基于關聯規則算法研究慢性腎炎證候與病位病性的相關性＊

谷 鑫，吳承玉，王 嘉

（南京中醫藥大學中醫學院·中西醫結合學院 南京 210023）

辨證論治是中醫的精華與核心，一個規范的證型當由病性與病位共同構成，吳承玉教授認為[1]任何復雜的證，都是由病位、病性排列組合而成的，故而，能否準確判斷病位、病性，對辨證準確與否，起著決定性的作用。且“證”的病位不可孤立于五臟，辨證過程當以“以象測藏、從癥辨證”的原則，著眼于疾病當前階段的藏系統病位，再與當前的病性進行綜合判斷，概括為完整、規范的證名[2]。然而在臨床中，患者對癥狀的表達與描述，以及醫生的理解與認識是存在一定的主觀性，而中醫臨床信息的自身表達以充滿著不確定性以及模糊性，正由于上述多種因素，導致收集的證候信息極其復雜。隨著信息技術的高速發展，利用數據挖掘技術研究中醫藥深層次的內涵是大勢所趨，且數據挖掘技術的一大優勢就是從海量數據中發掘大量隱匿于其中的知識，并使在此基礎上做出的決策擁有無與倫比的前瞻性。正是這種優勢，使得數據挖掘技術在各個方面均得到廣泛應用，尤其是在中醫證候研究分析方面，并基于此得到許多有極高價值的成果[3]。本文采用關聯規則算法來分析的1115慢性腎炎病例數據，建立慢性腎炎證候（證型的臨床表現）和慢性腎炎病性病位的關聯規則模型。

關聯規則可用于探討數據庫中各項數據信息相互間的關聯，在某一數據信息出現的同時，推導出另一數據信息的出現。Microsoft關聯算法是優先關聯族算法，即FP-Growth算法[4]。支持度（Support）和置信（Confidence）是描述關聯規則的重要指標。支持度公式：Support（A→B）=P（A∪B），可以反映A和B兩個事物彼此之間同時出現的概率。若A和B同時出現的概率小，則反映二者間的關聯并不大;如果A與B同時出現的概率較高，則說明二者是有密切相關性的。

故而本研究嘗試在大量臨床流行病學調查的數據中挖掘有價值的信息，探討慢性腎炎證候和病性病位之間的相關性，希望能為提高中醫慢性腎炎臨床辨證的準確率提供更寬的研究思路和參考依據。

1 研究方法及資來源

1.1 病例樣本來源

從2001-2013年南京中醫藥大學附屬醫院江蘇省中醫院腎內科慢性腎炎住院病例中篩選出803例，結合2000-2016年全國各類中醫、中西醫結合雜志以及名家醫案中收錄的慢性腎炎病案312例，共計1115例。

1.2 病例納入及排除標準[5]

1.2.1 納入標準（滿足①，以及②-⑤中任意者）：

①尿化驗異常，出現蛋白尿尿蛋白一般在1-3 g∕天，尿沉渣可見管型；②多數可有鏡下血尿，尿異形紅細胞＞75%，尿紅細胞MCV＜75fl；③表現為輕度至中度的凹陷性水腫，血壓異常升高；④腎小球濾過率（GFR）減低，早期表現為肌酐清除率下降，其后血肌酐升高；⑤腎活檢病理診斷符合慢性腎炎要求。

1.2.2 排除標準

①不符合慢性腎炎診斷標準；②繼發性腎小球疾病，如系統性紅斑狼瘡、糖尿病、高血壓；③并發有嚴重心、肝、腎等疾病者；④臨床資料收集不全者。

1.3 數據準備

在前期研究過程中，綜合考慮到慢性腎炎醫案中存在有癥狀描述不規范、部分癥狀口語化或者描述太過簡單等方面問題，故需對病案中的臨床癥狀的表述進行適當處理使其符合規范，方可進行數據挖掘及統計分析。在醫案記錄結束后，需遴選出信息記錄較為全面和記錄完整準確的案例資料。然后再將入選的慢性腎炎醫案患者的臨床信息（包含臨床癥狀、體征、病位、病性等內容）逐項錄入醫案數據記錄挖掘系統[6]，從而建立醫案采集、存貯于一體的數據庫，再利用加強關聯規則數據挖掘運算模型對上述數據信息進行深層次挖掘。

