西北地區陽虛體質女性脈診信息特征分析?

王星雅，安二匣，宋詩博，樊西倩，劉 躒，劉 佳,3，汪南玥,,3△

(1.陜西中醫藥大學，陜西咸陽 712046；2.中國中醫科學院醫學實驗中心，北京 100700；3.中醫藥防治重大疾病基礎研究北京市重點實驗室，北京 100700)

“體質”一詞最早見于《臨證醫案指南》中“此平素體質，不可不論”[1]，是人在生命過程中由于先天稟賦和后天獲得所形成的形態結構、生理功能和心理狀態相對穩定的特質。陽虛體質是指素體陽氣不足，以畏寒、手足不溫等虛寒表現為特征的體質類型[2]，位于我國偏頗體質的第3位[3]。西北地區氣候寒冷，易傷人體陽氣，且女性人群具有“陰盛陽微”的先天生理特性，故女性陽虛體質的發生率高[4]。現代研究表明陽虛體質與某些疾病的發生具有相關性，脈診作為中醫臨床診斷的重要手段之一，能夠反映生命個體的氣血盛衰及五臟六腑的功能狀態，靈敏度及準確度高，對體質的辨識具有一定意義[5]。本研究通過對陽虛質女性與平和質女性脈診信息的對比研究，分析兩種不同體質人群寸、關、尺各部位脈診信息的變化特征，為陽虛體質的客觀化辨識提供參考。

1 資料

1.1 一般資料

受試者為西北地區陽虛質女性及平和質女性，體質辨識主要根據2019年中華中醫藥學會頒布的《中醫體質分類與判定標準》[2]進行，采集時間為2019年3月至2020年4月。采集過程中，每位受試者均填寫了由中國中醫科學院醫學實驗中心設計的2013科技部基礎性工作重點項目《不同體質人群中醫脈診生理信息參數系統調查》量表及知情同意書。對采集得到的脈診信息的質量及完整程度進行數據清洗與篩選后，共納入130例女性為研究對象，其中陽虛體質55例，平和體質75例，經統計學分析，兩組數據的年齡分布差異無統計學意義。

1.2 納入標準

年齡在16周歲以上、80周歲以下的女性人群；長期(1年以上)生活在西北地區；經實驗室檢查(血、尿常規)及體格檢查(體溫、血壓、呼吸、心電圖)證實無異樣；1個月未有連續服用藥物者；受試者本人同意此次調查并簽署知情同意書。

1.3 排除標準

反關脈或斜飛脈；有器質性疾病或患有精神病，有嚴重智力障礙或認知功能障礙者；有藥物或酒精依賴史；近6個月遭遇重大生活事件者；不能按要求堅持配合研究者。

2 方法

2.1 脈診信息的采集

受試者坐位，保持安靜，調整呼吸，靜坐15 min后開始采集。應用三探頭中醫智能脈診信息采集裝置(津械：20202200143，型號：MS3-Ⅳ)分別按照先左后右的順序，對寸、關、尺3部脈搏波進行同時采集，為保證每個部位的脈診信息不低于50個周期，每次采集時間為40 s。

2.2 脈診信息處理與分析

本次數據分析在中國中醫科學院醫學實驗中心研發的《中醫脈診信息數據庫管理與分析系統》上進行，運行環境為MATLAB 2019。數據預處理首先選擇基線平穩、波形均勻一致的脈圖，采用離散余弦變換(discrete cosine transform,DTC)的方法，濾除脈診信號中f<0.5 Hz和f>48 Hz的波，并應用反離散余弦變換將數據還原。

2.3 基于諧波擬合的脈診信息特征參數的提取

對采集得到的脈診信息按照其信號強度及變化的速度、加速度進行周期劃分，以各自周期長度構造三角函數，并對所有周期信號做最小二乘回歸，建立12諧波模型。對在左右手寸、關、尺采集到的脈診數據建模，計算12諧振波的振幅和相位，再加上9個時域參數及6位置共用1個脈率參數，即每位受試者可以提取得到193個特征參數。

3 結果

3.1 一般情況

本次研究共納入130例女性研究對象，其中陽虛質55例，平和質75例，主要分析對象為左右手寸、關、尺各部脈診信息，共提取193個特征參數。

3.2 脈診信息的分類判決

3.2.1 主成分分析(principal component analysis,PAC) 采用無監督學習PAC法進行兩組數據的分類判決。結果表明兩組間差異有統計學意義，不同主成分在分類過程中產生重要作用。其中第9主成分進行分類判決的準確率最高，不能準確分類的比例為8%，即通過第9主成分將兩組數據進行分類的準確率為92%(圖1)。

圖1 陽虛體質和平和體質女性人群脈診信息第9主成分分析的分類圖

3.2.2 最小二乘估計(least square,LS) 采用有監督學習LS法對樣本量與參數個體之間的相關性進行研究，本研究選取7個參數進行分類判決。結果表明模型判決的準確率為75%(圖2)，兩組間脈診信息具有差異性，可以進行準確分類。判決公式為：Y=-0.52436 h5比h1右尺+806.5674相位2右寸+18.1282 h1右寸-1847.5821相位7左寸-219.4994 t5右尺-882.4379相位11左關+731.278相位12左寸。

