基于復雜網絡的虛性亞健康人群證候分布特征研究?

崔龍濤，許家佗，李 軍，石玉琳，屠立平

(上海中醫藥大學費兆馥名師研究室，上海 201203)

亞健康狀態已成為醫學界比較關注的問題之一，目前缺乏特異性診斷手段和客觀療效評價指標，但中醫學對亞健康狀態的診治方面具有較為獨特的優勢。基于中醫四診信息化技術開展的亞健康狀態中醫證候研究，不僅為防治亞健康狀態提供理論基礎和實踐指導，還能夠促進中醫證候的現代化研究[1-3]。

當前國內外主要通過量表調查的方法進行亞健康狀態研究，但是量表設計的條目極為繁雜，不利于亞健康研究的開展。基于以上原因，上海中醫藥大學智能化診斷技術研究實驗室開發了健康狀態評價問卷和中醫四診信息采集量表，此量表條目描述清晰，設計維度充分考慮中醫辨證規律，通過這些量表進行亞健康篩選和證型分析，結果發現亞健康虛證中氣虛證占比29.1%[4]。基于以上量表可以獲取中醫臨床的準確信息，借助復雜網絡方法進一步深入分析癥狀和體檢指標之間的關系。

本研究根據中醫四診信息數據，運用復雜網絡方法，將西醫體檢指標納入到研究體系中，以亞健康虛性人群為主要研究對象，比較分析亞健康不同虛證人群的核心癥狀和西醫核心指標的分布差異，確立亞健康狀態不同虛證人群的核心癥狀和西醫核心指標的相互關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2016年4月至2018年11月上海中醫藥大學附屬曙光醫院體檢中心人員體檢信息，根據體檢指標和亞健康判斷標準，將人群分為健康、亞健康、疾病三大類，其中亞健康總人群4084人，符合虛證人群共1111人，分成氣虛證、血虛證、陰虛證、陽虛證、津虧證5種。

1.2 問診信息數據化獲取與分析方法

通過《健康狀態評價問卷(H20)》(以下簡稱H20)獲取受試者亞健康計算因子信息，通過《中醫四診信息采集量表》獲取癥狀信息，參照標準操作流程做到準確、完整、無誤[5-8]。

1.3 西醫指標來源及提取方法

本課題組現有的西醫數據主要有血常規、彩超、既往病史、血糖、血壓、血脂指標等常規生化指標，數據來源于上海中醫藥大學附屬曙光醫院體檢中心。參照上海中醫藥大學附屬曙光醫院體檢中心各西醫指標的正常范圍標準。

1.4 納入和排除標準

納入標準：收縮壓90～140 mmHg且舒張壓60～90 mmHg；空腹血糖3. 9～6.1 mmol/L，甘油三酯<1.70 mmol /L，且總膽固醇2.80～5.69 mmol/L；簽署知情同意書；結合病史、癥狀、體征，排除高血壓、高血糖、高血脂、脂肪肝、肝腎囊腫、肝膽結石、甲狀腺腫等各類常見病變；H20得分為60～79分或≥80分但有陽性項。

排除標準：拒絕簽署知情同意書的受試者；不配合信息采集的受試者；采集資料信息填寫不完全受試者；有精神病史受試者。

中醫證型分類標準：參考國家中醫藥管理局《中醫臨床診療術語證候部分》制定[9]。氣虛證：氣短乏力,神疲懶言,自汗,舌淡,脈虛；血虛證：面色淡白或萎黃,唇舌爪甲色淡,頭暈眼花,心悸多夢,手足發麻;婦女月經量少,色淡,愆期或閉經,脈細；陰虛證：潮熱盜汗,午后顴紅,五心煩熱,口燥咽干,舌紅少苔,脈細數；陽虛證：畏寒肢冷,神疲乏力,氣短,口淡不渴,或喜熱飲,尿清便溏,或尿少浮腫,面白,舌淡胖,脈沉遲無力；津虧證：口燥咽干,唇燥或裂,渴欲飲水,小便短少,大便干結,舌紅少津,脈細數無力。

1.5 研究方法及標準化處理原則

使用圖論理論研究復雜網絡，將實際生活中構成的網絡抽象成不同點以及由不同點形成的連邊。在網絡科學中統一稱這些點為節點，這些節點代表的是實際網絡中的研究對象，而節點之間形成的連邊表示不同研究對象之間的相互影響和聯系關系。度(Degree)是網絡中節點最基本的屬性，它被用在網絡中來表示某一個節點與其他節點產生的聯系。在同一個網絡中，一個節點的度(Degree)越大則表明該節點與其他節點之間的聯系越多、越復雜。強度概念考慮到節點連邊之間聯系緊密程度的差異，是度的延伸。節點收縮法是將網絡中的某個節點與其相鄰節點進行融合，合并成為一個融合節點，那么原網絡中與節點及與它的鄰居節點相連的邊在網絡進行收縮后與融合節點連接。改進后的節點收縮法選擇采用邊權之和作為點權，有了節點強度的具體定義之后，接著將網絡凝聚度的定義推廣到加權網絡中來。

