基于关联规则算法研究慢性肾炎证候与病位病性的相关性＊

谷 鑫，吴承玉，王 嘉

（南京中医药大学中医学院·中西医结合学院 南京 210023）

辨证论治是中医的精华与核心，一个规范的证型当由病性与病位共同构成，吴承玉教授认为[1]任何复杂的证，都是由病位、病性排列组合而成的，故而，能否准确判断病位、病性，对辨证准确与否，起着决定性的作用。且“证”的病位不可孤立于五脏，辨证过程当以“以象测藏、从症辨证”的原则，着眼于疾病当前阶段的藏系统病位，再与当前的病性进行综合判断，概括为完整、规范的证名[2]。然而在临床中，患者对症状的表达与描述，以及医生的理解与认识是存在一定的主观性，而中医临床信息的自身表达以充满着不确定性以及模糊性，正由于上述多种因素，导致收集的证候信息极其复杂。随着信息技术的高速发展，利用数据挖掘技术研究中医药深层次的内涵是大势所趋，且数据挖掘技术的一大优势就是从海量数据中发掘大量隐匿于其中的知识，并使在此基础上做出的决策拥有无与伦比的前瞻性。正是这种优势，使得数据挖掘技术在各个方面均得到广泛应用，尤其是在中医证候研究分析方面，并基于此得到许多有极高价值的成果[3]。本文采用关联规则算法来分析的1115慢性肾炎病例数据，建立慢性肾炎证候（证型的临床表现）和慢性肾炎病性病位的关联规则模型。

关联规则可用于探讨数据库中各项数据信息相互间的关联，在某一数据信息出现的同时，推导出另一数据信息的出现。Microsoft关联算法是优先关联族算法，即FP-Growth算法[4]。支持度（Support）和置信（Confidence）是描述关联规则的重要指标。支持度公式：Support（A→B）=P（A∪B），可以反映A和B两个事物彼此之间同时出现的概率。若A和B同时出现的概率小，则反映二者间的关联并不大;如果A与B同时出现的概率较高，则说明二者是有密切相关性的。

故而本研究尝试在大量临床流行病学调查的数据中挖掘有价值的信息，探讨慢性肾炎证候和病性病位之间的相关性，希望能为提高中医慢性肾炎临床辨证的准确率提供更宽的研究思路和参考依据。

1 研究方法及资来源

1.1 病例样本来源

从2001-2013年南京中医药大学附属医院江苏省中医院肾内科慢性肾炎住院病例中筛选出803例，结合2000-2016年全国各类中医、中西医结合杂志以及名家医案中收录的慢性肾炎病案312例，共计1115例。

1.2 病例纳入及排除标准[5]

1.2.1 纳入标准（满足①，以及②-⑤中任意者）：

①尿化验异常，出现蛋白尿尿蛋白一般在1-3 g∕天，尿沉渣可见管型；②多数可有镜下血尿，尿异形红细胞＞75%，尿红细胞MCV＜75fl；③表现为轻度至中度的凹陷性水肿，血压异常升高；④肾小球滤过率（GFR）减低，早期表现为肌酐清除率下降，其后血肌酐升高；⑤肾活检病理诊断符合慢性肾炎要求。

1.2.2 排除标准

①不符合慢性肾炎诊断标准；②继发性肾小球疾病，如系统性红斑狼疮、糖尿病、高血压；③并发有严重心、肝、肾等疾病者；④临床资料收集不全者。

1.3 数据准备

在前期研究过程中，综合考虑到慢性肾炎医案中存在有症状描述不规范、部分症状口语化或者描述太过简单等方面问题，故需对病案中的临床症状的表述进行适当处理使其符合规范，方可进行数据挖掘及统计分析。在医案记录结束后，需遴选出信息记录较为全面和记录完整准确的案例资料。然后再将入选的慢性肾炎医案患者的临床信息（包含临床症状、体征、病位、病性等内容）逐项录入医案数据记录挖掘系统[6]，从而建立医案采集、存贮于一体的数据库，再利用加强关联规则数据挖掘运算模型对上述数据信息进行深层次挖掘。

