基于因子分析与聚类分析对溃疡性结肠炎中医证候的研究

王志愿 张宁怡 吴珊珊 曲英迪 宫宇澄 韩海啸 王志斌

1.北京中医药大学东方医院脾胃肝胆科，北京 100078；2.北京中医药大学，北京 100078

溃疡性结肠炎是现代医学病名，属于中医“肠澼”“久痢”“腹痛”“泄泻”等范畴。该病病因包括禀赋不足、感受外邪、饮食不节、情志失调等，病机为脾胃运化失司，湿浊内生，郁而化火。下注肠道，则湿热壅滞肠道，肠道气血凝滞，导致血腐肉败，形成痈疡，下痢赤血。当前溃疡性结肠炎的中医辨证分型复杂多样，无统一规范。本研究应用因子分析与聚类分析的方法对溃疡性结肠炎样本病例进行统计分析，以探索溃疡性结肠炎中医证候学分布规律。

1 资料与方法

1.1 一般资料

病例来源于2016 年11 月～2019 年1 月北京中医院药大学东方医院脾胃肝胆科门诊及住院患者，共纳入120 例患者。

1.2 诊断标准

参照中华中医药学会脾胃病分会制订的《溃疡性结肠炎中医诊疗共识意见（2010 年版）》[1]中医辨证分型诊断标准，国家中医药管理局编制的《中医病证诊断疗效标准》[2]，朱文锋主编的《中医诊断学》[3]，国家中医药管理局编制的《中药新药临床研究指导原则》[4]，同时结合本课题组的中医专家意见制订证型诊断标准。

1.3 纳入标准

①符合溃疡性结肠炎的西医诊断标准；②活动期患者：根据改良Truelove 和Witts 疾病严重程度分型标准，病情属于轻中度溃疡性结肠炎；③年龄18～65 岁。

1.4 排除标准

①合并肝、肾、造血系统、内分泌系统等严重原发性疾病及精神病者；②临床类型为暴发型或不能除外肠结核、结肠克罗恩病等，或伴有严重并发症，如肠梗阻、肠穿孔、中毒性巨结肠者；③结肠镜和病理检查显示伴有癌前病变或有癌变者。

1.5 研究方法

1.5.1 样本量 为确保统计分析的有效性，研究依据统计学基本准则，在多因素分析中所观察样本量不能少于变量的5～10 倍。收集的变量是22，故需要样本量n=22 ×（5～10）=110～220，本研究样本量120，满足统计学标准。

1.5.2 调查方法 严格按照流行病学研究方法及质控的要求，结合既往经验研究团队制订了溃疡性结肠炎中医证候临床调查表，以此收集患者中医四诊资料。

1.6 统计学方法

将所有数据录入数据库，使用统计软件SPSS 20.0对数据进行因子分析及聚类分析。通过对原始数据进行KMO 检验及Bartlett 球型检验确定研究数据的可靠性，进一步采取提取因子、因子旋转、因子得分等步骤，获得溃疡性结肠炎主要中医辨证分类及分布规律；在此基础上对120 个样本进行聚类分析，以归纳溃疡性结肠炎中医辨证分型的分布规律。

1.6.1 因子分析方法 从分析中医证候信息的相关性入手，提取支配具有相关性的、有限的、不可观测的综合指标（公因子），并进一步用这些公因子来对中医证候信息之间的相关性进行分析[5]。这些公因子可以是一个，也可以是多个，研究小组的专家根据专业知识，进一步分析获得公因子，解释每个公因子在中医学中所代表的内在含义。研究中只提取特征值大于1 的公因子，且各成分方差在总方差中的累计贡献率＞70%，所有四诊信息的数据指标的总方差基本上可以用提取的公因子来解释。

1.6.2 聚类分析 聚类分析是根据没有分类的抽象数据的相似性或相近程度，对最相似或最接近的变量集进行分组[6]，本研究在因子分析的基础上进一步对中医证候信息进行聚类分析，将中医四诊相似或者相关的信息归为一类，以减少主观判断的误差，从中客观合理地获得中医证候。