1.4 數據挖掘

此次數據研究方法采用數據處理平臺Medcase V3.2數據記錄挖掘系統[6]對收錄的數據進行分析處理。該系統結構模塊由兩大部分組成：第一部分為數據錄入模塊；第二部分為數據挖掘模塊，以數據記錄挖掘拓展系統（Medcase Record Mining Expand System，MRMES）為主，其中包括數據清洗平臺、數據分析平臺、數據可視化表達平臺三部分。其中數據分析平臺中的關聯規則分析平臺（Association Rule Analysis Platform，ARAP）的核心算法為頻繁項集挖掘（FPGrowth）算法。

此次研究先將清洗后的二級病種專庫數據庫上傳到MRMES上的ARAP，將強化FP-Growth算法運用于構建加強關聯規則數據挖掘模型，使用Xminer Operation Tool運算工具對研究數據進行后期挖掘處理和邏輯分析，對計量性趨勢數據運用Medcase Chart進行解構分析與圖形表達[7]。

2 結果

2.1 慢性腎炎癥狀分布情況

對出現頻次較高的癥狀進行統計分析。其中，頻次＞100，或對個別出現頻次較低但中醫診斷專家認為較為重要的信息進行保留。研究結果詳見表1。

2.2 慢性腎炎證候與病位關聯規則研究

腰膝酸軟、聽力下降、耳鳴、性欲減退、尿量少、尿急、尿痛等臨床癥狀都提示病位在“腎”；肢體困重、形體消瘦、納呆惡食、苔膩提示病位在“脾”；神疲乏力、下肢浮腫、咯咸痰、面色晄白、尿血、小腹膨隆、夜尿多、舌紅等癥狀提示病位在“腎”和“脾”。研究結果詳見表2。

2.3 慢性腎炎證候與病性關聯規則研究

右脅痛、腹脹、舌苔薄、脈細等癥狀揭示病性為“氣滯”；神疲乏力等癥狀揭示病性為“氣虛”；畏寒肢冷等癥狀揭示病性為“陽虛”；苔膩揭示病性為“濕”；肌膚甲錯揭示病性為“瘀血”；下肢浮腫、面色晄白等揭示病性為“陽虛、濕、水?！?；納呆惡食揭示病性為“氣虛、氣滯、血瘀”；舌紫黯、尿急、尿痛、血尿、納呆惡食等癥狀揭示病性為“熱、氣虛、血瘀”。研究詳見表3。

2.4 慢性腎炎證候與病位、病性關聯規則

下肢浮腫提示病位在“脾、腎”，病性為“水?！?；神疲乏力、腰膝酸軟提示病位在“脾、腎”，病性為“氣虛”；腹脹提示病位在“肝、脾”，病性為“氣滯”；尿痛、尿急等癥狀提示病位在“腎、膀胱”，病性為“濕、熱”；血尿提示病位在“膀胱”，病性為“熱、氣虛、血瘀”；尿量少提示病位在“脾腎”，病性為“氣虛、陽虛”；納呆惡食提示病位在“肝、脾”，病性為“氣滯、血瘀、氣虛”；聽力下降提示病位在“肝腎”，病性為“氣滯、氣虛”；性欲減退提示病位在“腎”，病性為“陽虛”；形體消瘦提示病位在“脾”，病性為“氣虛”；面色晄白提示病位在“脾腎”，病性為“氣虛、陽虛”；苔少、苔剝或無苔等癥狀提示病位在“脾、腎、胃”，病性為“陰虛”；苔膩提示病位在“脾腎”，病性為“濕”；舌黯紅提示病位在“脾”、病性為“氣滯、血瘀”；脈沉提示病位在“脾腎”，病性為“氣虛、陽虛”；脈弦提示病位在“肝”，病性為“水飲、氣滯、血瘀”。研究結果詳見表4。

表1 1115例慢性腎炎患者癥狀分布情況

表2 慢性腎炎證候與病位關聯規則項集

表3 慢性腎炎證候與病性關聯規則項集

表4 慢性腎炎證候與病位病性關聯規則項集

3 討論

本文利用關聯規則算法對收集的病案進行分析，得出臨床癥狀與病位、病性之間的關聯規則，如：“腰膝酸軟→腎，聽力下降→腎，性欲減退→腎；下肢浮腫→濕，五心煩熱→陰虛；下肢浮腫→脾腎、水停，性欲減退→陽虛、腎”等，上述結果既符合中醫臨床理論，并且上述癥狀也為臨床所常見，說明關聯規則方法是可以提取挖掘中醫病案中的臨床信息，為慢性腎炎病證的辨證診療規范化具有參考價值。

