鸣人群的中医证候及证型特点亟待明确。
本研究通过收集耳鸣患者中医证候信息,运用相关统计学方法,进行了一系列的研究。其中,证候频数统计提示,除了舌苔、脉象等主观性指标,“耳鸣如蝉、安静时尤甚、心烦、烦躁多怒、耳鸣时轻时重、昼夜不停、耳闷胀感、失眠多梦、畏寒喜暖”为高频证候。由此可见,耳鸣患者合并的心理、睡眠等问题十分多见,耳鸣声多以高调为主,波动性较大,呈持续性,多伴耳闷胀感,且多数患者较为怕冷。聚类分析的结果提示,耳鸣人群中存在特定的证候聚集现象,我们可以认为某些证候同时出现在某一特定人群的概率极高,也就形成了耳鸣特定的证型。结合专家辨证,肝气郁结与脾胃虚弱可合并出现,即形成肝郁脾虚证,肝属木,脾属土,脾虚肝旺则肝木易克土。《素问·至真要大论》言:“厥阴之胜,耳鸣头眩,馈馈欲吐,胃鬲如寒......胃脘当心而痛,上支两胁......甚则呕吐,膈咽不通。”揭示了肝郁、脾胃虚弱耳鸣的病机及表现。肾精亏损证也是聚类的结果之一,符合最原始的对耳鸣病因病机的认识,如《素问·阴阳应象大论》所云:“肾主耳……在窍为耳”,又如《灵枢·决气》云:”精脱者,耳聋,液脱者,耳数鸣。”《灵枢·海论》亦云:“髓海不足则脑转耳鸣”,就指出肾不藏精,不能充养髓海,就会出现耳鸣。另外,通过专家辨证,得出痰瘀互结型耳鸣的证候群,其病因病机较为复杂。古籍中对痰瘀互结型耳鸣未有明确记载。《名医杂著》中记载:“耳鸣之症或鸣甚如蝉,或左或右。时时闭塞,世人多从肾虚论治,殊不知此痰火上升,郁于耳中而为鸣……上焦素有痰火,只用清痰降火治之。”朱丹溪提出“痰生百病”及“怪病多痰”。中医认为,久病耳鸣,其病在血,久病多瘀[12]。因此,痰瘀互结,耳鸣得生。临床上痰湿与瘀血阻滞耳窍所致的痰瘀互结型耳鸣也较为常见,且呈逐年增长的趋势[13]。这与现代人的饮食习惯及膳食结构变化、生活方式、工作压力等密切相关。
从证候相关性分析上看,耳鸣特征上的“按之尤甚”常与“安静尤甚”并存,提示患者对耳鸣的感知以“越安静越响”为主。耳鸣合并咽部异物感的耳鸣患者脉诊多为“弦脉”,弦脉主要见于肝胆病、疼痛、痰饮病等,且肝经循行沿气管之后,向上进入颃颡(喉头部),再进入鼻咽部,因此,耳鸣合并咽喉部不适、脉弦,与肝郁证密切相关。而证候“气短神疲与少气懒言”表现出较高的相关性,侧重于肝郁脾虚偏脾胃虚弱证,可以认为合并上述证候的患者,辩证为脾胃虚弱的可能性较大。另外,“舌淡红与舌嫩”、“舌红与苔黄”、“舌下脉络瘀曲与苔腻”间的相关性较大,这与痰瘀互结证候特征相对应,提示合并上述证候表现的耳鸣患者,辨证为痰瘀互结证的可能性较大。
从证候间的关联分析上看,“疲劳加重、昼夜不停、堵塞感、安静尤甚”与“耳闷胀感”存在明显的三联、四联相关性。这与聚类中肾精亏损内容相一致,结合聚类相关性分析中的“抑郁或恼怒加重与劳累加重”具有近平方欧姆距离的结果,提示耳鸣患者易同时合并上述证候,且辨证为肾精亏损的可能性较大。这与传统辨证思维中肾精亏损证候群有一定的区别,补充了耳鸣患者肾精亏损证的证候依据。
综上所述,传统的辨证方式对于耳鸣的中医辨证存在一定的不足,通过客观的大数据挖掘统计分析,发现常见证型及特殊证型,并观察证候与证型、证候与证候之间的密切相关性,弥补耳鸣辨证的不足之处,可为临床辩证提供新的参考依据。