基于主成分分析法对冠心病痰湿证理化指标的权重研

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  摘要目的:研究冠心病痰湿证与一些理化检查指标的相关性,及其对诊断冠心病痰湿证的重要程度。方法:构建冠心病痰湿证的理化指标调查问卷,采用德尔菲法进行现场问卷调查,根据专家打分结果,采用基于主成分分析法结合综合构建评价函数,确定冠心病痰濕证理化指标权重。结果:冠心病痰湿证的相关理化指标权重顺序:超声心动图(0188)>冠脉造影(0161)>血糖(0142)>炎性反应因子(0118)>C反应蛋白(0108)>血脂(0103)>同型半胱氨酸(0090)>脂蛋白(0076)>血尿酸(0015)。结论:超声心动图、冠脉造影、血糖、炎性反应因子、C反应蛋白、血脂占冠心病痰湿证诊断理化指标中80%的权重,对冠心病痰湿证的诊断具有重要意义。
  关键词主成分分析法;冠心病;痰湿证
  Study on Weight of Physical and Chemical Index of Phlegmdamp Pattern of Coronary Heart Disease Based on Principal Component Analysis
  Duan Fei1,Hu Jingqing2
  (1 First Affiliated Hospital of Henan University of TCM,Zhengzhou 45000,China; 2 Institute of Basic Theory for Chinese Medicine,China Academy of Chinese Medicine Science,Beijing 100700,China)
  AbstractObjective:To study the correlations between pathogenesis physical and chemical examination results and phlegmdamp pattern of coronary heart disease (CHD),and its importance for diagnosis of phlegmdamp pattern of CHD.Methods:Questionnaire of physical and chemical indicators of phlegmdamp 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 phlegmdamp pattern of CHD.Results:The weight sequence of physical and chemical indexes of phlegmdamp pattern of CHD was as follows:ultrasonic cardiogram (0188)>coronary angiogram (0161)>blood sugar (0142)>inflammation factors (0118)>CRP (0108)>blood lipids (0103)>HCY (0090)>lipoprotein (0076)>uric acid (0015).Conclusion:Ultrasonic cardiogram,coronary angiogram,blood sugar,inflammation factors,CRP,blood lipids account for 80% of weight of physical and chemical index of phlegmdamp pattern of CHD,which has great significance in the diagnosis of phlegmdamp pattern of CHD.
  Key WordsPrincipal component analysis; Coronary heart disease; Phlegmdamp pattern
  中图分类号:R5414;R311文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2017.09.001
