基于主成分分析法對冠心病痰濕證理化指標的權重研究

段 飛 胡鏡清

(1 河南中醫藥大學第一附屬醫院，鄭州，450000； 2 中國中醫科學院中醫基礎理論研究所，北京，100700)

基于主成分分析法對冠心病痰濕證理化指標的權重研究

段 飛1胡鏡清2

(1 河南中醫藥大學第一附屬醫院，鄭州，450000； 2 中國中醫科學院中醫基礎理論研究所，北京，100700)

目的：研究冠心病痰濕證與一些理化檢查指標的相關性，及其對診斷冠心病痰濕證的重要程度。方法：構建冠心病痰濕證的理化指標調查問卷，采用德爾菲法進行現場問卷調查，根據專家打分結果，采用基于主成分分析法結合綜合構建評價函數，確定冠心病痰濕證理化指標權重。結果：冠心病痰濕證的相關理化指標權重順序：超聲心動圖(0.188)>冠脈造影(0.161)>血糖(0.142)>炎性反應因子(0.118)>C反應蛋白(0.108)>血脂(0.103)>同型半胱氨酸(0.090)>脂蛋白(0.076)>血尿酸(0.015)。結論：超聲心動圖、冠脈造影、血糖、炎性反應因子、C反應蛋白、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標中80%的權重，對冠心病痰濕證的診斷具有重要意義。

主成分分析法；冠心病；痰濕證

課題組通過前期研究，制訂了并發布冠心病痰濕證宏觀診斷標準草案[1]。臨床上，冠心病痰濕證與哪些理化檢查指標有相關性，以及這些理化指標在診斷冠心病痰濕證上的重要程度如何，是此次主要研究的問題，為后期能有針對性的研究冠心病痰濕證的相關理化指標提供參考依據。

1資料與方法

課題組前后共組織4次會議，分別在2015年4月10日、23日、29日，5月10日召開了4次專家咨詢論證會。邀請全國三甲醫院從事心腦血管疾病的中醫臨床專家，進行現場問卷調查。所有專家均為高級職稱，且有25年左右中醫臨床工作經驗，此次專家來自國內共計29個省份，63家醫療單位，90名一線中醫臨床專家與會。

1.1 問卷條目及評價等級 課題組前期進行了有關冠心病中醫證候相關理化指標的文獻研究[2]，發現冠心病痰濕證發病與很多理化檢查指標有關聯，其中不乏一些理化指標對冠心病痰濕證的診斷具有重要參考依據。課題組通過文獻及課題組專家討論初步篩選出9個相關性的理化指標。為研究這些指標在診斷冠心病痰濕證的重要程度，故選用德爾菲法問卷調查法進行研究。

問卷條目:1)血脂；2)血糖；3)血尿酸；4)同型半胱氨酸(Homocysteine，HCY)；5)C反應蛋白(C-reactionprotein，CRP)；6)脂蛋白；7)炎性反應因子；8)超聲心動圖；9)冠脈造影。

要求專家對以上每個條目的重要程度進行評價，評價等級分為：很重要(5分)，比較重要(4分)，一般(3分)，不太重要(2分)，一點也不重要(1分)，共計5個等級。

1.2 基于主成分分析的指標權重確定方法 此研究中問卷數據分析，參考文獻《基于主成分分析的指標權重確定方法》[3]，通過建立權重模型，采用主成分分析法，構建綜合評價函數，對指標權重進行分析，來確定每個條目的權重。具體流程如下。

圖1 權重確定的流程圖

1.3 調查問卷的數據處理

1.3.1 專家積極系數[4]指所參與調查、咨詢的專家對研究配合的程度，專家積極系數高，則提示專家關心支持的程度較高，研究結論的可信度就高，計算方法:參與該條目、指標評判的專家人數占全部專家人數的比例。

1.3.2 變異系數[4](CV)顯示專家對某一指標或條目評價的波動程度及協調程度，變異系數越小，專家們的波動程度越小，協調程度越高。當變異系數<0.4，提示評價專家對該指標或條目重要性評價結果的一致性程度較高，波動較小。

1.3.3 構建綜合評價權重模型[3]用SPSS 20.0軟件按照著作方法[5]進行主成分分析，得到原始數據的初始特征值(λ)、載荷系數()、方差的百分數(Var%)，和提取出的主成分(F)，參照文獻[3]構建綜合評價函數，建立權重模型，得出綜合模型中指標系數，然后作歸一化處理，方法如下：首先確定的初級權重模型即是主成分模型。

式中F1，F2…Fm，為分析后得到的m個主成分;uij為決策矩陣中系數。需要指出的是，在用SPSS軟件進行主成分分析時，得到不是決策矩陣系數，而是初始因子載荷，二者滿足如下關系：