根據上表研究結果，不難看出在證候方面慢性腎炎以腰膝酸軟、腰脊酸痛、神疲乏力、下肢水腫、尿量少、尿黃、苔膩等癥狀較為常見；病位以腎、脾、膀胱為主；病性以氣虛、陽虛、氣滯、濕熱、水停等較為常見，涉及陰虛等。

慢性腎炎患者久病體虛，元氣不足、腎氣虛弱，腎乃先天之本，主骨生髓，病程日久，多精傷氣耗，以致腎精虛少,骨髓的化源不足,骨骼失其所養，不榮則痛，骨骼脆弱無力，腰膝酸軟、腰脊酸痛。脾為后天之本，腎中貯藏的先天之精為其提供源源不竭的動力，脾后天所化生的精氣充養著腎中先天之本，使其源源不竭，故可知脾腎二臟相互影響，互為因果。腎陽虧損之時，脾陽難以得溫煦，致脾陽不振或脾陽虧虛，繼而致腎陽亦受損，引起腎陽亦虛，日久致脾腎陽虛。且腎虛日久累及脾臟，脾陽不振，脾運失健，推動水液在體內的運行輸布動力不足，致使水濕困厄脾土，津液運行無力，內停為濕，久而不化，泛溢肌膚，以致下肢腫甚。膀胱為州都之官，腎為作強之官，二者互為表里，膀胱篜化體內水液功能發揮與否，有賴于腎氣、腎陽是否充足，小便的正常貯存與排泄正常與否，也有賴于腎氣充足的基礎上。腎氣虛弱，蒸化水液功能失調，膀胱運化失司，尿量減少，停于體內的水濕不得外排，從而進一步加重水腫癥狀。故而，從慢性腎炎癥狀分析，病位以腎、脾、膀胱常見。

文中研究發現慢性腎炎的病性以氣虛、陽虛、氣滯、濕、熱、水停為主，且從慢性腎炎的臨床表現中發現，多與中醫學的“水腫”、“虛勞”、“腰痛”、“眩暈”等病證的臨床表現存在類似。其病程綿長，病機復雜，臨床大多表現為“虛實夾雜”之癥?！疤摗钡牟⌒匀纾簹馓?、血虛、陰虛、陽虛，結合臟腑又有脾虛、腎虛之分；“實”的病性多有水濕、濕熱等不同。

慢性腎炎患者病情多遷延日久，反復發作，元氣耗損嚴重，陽氣不足，體內津液遇寒易凝，得溫則行。氣虛則不能助陽行津，津液輸布障礙而停于脈道，阻滯氣機，氣機郁滯，氣行不暢，致使推動津液無力愈發嚴重，水濕更甚。脾氣羸弱，失其健運，無力布散體內津液，且腎氣虛弱亦致蒸化水液無力，二者相互影響，易致水濕內停。腎氣不足，則膀胱氣化功能無調，開合失司，水道受阻，尿液排出障礙，出現尿量少的癥狀?；颊呔貌≌龤馓撊跻淄飧行盁?，或因燥熱內生，體內淤滯的津液受邪熱煎灼，蘊而化熱，故而濕熱內蘊。邪熱與濕濁交結，上熏于舌，出現舌苔厚膩；下焦熱盛，津液受邪熱熏蒸，故而出現小便黃；熱邪燔灼，絡破血溢，迫血妄行，流于脈道之外的血液混入尿液一起排出體外，則易出現血尿；濕熱邪盛，氣機不利，不通則痛，則易出現尿急、尿痛等癥；邪熱日久燔灼，煎熬津液以致陰液虧虛，則易出現五心煩熱。

本文將關聯規則算法用于慢性腎炎病案諸多臨床信息挖掘的分析，探討了慢性腎炎的證候與病位、病性之間的相關性，并病性病位角度初步分析了形成的機理。盡管利用關聯規則算法可以產生大量規則，但在研究過程仍需科研人員中根據專業知識對結果進行鑒別和篩選，從中選擇出有價值的規則進行分析。