  课题组通过前期研究,制订了并发布冠心病痰湿证宏观诊断标准草案[1]。临床上,冠心病痰湿证与哪些理化检查指标有相关性,以及这些理化指标在诊断冠心病痰湿证上的重要程度如何,是此次主要研究的问题,为后期能有针对性的研究冠心病痰湿证的相关理化指标提供参考依据。
  1资料与方法
  课题组前后共组织4次会议,分别在2015年4月10日、23日、29日,5月10日召开了4次专家咨询论证会。邀请全国三甲医院从事心脑血管疾病的中医临床专家,进行现场问卷调查。所有专家均为高级职称,且有25年左右中医临床工作经验,此次专家来自国内共计29个省份,63家医疗单位,90名一线中医临床专家与会。
  11问卷条目及评价等级课题组前期进行了有关冠心病中医证候相关理化指标的文献研究[2],发现冠心病痰湿证发病与很多理化检查指标有关联,其中不乏一些理化指标对冠心病痰湿证的诊断具有重要参考依据。课题组通过文献及课题组专家讨论初步筛选出9个相关性的理化指标。为研究这些指标在诊断冠心病痰湿证的重要程度,故选用德尔菲法问卷调查法进行研究。   问卷条目:1)血脂;2)血糖;3)血尿酸;4)同型半胱氨酸(Homocysteine,HCY);5)C反应蛋白(Creactionprotein,CRP);6)脂蛋白;7)炎性反应因子;8)超声心动图;9)冠脉造影。
  要求专家对以上每个条目的重要程度进行评价,评价等级分为:很重要(5分),比较重要(4分),一般(3分),不太重要(2分),一点也不重要(1分),共计5个等级。
  12基于主成分分析的指标权重确定方法此研究中问卷数据分析,参考文献《基于主成分分析的指标权重确定方法》[3],通过建立权重模型,采用主成分分析法,构建综合评价函数,对指标权重进行分析,来确定每个条目的权重。具体流程如下。
  13调查问卷的数据处理
  131专家积极系数[4]指所参与调查、咨询的专家对研究配合的程度,专家积极系数高,则提示专家关心支持的程度较高,研究结论的可信度就高,计算方法:参与该条目、指标评判的专家人数占全部专家人数的比例。
  计算公式:专家积极系数=调查咨询问卷回收份数调查咨询问卷发出份数×100%
  132变异系数[4](CV)显示专家对某一指标或条目评价的波动程度及协调程度,变异系数越小,专家们的波动程度越小,协调程度越高。当变异系数<04,提示评价专家对该指标或条目重要性评价结果的一致性程度较高,波动较小。
  计算公式:CV=SD±s(SD:标准差,±s:均数)
  133构建综合评价权重模型[3]用SPSS 200软件按照著作方法[5]进行主成分分析,得到原始数据的初始特征值(λ)、载荷系数(
  瘙 楋 )、方差的百分数(Var%),和提取出的主成分(F),参照文献[3]构建综合评价函数,建立权重模型,得出综合模型中指标系数,然后作归一化处理,方法如下:首先确定的初级权重模型即是主成分模型。
  F1=u11w1+u21w2+…+uL1wL
  F2=u12w1+u22w2+…+w12wL
  Fm=u1mw1+u2mw2+…+uLmwL
  式中F1,F2…Fm,为分析后得到的m个主成分;uij为决策矩阵中系数。需要指出的是,在用SPSS软件进行主成分分析时,得到不是决策矩阵系数,而是初始因子载荷,二者满足如下关系:
  uij=fijλj,j=1,2,…m(2)
  在此基础上构建综合评价函数:
  Fz=mj=1(λj/к)Fj=aw1+a2w2+…+aLwL,
  к=λ1+λ2+…+λm(3)
  式中a1,a2,…aL即指标ω1,ω2,…ωL,在主成分中的综合重要度,在此基础上结合专家实际打分,可算出原有指标得分综合值。
  Vzi=Lj=1ajPij,i=1,2,…h(4)
  可得各指标权重为
  ωi=Vzi/hi=1Vzi(5)
  由式(3)、式(4)、式(5)可得二级权重模型
  Fz=mj=1(λj/к)Fj=a1w1+a2w2+…aLwL
  Vzi=Lj=1ajpij(6)
  ω1=Vzi/hj=1Vzi
  134指标权重的归一化由于所有指标的权重之和为1,因此指标权重需要在综合模型中指标系数的基础上归一化。
  135通过对专家填写内容进行初步分析,共有85份有效问卷。
  2结果
  21冠心病痰湿证理化指标德尔菲法专家咨询结果。见表1。
  22主成分分析结果见表2~4。
  举例:
  血脂权重的综合评价模型:
  F血脂=05844301×44784+-03711545×17172+05351503×1169844784+17172+11698=0190
  血糖权重的综合评价模型:
  F血糖=06604301×44784+-00461545×17172+04591503×1169844784+17172+11698=0262
  冠脉造影权重的综合评价模型:
  F冠脉造影=05144301×44784+06451545×17172+01351503×1169844784+17172+11698=0298
  最后各项指标所得权重归一化处理:
  血脂权重:
  F血脂F血糖+F血脂+F血尿酸+FHCY+FCRP+F脂蛋白+F炎症因子+F超声心动图+F冠脉造影=0103
  其他指标计算方法相同见表5、表6。
  结果分析:各个指标的变异系数均小于04,提示专家对这些条目重要性评价结果的一致性程度较高。从数据上分析,超声心动图、冠脉造影、血糖、炎性反应因子、CRP、血脂占冠心病痰湿证诊断理化指标中80%的权重,对冠心病痰湿证的微观理化指标诊断中具有重要意义。
  3讨论
  目前对冠心病中医证型与理化指标的研究主要包括冠脉造影、血脂、炎性反应因子等。多数学者研究发现冠心病痰浊证患者的HDLC、A(apoA)/B(apoB)比值、脂联素、瘦素显著低于正常人,而LDLC显著升高[67]。王永刚[8]研究发现冠心病心痰阻心脉型冠脉造影以双支狭窄为主,但朱翠玲[9]研究认为冠心病痰阻心脉与多支病变相关。刘艳[10]观察冠心病患者血中hsCRP水平,發现正常组<非痰非瘀证组<痰凝心脉证组<痰瘀痹阻证组。
  主成分分析,也称主分量分析或矩阵数据分析,主要用于多指标的综合评价,就是将多个相关性较强的变量,生成少数几个彼此不相关的变量,使它们尽可能多的提取到原有变量的信息,其通常对原有变量做线性组合。苏为华[11]通过系统回顾发现,从评价方法看,多指标的综合评价技术应用最多的前十位分别是:聚类分析、因子分析、主成分分析、层次分析法、模糊评价、判别分析等。邱东[12]认为主成分分析用于多指标综合评价的优点,在评价过程中生成了信息量权数和系统效应权数,能消除评价指标间的相关影响,有助于更客观地描述被评价对象的相对地位,更能保证评价结果的客观性。   本研究中应用主成分分析法,对冠心病痰湿证理化诊断指标进行综合评价,来确定各个诊断指标的权重问题。权重是指某指标在整体评价中的相对重要程度。权重越大则该指标的重要性越高,对整体的影响就越高。由于各位专家临床方向会有所差别,打分也会各有不同,权重的确定会存在模糊性。
  专家人数越多,计算的权重就会越科学,但权重的确定会越模糊。在此基础上提出假设,假定专家人数不变,利用各位专家评分间的线性关系对实际评分专家人数进行类似的简化,从而实现权重评判的精确性,该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来确定权重[3]。
  德尔菲法对指标权重的确定还是比较可靠的,但是由于德尔菲需要进行多轮的讨论,最后专家的对指标的意见趋于一致性。考虑到中医证候指标的特殊性,需要采用大样本的专家问卷调查,但中医证候诊断指标趋于一致性的难度相对其他科学问题又有一定的难度,而且德尔菲法要进行多轮的讨论和指标筛选才能达到一致性,实际操作比较困难,但通过对德尔菲法数据进行主成分分析,分析出专家打分的趋势,再通过构建综合评价模型,得出每个指标的权重,既符合实际,也能得出满意的结论。利用主成分分析法研究德尔菲法问卷调查数据,对于中医证候研究这种需要大样本专家咨询讨论的过程,用主成分分析法既可以提取出可靠的信息,有能节省大量的人力财力成本,值得推广应用。
  课题组通过专家问卷调查结合综合评价函数,超声心动图、冠脉造影、血糖、炎性反应因子、C反应蛋白、血脂占冠心病痰湿证诊断理化指标中80%的权重,对冠心病痰湿证的诊断具有重要意义。
  理化指标有助于中医证候的诊断,但这些指标更多的是冠心病的病的指征,许多关联关系仍有待深化研究。我们重视理化指标对中医证候的辅助评判作用,期待未来更多更成熟的研究可以用于指导临床医师应用理化指标辨识证候。
  参考文献
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  (2017-07-26收稿责任编辑:张文婷)
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