1.4 数据挖掘

此次数据研究方法采用数据处理平台Medcase V3.2数据记录挖掘系统[6]对收录的数据进行分析处理。该系统结构模块由两大部分组成：第一部分为数据录入模块；第二部分为数据挖掘模块，以数据记录挖掘拓展系统（Medcase Record Mining Expand System，MRMES）为主，其中包括数据清洗平台、数据分析平台、数据可视化表达平台三部分。其中数据分析平台中的关联规则分析平台（Association Rule Analysis Platform，ARAP）的核心算法为频繁项集挖掘（FPGrowth）算法。

此次研究先将清洗后的二级病种专库数据库上传到MRMES上的ARAP，将强化FP-Growth算法运用于构建加强关联规则数据挖掘模型，使用Xminer Operation Tool运算工具对研究数据进行后期挖掘处理和逻辑分析，对计量性趋势数据运用Medcase Chart进行解构分析与图形表达[7]。

2 结果

2.1 慢性肾炎症状分布情况

对出现频次较高的症状进行统计分析。其中，频次＞100，或对个别出现频次较低但中医诊断专家认为较为重要的信息进行保留。研究结果详见表1。

2.2 慢性肾炎证候与病位关联规则研究

腰膝酸软、听力下降、耳鸣、性欲减退、尿量少、尿急、尿痛等临床症状都提示病位在“肾”；肢体困重、形体消瘦、纳呆恶食、苔腻提示病位在“脾”；神疲乏力、下肢浮肿、咯咸痰、面色晄白、尿血、小腹膨隆、夜尿多、舌红等症状提示病位在“肾”和“脾”。研究结果详见表2。

2.3 慢性肾炎证候与病性关联规则研究

右胁痛、腹胀、舌苔薄、脉细等症状揭示病性为“气滞”；神疲乏力等症状揭示病性为“气虚”；畏寒肢冷等症状揭示病性为“阳虚”；苔腻揭示病性为“湿”；肌肤甲错揭示病性为“瘀血”；下肢浮肿、面色晄白等揭示病性为“阳虚、湿、水停”；纳呆恶食揭示病性为“气虚、气滞、血瘀”；舌紫黯、尿急、尿痛、血尿、纳呆恶食等症状揭示病性为“热、气虚、血瘀”。研究详见表3。

2.4 慢性肾炎证候与病位、病性关联规则

下肢浮肿提示病位在“脾、肾”，病性为“水停”；神疲乏力、腰膝酸软提示病位在“脾、肾”，病性为“气虚”；腹胀提示病位在“肝、脾”，病性为“气滞”；尿痛、尿急等症状提示病位在“肾、膀胱”，病性为“湿、热”；血尿提示病位在“膀胱”，病性为“热、气虚、血瘀”；尿量少提示病位在“脾肾”，病性为“气虚、阳虚”；纳呆恶食提示病位在“肝、脾”，病性为“气滞、血瘀、气虚”；听力下降提示病位在“肝肾”，病性为“气滞、气虚”；性欲减退提示病位在“肾”，病性为“阳虚”；形体消瘦提示病位在“脾”，病性为“气虚”；面色晄白提示病位在“脾肾”，病性为“气虚、阳虚”；苔少、苔剥或无苔等症状提示病位在“脾、肾、胃”，病性为“阴虚”；苔腻提示病位在“脾肾”，病性为“湿”；舌黯红提示病位在“脾”、病性为“气滞、血瘀”；脉沉提示病位在“脾肾”，病性为“气虚、阳虚”；脉弦提示病位在“肝”，病性为“水饮、气滞、血瘀”。研究结果详见表4。

表1 1115例慢性肾炎患者症状分布情况

表2 慢性肾炎证候与病位关联规则项集

表3 慢性肾炎证候与病性关联规则项集

表4 慢性肾炎证候与病位病性关联规则项集

3 讨论

本文利用关联规则算法对收集的病案进行分析，得出临床症状与病位、病性之间的关联规则，如：“腰膝酸软→肾，听力下降→肾，性欲减退→肾；下肢浮肿→湿，五心烦热→阴虚；下肢浮肿→脾肾、水停，性欲减退→阳虚、肾”等，上述结果既符合中医临床理论，并且上述症状也为临床所常见，说明关联规则方法是可以提取挖掘中医病案中的临床信息，为慢性肾炎病证的辨证诊疗规范化具有参考价值。

