基于复杂网络的虚性亚健康人群证候分布特征研究❋

崔龙涛，许家佗，李 军，石玉琳，屠立平

(上海中医药大学费兆馥名师研究室，上海 201203)

亚健康状态已成为医学界比较关注的问题之一，目前缺乏特异性诊断手段和客观疗效评价指标，但中医学对亚健康状态的诊治方面具有较为独特的优势。基于中医四诊信息化技术开展的亚健康状态中医证候研究，不仅为防治亚健康状态提供理论基础和实践指导，还能够促进中医证候的现代化研究[1-3]。

当前国内外主要通过量表调查的方法进行亚健康状态研究，但是量表设计的条目极为繁杂，不利于亚健康研究的开展。基于以上原因，上海中医药大学智能化诊断技术研究实验室开发了健康状态评价问卷和中医四诊信息采集量表，此量表条目描述清晰，设计维度充分考虑中医辨证规律，通过这些量表进行亚健康筛选和证型分析，结果发现亚健康虚证中气虚证占比29.1%[4]。基于以上量表可以获取中医临床的准确信息，借助复杂网络方法进一步深入分析症状和体检指标之间的关系。

本研究根据中医四诊信息数据，运用复杂网络方法，将西医体检指标纳入到研究体系中，以亚健康虚性人群为主要研究对象，比较分析亚健康不同虚证人群的核心症状和西医核心指标的分布差异，确立亚健康状态不同虚证人群的核心症状和西医核心指标的相互关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2016年4月至2018年11月上海中医药大学附属曙光医院体检中心人员体检信息，根据体检指标和亚健康判断标准，将人群分为健康、亚健康、疾病三大类，其中亚健康总人群4084人，符合虚证人群共1111人，分成气虚证、血虚证、阴虚证、阳虚证、津亏证5种。

1.2 问诊信息数据化获取与分析方法

通过《健康状态评价问卷(H20)》(以下简称H20)获取受试者亚健康计算因子信息，通过《中医四诊信息采集量表》获取症状信息，参照标准操作流程做到准确、完整、无误[5-8]。

1.3 西医指标来源及提取方法

本课题组现有的西医数据主要有血常规、彩超、既往病史、血糖、血压、血脂指标等常规生化指标，数据来源于上海中医药大学附属曙光医院体检中心。参照上海中医药大学附属曙光医院体检中心各西医指标的正常范围标准。

1.4 纳入和排除标准

纳入标准：收缩压90～140 mmHg且舒张压60～90 mmHg；空腹血糖3. 9～6.1 mmol/L，甘油三酯<1.70 mmol /L，且总胆固醇2.80～5.69 mmol/L；签署知情同意书；结合病史、症状、体征，排除高血压、高血糖、高血脂、脂肪肝、肝肾囊肿、肝胆结石、甲状腺肿等各类常见病变；H20得分为60～79分或≥80分但有阳性项。

排除标准：拒绝签署知情同意书的受试者；不配合信息采集的受试者；采集资料信息填写不完全受试者；有精神病史受试者。

中医证型分类标准：参考国家中医药管理局《中医临床诊疗术语证候部分》制定[9]。气虚证：气短乏力,神疲懒言,自汗,舌淡,脉虚；血虚证：面色淡白或萎黄,唇舌爪甲色淡,头晕眼花,心悸多梦,手足发麻;妇女月经量少,色淡,愆期或闭经,脉细；阴虚证：潮热盗汗,午后颧红,五心烦热,口燥咽干,舌红少苔,脉细数；阳虚证：畏寒肢冷,神疲乏力,气短,口淡不渴,或喜热饮,尿清便溏,或尿少浮肿,面白,舌淡胖,脉沉迟无力；津亏证：口燥咽干,唇燥或裂,渴欲饮水,小便短少,大便干结,舌红少津,脉细数无力。

1.5 研究方法及标准化处理原则

使用图论理论研究复杂网络，将实际生活中构成的网络抽象成不同点以及由不同点形成的连边。在网络科学中统一称这些点为节点，这些节点代表的是实际网络中的研究对象，而节点之间形成的连边表示不同研究对象之间的相互影响和联系关系。度(Degree)是网络中节点最基本的属性，它被用在网络中来表示某一个节点与其他节点产生的联系。在同一个网络中，一个节点的度(Degree)越大则表明该节点与其他节点之间的联系越多、越复杂。强度概念考虑到节点连边之间联系紧密程度的差异，是度的延伸。节点收缩法是将网络中的某个节点与其相邻节点进行融合，合并成为一个融合节点，那么原网络中与节点及与它的邻居节点相连的边在网络进行收缩后与融合节点连接。改进后的节点收缩法选择采用边权之和作为点权，有了节点强度的具体定义之后，接着将网络凝聚度的定义推广到加权网络中来。