在此基礎上構建綜合評價函數：

к=λ1+λ2+…+λm(3)

式中a1，a2，…aL即指標ω1，ω2，…ωL，在主成分中的綜合重要度，在此基礎上結合專家實際打分，可算出原有指標得分綜合值。

可得各指標權重為

由式(3)、式(4)、式(5)可得二級權重模型

表1 冠心病痰濕證理化指標德爾菲法專家咨詢結果

1.3.4 指標權重的歸一化 由于所有指標的權重之和為1，因此指標權重需要在綜合模型中指標系數的基礎上歸一化。

1.3.5 通過對專家填寫內容進行初步分析，共有85份有效問卷。

2結果

2.1 冠心病痰濕證理化指標德爾菲法專家咨詢結果。見表1。

2.2 主成分分析結果 見表2～4。

表2 KMO和Bartlett的檢驗

表3 解釋的總方差

注：提取方法：主成分分析

表4 成份矩陣*

注：提取方法：主成份。*：已提取了3個成份

舉例:

血脂權重的綜合評價模型：

F血脂=

血糖權重的綜合評價模型：

F血糖=

冠脈造影權重的綜合評價模型：

F冠脈造影=

最后各項指標所得權重歸一化處理：

其他指標計算方法相同見表5、表6。

結果分析：各個指標的變異系數均小于0.4，提示專家對這些條目重要性評價結果的一致性程度較高。從數據上分析，超聲心動圖、冠脈造影、血糖、炎性反應因子、CRP、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標中80%的權重，對冠心病痰濕證的微觀理化指標診斷中具有重要意義。

3討論

目前對冠心病中醫證型與理化指標的研究主要包括冠脈造影、血脂、炎性反應因子等。多數學者研究發現冠心病痰濁證患者的HDL-C、A(apo-A)/B(apo-B)比值、脂聯素、瘦素顯著低于正常人，而LDL-C顯著升高[6-7]。王永剛[8]研究發現冠心病心痰阻心脈型冠脈造影以雙支狹窄為主，但朱翠玲[9]研究認為冠心病痰阻心脈與多支病變相關。劉艷[10]觀察冠心病患者血中hs-CRP水平，發現正常組<非痰非瘀證組<痰凝心脈證組<痰瘀痹阻證組。

主成分分析，也稱主分量分析或矩陣數據分析，主要用于多指標的綜合評價，就是將多個相關性較強的變量，生成少數幾個彼此不相關的變量，使它們盡可能多的提取到原有變量的信息，其通常對原有變量做線性組合。蘇為華[11]通過系統回顧發現，從評價方法看，多指標的綜合評價技術應用最多的前十位分別是:聚類分析、因子分析、主成分分析、層次分析法、模糊評價、判別分析等。邱東[12]認為主成分分析用于多指標綜合評價的優點，在評價過程中生成了信息量權數和系統效應權數，能消除評價指標間的相關影響，有助于更客觀地描述被評價對象的相對地位，更能保證評價結果的客觀性。

本研究中應用主成分分析法，對冠心病痰濕證理化診斷指標進行綜合評價，來確定各個診斷指標的權重問題。權重是指某指標在整體評價中的相對重要程度。權重越大則該指標的重要性越高，對整體的影響就越高。由于各位專家臨床方向會有所差 別，打分也會各有不同，權重的確定會存在模糊性。

表5 冠心病痰濕證理化指標權重歸一化處理結果

表6 冠心病痰濕證理化指標權重結果

專家人數越多，計算的權重就會越科學，但權重的確定會越模糊。在此基礎上提出假設，假定專家人數不變，利用各位專家評分間的線性關系對實際評分專家人數進行類似的簡化，從而實現權重評判的精確性，該研究思路符合主成分分析的基本原理，故用主成分分析方法來確定權重[3]。

德爾菲法對指標權重的確定還是比較可靠的，但是由于德爾菲需要進行多輪的討論，最后專家的對指標的意見趨于一致性。考慮到中醫證候指標的特殊性，需要采用大樣本的專家問卷調查，但中醫證候診斷指標趨于一致性的難度相對其他科學問題又有一定的難度，而且德爾菲法要進行多輪的討論和指標篩選才能達到一致性，實際操作比較困難，但通過對德爾菲法數據進行主成分分析，分析出專家打分的趨勢，再通過構建綜合評價模型，得出每個指標的權重，既符合實際，也能得出滿意的結論。利用主成分分析法研究德爾菲法問卷調查數據，對于中醫證候研究這種需要大樣本專家咨詢討論的過程，用主成分分析法既可以提取出可靠的信息，有能節省大量的人力財力成本，值得推廣應用。

課題組通過專家問卷調查結合綜合評價函數，超聲心動圖、冠脈造影、血糖、炎性反應因子、C反應蛋白、血脂占冠心病痰濕證診斷理化指標中80%的權重，對冠心病痰濕證的診斷具有重要意義。

理化指標有助于中醫證候的診斷，但這些指標更多的是冠心病的病的指征，許多關聯關系仍有待深化研究。我們重視理化指標對中醫證候的輔助評判作用，期待未來更多更成熟的研究可以用于指導臨床醫師應用理化指標辨識證候。

[1]胡鏡清,王傳池,段飛,等.冠心病痰瘀互結證宏觀診斷標準研究[J].中國中西醫結合雜志,2016,36(10):1164-1168.