2 结果

2.1 溃疡性结肠炎的中医证候学分布

溃疡性结肠炎的中医证候学分布频率见表1。

表1 中医证候学分布（n=120）

2.2 因子分析结果

采用因子分析方法对原始中医证候数据变量进行梳理，挖掘多个变量内部的内在联系，并提取证候信息数据中的公共因子。此研究KMO 检验结果为0.629，适合因子分析；Bartlett 球形度检验来验证原始数据变量之间是否存在内在关联，本研究数据经该检验差异＜0.05，各数据间存在相互联系，可进行因子分析。

2.2.1 提取公因子 根据主成分特征根＞1 的原则，提取了控制这些变量的公因子。公因子与变量之间的关系通过因子旋转重新分布，使得因子与变量之间的相关性更高，更有利于因子的解释。本研究采用最大方差正交旋转法旋转共因子提取出6 个共因子，累计贡献率在74.37%以上。见表2。在主成分分析矩阵中，每个因子的负荷值是变量与公因子之间的相关系数。负荷值＜0.3%，说明该因子对相对应变量变异的解释度不足，＜1.0%，可以忽略。根据本研究的因子负荷矩阵，将各公因子中因子负荷值＞0.3 的症状作为公因子的变量。见图1、表3。

表2 共因子的方差贡献率和累计贡献率（解释的总方差）

2.2.2 进行专业判断 由至少两位副主任医师以上的专家对因子分析结果进行专业判断，初步判定结果见表4。

2.3 聚类分析结果

研究者对120 个样本在因子分析基础上进行反复聚类分析，结合专业知识，发现聚成3 类时其均值分布最为合理，更符合中医理论和临床实际；基于因子分析及聚类分析，结合专家意见，分别为肝郁脾虚兼脾阳虚、寒热错杂兼肝郁脾虚、大肠湿热兼脾虚湿蕴。见表5。

3 讨论

3.1 溃疡性结肠炎的中医辨证分型

图1 因子分析碎石

表3 旋转成分矩阵

表4 中医证候因子分析结果

溃疡性结肠炎病程漫长，常反复发作，而且目前现代医学治疗手段，以西药为主，但副作用明显且需长期服用、易复发，因此溃疡性结肠炎目前尚缺乏理想治疗药物[7-8]。中医辨证治疗溃疡性结肠炎有一定的优势，但由于其复杂的发病机制，很多医家对本病的发病原因及发病机制有不同见解，该病的辨证分型目前正呈现多样化的趋势[9]。刘艳等[10]通过对6037 例病例统计分析，发现溃疡性结肠炎常见的中医证候分型为大肠湿热、脾胃虚弱、肝郁脾虚、脾肾阳虚、寒热错杂、血瘀肠络、阴虚肠燥。陈新林等[11]通过对文献的研究发现，全国文献报告最多的证型是脾胃虚弱、肝郁脾虚、脾肾两虚、寒热错杂、阴血亏虚和脾虚湿热证患者。颜勤等[12]将其分为湿热内蕴型、脾胃气虚型、脾肾阳虚型3 个证型，分别论治。2017 年中华中医药学会脾胃病分会制订的 《溃疡性结肠炎中医诊疗共识意见》[13]，将溃疡性结肠炎分为7 个证型，分别为大肠湿热证、热毒炽盛证、脾虚湿蕴证、寒热错杂证、肝郁脾虚证、脾肾阳虚证、阴血亏虚证。医家对溃疡性结肠炎的辨证分型众说纷纭，参差不齐，因此现在溃疡性结肠炎的分型缺乏科学性与规范性，影响中医临床证候辨别及治疗水平的提高。为提高中医证候学研究的规范性和科学性，有必要进行大样本流行病学调查，将因子分析、聚类分析等现代多元统计方法引入中医证候学研究中，以进行前瞻性研究。

表5 聚类分析结果

3.2 本课题组对溃疡性结肠炎分型的认识

本课题组专家认为溃疡性结肠炎初始多由感受湿热之邪，或饮食不节，或情志失调而致，病位在肠，与脾胃关系密切，以大肠湿热为标，脾胃虚弱为本，病情日久，则会导致脾阳虚，与湿热之邪，形成寒热错杂之证[14]。如《灵枢·师传》曰：“胃中寒，肠中热，则胀而且泄；胃中热，肠中寒，则疾饥，小腹痛胀”“胃欲寒饮，肠欲热饮，两者相逆”[15]。