在以上公式中，S实际上为网络的平均节点强度之和，平均强度的值是每个节点强度除以该节点的邻节点数目而得出的。L的值其实是将加权网络做阈值化处理后相对应的无权网络平均最短距离。

2 结果

2.1 亚健康人群气虚证

通过改进的节点收缩法复杂网络，提取气虚证亚健康人群的10个核心症状，分别为1_疲倦, 7_失眠, 21_自汗,26_头晕, 42_乏力, 115_酸痛, 212_齿痕舌, 227_白苔, 228_黄苔, 232_厚苔(图1)。提取284_体质量指数，286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度，326_尿酸，297_红细胞压积等30个西医核心指标(图2)。将核心症状和西医核心指标联合分析发现，1_疲倦和227_白苔等核心症状和286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度等西医核心指标分布于联合网络的中心区域(图3)，表1、表2、表3展示了节点间的关系权重。

表1 亚健康人群气虚证核心症状网络关系比较

2.2 亚健康人群血虚证

通过复杂网络提取血虚证亚健康人群的10个核心症状，分别为1_疲倦, 4_烦躁易怒, 26_头晕, 130_月经量少, 152_面色淡白, 168_唇色淡白, 203_淡白舌, 227_白苔, 249_脉象左细, 270_脉象右细(图4)。提取284_体质量指数，286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度，299_单核细胞%等30个西医核心指标(图5)。将核心症状和西医核心指标联合分析发现，26_头晕，286_舒张压，287_收缩压，299_单核细胞%，307_血小板分布宽度等节点分布于联合网络的中心区域(图6)，表4、表5、表6展示了节点间的关系权重。

表2 亚健康人群气虚证西医核心指标网络关系比较

表3 亚健康人群气虚证核心症状、西医核心指标网络关系比较

表4 亚健康人群血虚证核心症状网络关系比较

表5 亚健康人群血虚证西医核心指标网络关系比较

图1 亚健康人群气虚证核心症状网络关系

图2 亚健康人群气虚证西医核心指标网络关系

图3 亚健康人群气虚证核心症状、西医核心指标网络关系

图4 亚健康人群血虚证核心症状网络关系

图5 亚健康人群血虚证西医核心指标网络关系

图6 亚健康人群血虚证核心症状、西医核心指标网络关系

图7 亚健康人群阴虚证核心症状网络关系

2.3 亚健康人群阴虚证

通过复杂网络提取阴虚证亚健康人群的10个核心症状，分别为22_盗汗, 39_目干涩, 47_胃脘闷胀, 72_口干, 73_口渴多饮, 84_便秘, 227_淡白舌, 228_白苔, 249_脉象左细, 270_脉象右细(图7)。提取286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度，326_尿酸，499_尿PH值等30个西医核心指标(图8)。将核心症状和西医核心指标联合分析发现，72_口干，299_单核细胞%，307_血小板分布宽度等节点分布于联合网络的中心区域(图9)，表7、表8、表9展示了节点间的关系权重。

图8 亚健康人群阴虚证西医核心指标网络关系

表6 亚健康人群血虚证核心症状、西医核心指标网络关系比较

表7 亚健康人群阴虚证核心症状网络关系比较

2.4 亚健康人群阳虚证

通过复杂网络提取阳虚证亚健康人群的10个核心症状，分别为1_疲倦, 13_畏寒肢冷, 85_便溏, 115_酸痛, 124_偶然疼痛, 227_淡白舌, 245_脉象左虚, 253_脉象左弦，266_脉象右虚, 274_脉象右弦(图10)。提取了284_体质量指数，286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度，326_尿酸等30个西医核心指标(图11)。将核心症状和西医核心指标联合分析发现，85_便溏，284_体质量指数，286_舒张压，287_收缩压等节点分布于联合网络的中心区域(图12)，表10、表11、表12展示了节点间的关系权重。

表8 亚健康人群阴虚证西医核心指标网络关系比较

图9 亚健康人群阴虚证核心症状、西医核心指标网络关系

图10 亚健康人群阳虚证核心症状网络关系

图11 亚健康人群阳虚证西医核心指标网络关系

图12 亚健康人群阳虚证核心症状、西医核心指标网络关系

表9 亚健康人群阴虚证核心症状、西医核心指标网络关系比较

表10 亚健康人群阳虚证核心症状网络关系比较

2.5 亚健康人群津亏证

通过复杂网络提取津亏证亚健康人群的10个核心症状，分别为1_疲倦，7_失眠, 35_齿龈出血, 39_目干涩, 72_口干, 84_便秘, 115_酸痛, 227_白苔, 249_脉象左细，270_脉象右细(图13)。提取284_体质量指数， 286_舒张压，287_收缩压，307_血小板分布宽度，314_低密度脂蛋白，326_尿酸等30个西医核心指标(图14)。将核心症状和西医核心指标联合分析发现，249_脉象左细，284_体质量指数，286_舒张压，287_收缩压，314_低密度脂蛋白，326_尿酸等节点分布于联合网络的中心区域(图15)，表13、表14、表15展示了节点间的关系权重。