[2]吳朦,胡鏡清,江麗杰,等.冠心病中醫證分類及其關聯理化指標的研究[J].世界科學技術-中醫藥現代化,2016,18(5):776-785.

[3]韓小孩,張耀輝,孫福軍,等.基于主成分分析的指標權重確定方法[J].四川兵工學報,2012,33(10):124-126.

[4]王春枝,斯琴.德爾菲法中的數據統計處理方法及其應用研究[J].內蒙古財經學院學報，2011,9(4):92-96.

[5]張文彤,董偉.SPSS統計分析高級教程[M].2版.北京:高等教育出版社,2012:217-225.

[6]黃召誼,董慧,吳漢卿,等.冠心病血瘀證與痰濁證辨證客觀化的研究[J].中國中醫急癥,2010,19(11):1873-1875.

[7]張蓓蓓,彭宇竹.冠心病中醫辨證分型與脂聯素和抵抗素水平的相關性研究[J].檢驗醫學與臨床,2011,8(1):93-94.

[8]王永剛,鐘偉,于遠望,等.冠心病中醫證型與血脂及冠脈造影所見的相關性分析[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2013,11(7):770-771.

[9]朱翠玲,閆奎坡,朱明軍,等.冠心病中醫證型與冠狀動脈病變的相關性研究[J].中國中藥雜志,2009,34(24):3289-3291.

[10]劉艷,葉武,王坤根,等.冠心病痰瘀辨證與相關炎癥標志物關系初探[J].中華中醫藥雜志,2008,23(12):1121-1124.

[11]蘇為華.我國多指標綜合評價技術與應用研究的回顧與認識[J].統計研究,2012,29(8):98-107.

[12]邱東.多指標綜合評價方法[J].統計研究,1990，7(6):43-51.

(2017-07-26收稿 責任編輯：張文婷)

StudyonWeightofPhysicalandChemicalIndexofPhlegm-dampPatternofCoronaryHeartDiseaseBasedonPrincipalComponentAnalysis

Duan Fei1,Hu Jingqing2

(1FirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofTCM,Zhengzhou45000,China; 2InstituteofBasicTheoryforChineseMedicine,ChinaAcademyofChineseMedicineScience,Beijing100700,China)

Objective:To study the correlations between pathogenesis physical and chemical examination results and phlegm-damp pattern of coronary heart disease (CHD),and its importance for diagnosis of phlegm-damp pattern of CHD.Methods:Questionnaire of physical and chemical indicators of phlegm-damp pattern of CHD was developed,and questionnaire survey on the spot was conducted by Delphi method.Based on expert questionnaire results,evaluation function was constructed based on principal component analysis to determine the weight of physical and chemical indexes of phlegm-damp pattern of CHD.Results:The weight sequence of physical and chemical indexes of phlegm-damp pattern of CHD was as follows:ultrasonic cardiogram (0.188)>coronary angiogram (0.161)>blood sugar (0.142)>inflammation factors (0.118)>CRP (0.108)>blood lipids (0.103)>HCY (0.090)>lipoprotein (0.076)>uric acid (0.015).Conclusion:Ultrasonic cardiogram,coronary angiogram,blood sugar,inflammation factors,CRP,blood lipids account for 80% of weight of physical and chemical index of phlegm-damp pattern of CHD,which has great significance in the diagnosis of phlegm-damp pattern of CHD.

Principal component analysis; Coronary heart disease; Phlegm-damp pattern

R541.4；R311

：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.09.001

國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目(2014CB542903)；國家重大新藥創制科技重大專項課題(2013ZX09303301)——“中藥新藥臨床研究技術平臺規范建設”；中國中醫科學院中醫基礎理論研究所第九批自主選題研究生項目(YZ-1545)

段飛(1983.03—)，男，博士研究生，主治醫師，研究方向：中醫證候診斷標準及其方法學研究，E-mail：kybduanfei@126.com

胡鏡清(1965.12—)，男，博士研究生，研究員，中國中醫科學院中醫基礎理論研究所所長，研究方向：適應中醫藥理論構筑與診療模式的臨床研究及方法學研究，E-mail：gcp306@126.com

專題——中醫藥防治冠心病痰瘀互結證的理論、臨床、標準研究