在以上公式中，S實際上為網絡的平均節點強度之和，平均強度的值是每個節點強度除以該節點的鄰節點數目而得出的。L的值其實是將加權網絡做閾值化處理后相對應的無權網絡平均最短距離。

2 結果

2.1 亞健康人群氣虛證

通過改進的節點收縮法復雜網絡，提取氣虛證亞健康人群的10個核心癥狀，分別為1_疲倦, 7_失眠, 21_自汗,26_頭暈, 42_乏力, 115_酸痛, 212_齒痕舌, 227_白苔, 228_黃苔, 232_厚苔(圖1)。提取284_體質量指數，286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度，326_尿酸，297_紅細胞壓積等30個西醫核心指標(圖2)。將核心癥狀和西醫核心指標聯合分析發現，1_疲倦和227_白苔等核心癥狀和286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度等西醫核心指標分布于聯合網絡的中心區域(圖3)，表1、表2、表3展示了節點間的關系權重。

表1 亞健康人群氣虛證核心癥狀網絡關系比較

2.2 亞健康人群血虛證

通過復雜網絡提取血虛證亞健康人群的10個核心癥狀，分別為1_疲倦, 4_煩躁易怒, 26_頭暈, 130_月經量少, 152_面色淡白, 168_唇色淡白, 203_淡白舌, 227_白苔, 249_脈象左細, 270_脈象右細(圖4)。提取284_體質量指數，286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度，299_單核細胞%等30個西醫核心指標(圖5)。將核心癥狀和西醫核心指標聯合分析發現，26_頭暈，286_舒張壓，287_收縮壓，299_單核細胞%，307_血小板分布寬度等節點分布于聯合網絡的中心區域(圖6)，表4、表5、表6展示了節點間的關系權重。

表2 亞健康人群氣虛證西醫核心指標網絡關系比較

表3 亞健康人群氣虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系比較

表4 亞健康人群血虛證核心癥狀網絡關系比較

表5 亞健康人群血虛證西醫核心指標網絡關系比較

圖1 亞健康人群氣虛證核心癥狀網絡關系

圖2 亞健康人群氣虛證西醫核心指標網絡關系

圖3 亞健康人群氣虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系

圖4 亞健康人群血虛證核心癥狀網絡關系

圖5 亞健康人群血虛證西醫核心指標網絡關系

圖6 亞健康人群血虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系

圖7 亞健康人群陰虛證核心癥狀網絡關系

2.3 亞健康人群陰虛證

通過復雜網絡提取陰虛證亞健康人群的10個核心癥狀，分別為22_盜汗, 39_目干澀, 47_胃脘悶脹, 72_口干, 73_口渴多飲, 84_便秘, 227_淡白舌, 228_白苔, 249_脈象左細, 270_脈象右細(圖7)。提取286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度，326_尿酸，499_尿PH值等30個西醫核心指標(圖8)。將核心癥狀和西醫核心指標聯合分析發現，72_口干，299_單核細胞%，307_血小板分布寬度等節點分布于聯合網絡的中心區域(圖9)，表7、表8、表9展示了節點間的關系權重。

圖8 亞健康人群陰虛證西醫核心指標網絡關系

表6 亞健康人群血虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系比較

表7 亞健康人群陰虛證核心癥狀網絡關系比較

2.4 亞健康人群陽虛證

通過復雜網絡提取陽虛證亞健康人群的10個核心癥狀，分別為1_疲倦, 13_畏寒肢冷, 85_便溏, 115_酸痛, 124_偶然疼痛, 227_淡白舌, 245_脈象左虛, 253_脈象左弦，266_脈象右虛, 274_脈象右弦(圖10)。提取了284_體質量指數，286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度，326_尿酸等30個西醫核心指標(圖11)。將核心癥狀和西醫核心指標聯合分析發現，85_便溏，284_體質量指數，286_舒張壓，287_收縮壓等節點分布于聯合網絡的中心區域(圖12)，表10、表11、表12展示了節點間的關系權重。

表8 亞健康人群陰虛證西醫核心指標網絡關系比較

圖9 亞健康人群陰虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系

圖10 亞健康人群陽虛證核心癥狀網絡關系

圖11 亞健康人群陽虛證西醫核心指標網絡關系

圖12 亞健康人群陽虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系

表9 亞健康人群陰虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系比較

表10 亞健康人群陽虛證核心癥狀網絡關系比較

2.5 亞健康人群津虧證

通過復雜網絡提取津虧證亞健康人群的10個核心癥狀，分別為1_疲倦，7_失眠, 35_齒齦出血, 39_目干澀, 72_口干, 84_便秘, 115_酸痛, 227_白苔, 249_脈象左細，270_脈象右細(圖13)。提取284_體質量指數， 286_舒張壓，287_收縮壓，307_血小板分布寬度，314_低密度脂蛋白，326_尿酸等30個西醫核心指標(圖14)。將核心癥狀和西醫核心指標聯合分析發現，249_脈象左細，284_體質量指數，286_舒張壓，287_收縮壓，314_低密度脂蛋白，326_尿酸等節點分布于聯合網絡的中心區域(圖15)，表13、表14、表15展示了節點間的關系權重。