注：橫坐標為建模公式計算結果，縱坐標為不同范圍結果所包含的樣本量占比，紅點處為兩類人群的分類判決點，判決點左側為陽虛質，右側為平和質

3.2.3 套索(Lasso)識別 采用有監督學習Lasso識別對兩組脈診信息進行分類判決，結果表明程序自動選取的7個參數可將兩組數據分開，分類判決的準確率為73%(圖3)。判決公式為：Y=-0.078相位6左寸+0.011w左關-0.088 h4比h1左尺-0.031脈位右寸+0.06w右寸+0.001w右尺-0.043t4右尺。

圖3 陽虛體質與平和體質女性人群脈診信息的Lasso分類圖

3.2.4 兩組脈診信息關鍵特征參數的比較 通過以上分類判決方法，總結出陽虛體質與平和體質女性人群脈診信息具有統計學意義的特征參數見表1。

表1 陽虛體質與平和體質女性人群脈診信息的特征參數比較(x±s)

4 討論

結果表明，使用PAC、LS及Lasso對兩組人群脈診信息的特征參數進行分類判決的結果基本相同，分類判決的準確率在73%～92%之間。陽虛質女性脈診信息的時域參數h1、s2、s1/s2、t1及脈數值均低于平和質女性，時域參數w值高于平和質女性，綜合以上參數變化的特點，可以得出陽虛質女性心功能水平低于平和質女性，以雙側尺脈參數變化為主，右寸脈象變弦。

《難經·十九難》言“女子生于申。申為金陰也。……女子陰氣盛故尺脈強”[6]，除生理上有經、孕、產、乳的特殊性外，女性所承受的家庭及社會壓力逐漸增大，情緒易波動，多焦慮，易抑郁[7]。現代研究發現，女性主要以虛弱體質為主[8]，《類證活人書·卷第二》言“女子陰盛而陽微”[9]，故女性在先后天因素的共同作用下更易發展成為陽虛體質，且年齡分布呈現出年輕化趨勢[10]。本實驗結果顯示陽虛質女性的脈診信息特征參數變化主要集中于雙側尺脈，符合古籍中對女性先天生理特點“尺脈恒盛”“陰盛陽微”的認識。古人以“寸口脈”分候臟腑之氣，左尺侯腎，右尺侯命門。汪衛紅[11]通過臨床試驗得出尺脈弱者多有腎虛癥狀，通過尺脈可以預測有無腎虛表現。本實驗中陽虛質女性雙側尺脈特征參數均低于平和質女性，故陽虛質女性腎氣不足，可能以腎陽不足為根本。

腎陽作為全身陽氣之根本，是腎中精氣具有溫煦、推動、興奮和氣化作用的物質[12]。《醫學集成·痰證》云“痰雖生于脾胃，其實由腎陽虛損,不能熏蒸脾胃，以致脾不納涎，而痰成矣”[13]，《景岳全書·泄瀉》云“蓋腎為胃關，開竅于二陰，所以二便之開閉皆腎臟之所主，今腎中陽氣不足，則命門火衰，而陰寒獨盛，故于子丑五更之后當陽氣未復陰氣盛極之時，即令人洞泄不止也”[14]，《馮氏錦囊秘錄·雜癥大小合參卷十》云“腎陽足而水自安”[15]，《醫理真傳·卷第一》言“如下之相火弱即不能統下身之關竅精血。則遺尿、滑精、女子帶下、二便不禁，諸癥作矣”[16]。王琦指出陽虛體質人群的發病傾向多為寒證，易形成痰飲、泄瀉、水腫及二陰病[17]。由此可見腎陽虛衰所致疾病均有虛寒表現，與陽虛體質人群的發病傾向具有相似性。體質是疾病形成的影響因素之一，《馮氏錦囊秘錄·雜癥大小合參卷四》言“易寒為病者，陽氣素弱”[15]，陽虛體質人群感邪易得寒證[18]，故腎陽不足是陽虛體質形成的根本原因。本實驗中陽虛體質女性脈診信息參數h1、s1/s2、t1值低于平和質女性，提示陽虛質女性心功能水平低，其根本原因是腎陽不足。除此之外，本研究發現陽虛質女性較平和質女性右寸脈象變弦，且臨床研究表明陽虛體質是原發性高血壓的影響因素之一，女性多于男性，這可能與女性的心理狀態引起的肝氣調達不暢相關[19]，癥狀表現多以腎陽虛證為主[20]。

綜上所述，采用PCA、LS及Lasso法對陽虛質女性脈診信息進行分析，證實陽虛質女性較平和質女性脈診信息具有差異性，特征參數主要集中于雙側尺脈。尺脈候腎，女子以“尺脈恒盛”，除先天生理特性外，女性在心理及社會的外界因素影響下更易形成陽虛體質，主要以腎陽不足為根本。體質的形成以臟腑、氣血、經絡的盛衰偏頗為基礎，氣血運行的過程中，內與臟腑相連，流注全身，外與皮膚相連，匯于寸口，其頻率、節律、力度等信息可以反映體質信息的差異性[21]。隨著科學技術的發展以及多學科滲透融合，脈診客觀化研究為傳統脈診方法的科學及實用性提供了重要依據[22]，通過對客觀采集的脈診信息進行分析，為中醫體質的辨識提供了判定依據[5]。本研究通過對陽虛體質女性人群的脈診信息進行分析，探尋出陽虛體質女性的脈象特征變化以尺脈為主，為陽虛體質的辨識提供客觀化依據。