根据上表研究结果，不难看出在证候方面慢性肾炎以腰膝酸软、腰脊酸痛、神疲乏力、下肢水肿、尿量少、尿黄、苔腻等症状较为常见；病位以肾、脾、膀胱为主；病性以气虚、阳虚、气滞、湿热、水停等较为常见，涉及阴虚等。

慢性肾炎患者久病体虚，元气不足、肾气虚弱，肾乃先天之本，主骨生髓，病程日久，多精伤气耗，以致肾精虚少,骨髓的化源不足,骨骼失其所养，不荣则痛，骨骼脆弱无力，腰膝酸软、腰脊酸痛。脾为后天之本，肾中贮藏的先天之精为其提供源源不竭的动力，脾后天所化生的精气充养着肾中先天之本，使其源源不竭，故可知脾肾二脏相互影响，互为因果。肾阳亏损之时，脾阳难以得温煦，致脾阳不振或脾阳亏虚，继而致肾阳亦受损，引起肾阳亦虚，日久致脾肾阳虚。且肾虚日久累及脾脏，脾阳不振，脾运失健，推动水液在体内的运行输布动力不足，致使水湿困厄脾土，津液运行无力，内停为湿，久而不化，泛溢肌肤，以致下肢肿甚。膀胱为州都之官，肾为作强之官，二者互为表里，膀胱篜化体内水液功能发挥与否，有赖于肾气、肾阳是否充足，小便的正常贮存与排泄正常与否，也有赖于肾气充足的基础上。肾气虚弱，蒸化水液功能失调，膀胱运化失司，尿量减少，停于体内的水湿不得外排，从而进一步加重水肿症状。故而，从慢性肾炎症状分析，病位以肾、脾、膀胱常见。

文中研究发现慢性肾炎的病性以气虚、阳虚、气滞、湿、热、水停为主，且从慢性肾炎的临床表现中发现，多与中医学的“水肿”、“虚劳”、“腰痛”、“眩晕”等病证的临床表现存在类似。其病程绵长，病机复杂，临床大多表现为“虚实夹杂”之症。“虚”的病性如：气虚、血虚、阴虚、阳虚，结合脏腑又有脾虚、肾虚之分；“实”的病性多有水湿、湿热等不同。

慢性肾炎患者病情多迁延日久，反复发作，元气耗损严重，阳气不足，体内津液遇寒易凝，得温则行。气虚则不能助阳行津，津液输布障碍而停于脉道，阻滞气机，气机郁滞，气行不畅，致使推动津液无力愈发严重，水湿更甚。脾气羸弱，失其健运，无力布散体内津液，且肾气虚弱亦致蒸化水液无力，二者相互影响，易致水湿内停。肾气不足，则膀胱气化功能无调，开合失司，水道受阻，尿液排出障碍，出现尿量少的症状。患者久病正气虚弱易外感邪热，或因燥热内生，体内淤滞的津液受邪热煎灼，蕴而化热，故而湿热内蕴。邪热与湿浊交结，上熏于舌，出现舌苔厚腻；下焦热盛，津液受邪热熏蒸，故而出现小便黄；热邪燔灼，络破血溢，迫血妄行，流于脉道之外的血液混入尿液一起排出体外，则易出现血尿；湿热邪盛，气机不利，不通则痛，则易出现尿急、尿痛等症；邪热日久燔灼，煎熬津液以致阴液亏虚，则易出现五心烦热。

本文将关联规则算法用于慢性肾炎病案诸多临床信息挖掘的分析，探讨了慢性肾炎的证候与病位、病性之间的相关性，并病性病位角度初步分析了形成的机理。尽管利用关联规则算法可以产生大量规则，但在研究过程仍需科研人员中根据专业知识对结果进行鉴别和筛选，从中选择出有价值的规则进行分析。