表11 亞健康人群陽虛證西醫核心指標網絡關系比較

圖13 亞健康人群津虧證核心癥狀網絡關系

圖14 亞健康人群津虧證西醫核心指標網絡關系

圖15 亞健康人群津虧證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系

表12 亞健康人群陽虛證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系比較

表13 亞健康人群津虧證核心癥狀網絡關系比較

表14 亞健康人群津虧證西醫核心指標網絡關系比較

表15 亞健康人群津虧證核心癥狀、西醫核心指標網絡關系比較

3 討論

通過復雜網絡分析發現，虛證型亞健康人群主要涉及氣虛證、血虛證、陰虛證、陽虛證、津虧證等5個證候類型。

氣虛證亞健康人群的核心癥狀包括疲倦、失眠、自汗、頭暈、乏力、酸痛、齒痕舌、白苔、黃苔、厚苔等；脾氣虧損、攝納無權則見自汗；脾主四肢肌肉，脾氣虛則見疲倦、乏力、肢體酸痛；清陽不升則頭暈、失眠；脾主運化水谷精微，運化不利則見齒痕舌、厚苔；火與元氣不兩立，氣虛則陰火內生，故見黃苔。西醫核心指標涉及血壓異常、貧血、代謝異常，提示通過健脾益氣來調整亞健康氣虛證同時可以糾正血壓，促進造血功能，改善脂代謝和高尿酸血癥。

血虛證亞健康人群核心癥狀包括疲倦、煩躁易怒、頭暈、月經量少、面色淡白、唇色淡白、淡白舌、白苔、脈象左細、脈象右細。心主血脈神志，血不養心則頭暈、面色、唇色和舌色淡白；經脈失養則脈細；肝藏血體陰而用陽，肝失所養則煩躁易怒；沖為血海，沖脈失養則月經量少。西醫核心指標涉及血壓異常和貧血，提示通過運用補血養血的方法調整亞健康人群血虛證，可以糾正貧血和血壓異常狀態。

陰虛證亞健康人群的核心癥狀包括盜汗、目干澀、胃脘悶脹、口干、口渴多飲、便秘、脈象左細、脈象右細。陰陽對立制約，陰虛則陽相對偏亢，陰虛則內熱，故見盜汗；陰液不足則見口干渴、目干澀、便秘；陰虛脈道不充則脈細；胃喜潤勿燥以通為用，胃陰不足則胃氣不降，故見胃脘悶脹。西醫核心指標涉及血壓異常和貧血狀態，提示運用滋補陰液的方法調整亞健康人群陰虛證，可以糾正貧血和血壓異常狀態。

陽虛證亞健康人群的核心癥狀包括疲倦、畏寒肢冷、便溏、酸痛、偶然疼痛、淡白舌、脈象左虛、脈象左弦、脈象右虛、脈象右弦。陽虛則寒，寒性凝滯、血脈瘀滯則畏寒肢冷、肢體疼痛；脾陽不振、清陽不升、濁陰不降則便溏；陽虛寒飲內停則脈弦。西醫核心指標包括體質量指數等，提示通過溫補陽氣的方法可以改善亞健康人群的脂代謝狀態，通過降低脂毒性、減少胰島素抵抗的狀態，可以避免發生糖尿病。

津虧證亞健康人群的核心癥狀包括疲倦、失眠、齒齦出血、目干澀、口干、便秘、酸痛、白苔、脈象左細、脈象右細。津虧人體失于濡養則目干澀、口干、肢體酸痛、便秘、脈細，氣隨津泄則疲倦、失眠、牙齦出血。西醫核心指標包括體質量指數、低密度脂蛋白、尿酸等，說明亞健康津虧證常伴隨西醫的代謝性疾病問題，通過調整津虧證可以進一步改善血脂異常和高尿酸血癥以及減輕體質量，避免發生代謝綜合征。

通過研究亞健康5種虛證的復雜網絡圖發現，在5個西醫核心指標網絡中，收縮壓、舒張壓、單核細胞、血小板分布寬度都是中心節點，其他次中心節點還包括體質量指數、尿酸、低密度脂蛋白等，說明所有亞健康證型都出現了血壓異常、脂代謝異常、貧血傾向及不同程度的免疫機能下降以及血小板生成不同步等問題，說明虛證型亞健康人群易患代謝綜合征、貧血等疾病，應當引起臨床醫生的注意。

運用復雜網絡方法可以直觀地分析虛證型亞健康人群的核心癥狀和西醫核心指標的相互關系，為研究虛證型亞健康人群提供了新的維度和方法。在臨床上，復雜網絡分析方法可以輔助中醫運用辨證論治手段糾正虛證型亞健康狀態，達到降低這類人群罹患高血壓病、糖尿病、高血脂癥、貧血、痛風等疾病的風險。