表11 亚健康人群阳虚证西医核心指标网络关系比较

图13 亚健康人群津亏证核心症状网络关系

图14 亚健康人群津亏证西医核心指标网络关系

图15 亚健康人群津亏证核心症状、西医核心指标网络关系

表12 亚健康人群阳虚证核心症状、西医核心指标网络关系比较

表13 亚健康人群津亏证核心症状网络关系比较

表14 亚健康人群津亏证西医核心指标网络关系比较

表15 亚健康人群津亏证核心症状、西医核心指标网络关系比较

3 讨论

通过复杂网络分析发现，虚证型亚健康人群主要涉及气虚证、血虚证、阴虚证、阳虚证、津亏证等5个证候类型。

气虚证亚健康人群的核心症状包括疲倦、失眠、自汗、头晕、乏力、酸痛、齿痕舌、白苔、黄苔、厚苔等；脾气亏损、摄纳无权则见自汗；脾主四肢肌肉，脾气虚则见疲倦、乏力、肢体酸痛；清阳不升则头晕、失眠；脾主运化水谷精微，运化不利则见齿痕舌、厚苔；火与元气不两立，气虚则阴火内生，故见黄苔。西医核心指标涉及血压异常、贫血、代谢异常，提示通过健脾益气来调整亚健康气虚证同时可以纠正血压，促进造血功能，改善脂代谢和高尿酸血症。

血虚证亚健康人群核心症状包括疲倦、烦躁易怒、头晕、月经量少、面色淡白、唇色淡白、淡白舌、白苔、脉象左细、脉象右细。心主血脉神志，血不养心则头晕、面色、唇色和舌色淡白；经脉失养则脉细；肝藏血体阴而用阳，肝失所养则烦躁易怒；冲为血海，冲脉失养则月经量少。西医核心指标涉及血压异常和贫血，提示通过运用补血养血的方法调整亚健康人群血虚证，可以纠正贫血和血压异常状态。

阴虚证亚健康人群的核心症状包括盗汗、目干涩、胃脘闷胀、口干、口渴多饮、便秘、脉象左细、脉象右细。阴阳对立制约，阴虚则阳相对偏亢，阴虚则内热，故见盗汗；阴液不足则见口干渴、目干涩、便秘；阴虚脉道不充则脉细；胃喜润勿燥以通为用，胃阴不足则胃气不降，故见胃脘闷胀。西医核心指标涉及血压异常和贫血状态，提示运用滋补阴液的方法调整亚健康人群阴虚证，可以纠正贫血和血压异常状态。

阳虚证亚健康人群的核心症状包括疲倦、畏寒肢冷、便溏、酸痛、偶然疼痛、淡白舌、脉象左虚、脉象左弦、脉象右虚、脉象右弦。阳虚则寒，寒性凝滞、血脉瘀滞则畏寒肢冷、肢体疼痛；脾阳不振、清阳不升、浊阴不降则便溏；阳虚寒饮内停则脉弦。西医核心指标包括体质量指数等，提示通过温补阳气的方法可以改善亚健康人群的脂代谢状态，通过降低脂毒性、减少胰岛素抵抗的状态，可以避免发生糖尿病。

津亏证亚健康人群的核心症状包括疲倦、失眠、齿龈出血、目干涩、口干、便秘、酸痛、白苔、脉象左细、脉象右细。津亏人体失于濡养则目干涩、口干、肢体酸痛、便秘、脉细，气随津泄则疲倦、失眠、牙龈出血。西医核心指标包括体质量指数、低密度脂蛋白、尿酸等，说明亚健康津亏证常伴随西医的代谢性疾病问题，通过调整津亏证可以进一步改善血脂异常和高尿酸血症以及减轻体质量，避免发生代谢综合征。

通过研究亚健康5种虚证的复杂网络图发现，在5个西医核心指标网络中，收缩压、舒张压、单核细胞、血小板分布宽度都是中心节点，其他次中心节点还包括体质量指数、尿酸、低密度脂蛋白等，说明所有亚健康证型都出现了血压异常、脂代谢异常、贫血倾向及不同程度的免疫机能下降以及血小板生成不同步等问题，说明虚证型亚健康人群易患代谢综合征、贫血等疾病，应当引起临床医生的注意。

运用复杂网络方法可以直观地分析虚证型亚健康人群的核心症状和西医核心指标的相互关系，为研究虚证型亚健康人群提供了新的维度和方法。在临床上，复杂网络分析方法可以辅助中医运用辨证论治手段纠正虚证型亚健康状态，达到降低这类人群罹患高血压病、糖尿病、高血脂症、贫血、痛风等疾病的风险。