寒热错杂证是指寒证与热证一起出现的证候，包括上热下寒、上寒下热、里寒表热、里热表寒等，是常见的脏腑阴阳失衡的表现，属于《灵枢·根结》所言“阴阳相错”[16]。寒热错杂是慢性胃肠疾病的重要病机，其起源于《素问·至真要大论》，即“奇之不去则偶之，是谓重方，偶之不去则反佐以取之，所谓寒热温凉，反从其病也”[17]，寒热错杂辨证的运用始于张仲景，他创立了“寒热并用”的理论，并创制了大量的寒热并用方剂，如泻心汤类、乌梅丸等，对后世临床有极其重要的指导和启示作用。

专家认为寒热错杂形成病因，有3 类[18]：①外感六淫、饮食不节、情志失调等损伤脾与胃肠，脾为太阴，其气易虚，虚则有寒，胃与大肠为阳明，受邪易实，实则易热，脾与胃肠同病易形成寒热错杂之证。②体质因素是寒热错杂证形成和转化的基础，决定了患者易感寒邪或热邪，发病后病情易发生寒化还是热化。③失治误治同样会导致寒热错杂病证的形成，如苦温燥湿反助其热，苦寒直折却致寒凝湿留，则使疾病寒热并见更为复杂。

寒热错杂的治疗方法包括辛开苦降法，温清并用法，如医家刘完素在治疗湿热痢疾时，运用寒凉药物多配伍温热之品，如芍药汤，组方以黄连、黄芩清利肠中湿热，同时佐以少量辛温肉桂，防止黄连、黄芩过于苦寒伤中[19]。本课题组专家李军祥教授认为溃疡性结肠炎活动期的病性为本虚标实，寒热错杂，并创立的清肠温中方，在临床观察中总有效率为93.48%[20]，这也体现了温清并用的治疗方法。

3.3 120 例溃疡性结肠炎患者一般资料

通过分析搜集到的120 例溃疡性结肠炎患者的一般资料可知，溃疡性结肠炎发病以中青年为主；在年龄、病程、疾病严重程度、性别等方面发病无明显差异。

3.4 溃疡性结肠炎患者四诊信息的因子分析及聚类分析结果

本研究首先通过因子分析提取6 个公因子，专家根据专业知识对其证候要素进行判断，得出溃疡性结肠炎的主要病性证素，其中属于实证的有湿热、肝郁，属于虚证的有气虚、阳虚、脾虚；然后进一步对6 个公因子进行系统聚类，结果为肝郁脾虚兼脾阳虚、寒热错杂兼肝郁脾虚、大肠湿热兼脾虚湿蕴；研究结果均表现为虚实夹杂的中医证候特点，与溃疡性结肠炎的中医证候临床特点基本符合；并且本研究显示大肠湿兼脾虚湿蕴所占比例最大（54 例，45%），寒热错杂兼肝郁脾虚（34 例，28%），肝郁脾虚兼脾阳虚占（32 例，27%），与国内现代医家研究结果溃疡性结肠炎活动期以大肠湿热型为主相一致，因子分析和聚类分析与专家辨证结果大致相同。

3.5 小结

本研究通过对120 例溃疡性结肠炎患者一般资料及中医证候学特征进行研究，获得3 个基本证型，分别为肝郁脾虚兼脾阳虚证、寒热错杂兼肝郁脾虚证、大肠湿热兼脾虚湿蕴证，这3 个证型所出现的频次与临床实际相符合。通过因子分析与聚类分析对溃疡性结肠炎中医证候的研究，探索了溃疡性结肠炎的分布规律，有利于临床辨证中医证候的客观化、规范化。但是，本研究的样本量不足，未来需要多中心、大量样本调查研究，运用因子分析等多元统计方法，探索溃疡性结肠炎证型分类及分布规律，将溃疡性结肠炎中医辨证分型客观化。