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利用主成分分析法探讨HI
作者:刘志斌,杨冀平    
作者单位:(1.河南中医学院附属第一医院,河南 郑州 450000;2.河南省中医药防治艾滋病临床研究中心,河南 郑州450000; 3.河南中医学院,河南 郑州 450000)

《时珍国医国药》 2010年 第6期

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       【摘要】 
       目的应用主成分分析方法对210例HIV/AIDS患者中医症状体征临床信息进行降维分析,探讨HIV/AIDS临床症状体征分布特点。方法采用病案回顾的方法,抽取某县2个乡镇接受中医药救治项目的全部HIV/AIDS患者病历,采集中医症状体征信息,建立数据库,采用SPSS15.0统计软件对数据库中医症状体征信息进行主成分分析。结果主成分分析将中医症状体征信息中25个指标降维,特征值大于1.0的因子共计10个,其中第1主成分贡献率为18.31%,前10个主成分的累积贡献率为≥67.39%。结论通过主成分分析可以对25个HIV/AIDS中医症状体征信息指标进行降维、综合。HIV/AIDS患者临床最常见中医代表症状第一主成分代表的症状体征为腹泻、发热、咳嗽、盗汗等,有助于今后进一步对HIV/AIDS中医病因病机、证候规律及临床疗效评价等的研究。
       【关键词】  艾滋病; 中医症状体征; 主成分分析法; 统计学
       目前,获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS),即艾滋病,在世界范围内呈明显上升趋势,已经成为全球重大公共卫生和社会问题。中医药在防治艾滋病方面起到了一定的作用,并引起了全球医学工作者的关注。
       
       “十一·五”以来,我国政府加大对艾滋病中医科研的投入,启动了传染病重大专项,专项的实施有望在艾滋病中医证候分布及证候生物学特性、无症状期中医药干预、艾滋病机会性感染及减少抗病毒药物毒副作用、中医药减少耐药及免疫重建、艾滋病中医药治疗疗效评价及救治网络平台等方面取得突破,解决困扰艾滋病中医药治疗的有关技术性障碍等众多困惑。
       
       中医治疗疾病的关键在辨证论治,而中医证候相关研究是中医药防治艾滋病的基础性研究关键内容之一,其中收集、整理、分析艾滋病中医临床四诊资料,建立具有中医特色的四诊指标体系更是重中之重。
       
       本文通过对某县中医中药救治艾滋病的基础病历资料四诊信息进行采集,利用主成分分析法探讨HIV/AIDS患者中医症状体征特点。现将有关结果报道如下。
       1  对象与方法
       1.1  原始资料来源本数据来源于中医中药救治艾滋病项目临床观察病历资料。原始资料的填写均由经过统一严格培训的属地中医院或县医院从事中医药工作,且具有副主任医师及以上职称人员填写。
       1.2  病例数据收集纳入病例标准:2004-10某县中医中药救治艾滋病项目临床观察病历资料;患者年龄18~65岁之间;患者无精神障碍者。
       
       剔除病例标准:病历临床四诊(望、问、闻、切)信息记录不全者;病历无记录者签名者;患者四诊资料非中医术语者。
       1.3  数据采集内容
       1.3.1  一般人口学特征姓名、性别、民族、婚姻状况、文化程度、职业、个人史、婚育史等。
       1.3.2  体检项目体温、脉搏、呼吸、血压、体重等。
       1.3.3  中医症状体征数据在查阅参照近10年艾滋病中医相关文献的基础上,设立了25个主要症状体征观察数据采集条目,分别是:发热、咳嗽、乏力、纳呆、腹泻、呕吐、气短、自汗、盗汗、恶心、脱发、头痛、胸痛、腹痛、腹胀、肌肉痛、关节痛、腰痛、皮肤瘙痒、皮疹、黏膜溃疡、口糜、疱疹、卡泼西肉瘤及淋巴结肿大,并按照病情轻重给予赋值。
       1.3.4  实验室检查资料包括血常规、尿常规、粪常规、肝功能、肾功能、心电图、CD4+T细胞及病毒载量等数据。
       1.4  统计学方法用SPSS15.0统计软件进行统计分析,所有调查对象中医症状体征信息采用主成分分析,以特征根或累计贡献率来确定主成分的保留数目。
       2  结果
       2.1  KMO 和 Bartlett检验结果经统计分析,本资料KMO抽样适度测定值(Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy,KMO)为0.702>0.5,Bartlett球形度检验近似卡方值1 277.775(P<0.05),可以进行主成分分析 。
       2.2  患者人口学分布特征本次病例数据库共纳入211例,剔除不符合要求的病例共1例(年龄小于18岁),210例患者临床症状体征信息纳入统计分析。其中男性108例,女性102例,平均年龄(41.8±8.9)岁,平均体重(58.4±14.8)kg,平均病程(10.1±2.1)年;文化程度分布情况:高中8例,初中109例,小学7例,文盲86例;职业均为农民;可能的感染途径:有偿献血途径195例,输血途径5例(均为女性,既往有手术及输血史,不能排除输血感染,所以纳入输血感染途径统计),性传播途径7例(属于夫妻一方HIV确认阳性,并在确认前均采取无保护夫妻生活,所以纳入此感染路径),吸毒途径0例,母婴传播途径0例和3例不明原因途径感染者(患者属否认输血、有偿献血、不安全性行为及吸毒行为,同时其父母均为非感染者)。
       2.3  主成分特征根、贡献率及累计贡献率结果见表1。由表1可知,主成分分析将艾滋病25个症状体征指标降维,综合成10个主成分;前10个主成分的累积贡献率为67.39%。表1  主成分特征根、贡献率及累计贡献率结果(略)
       2.4  主成分特征值碎石图见图1。由图1主成分特征值碎石图可以看出,前10个主成分特征值在1.0以上,进一步说明可提取前10个主成分。
       2.5  主成分负荷矩阵见表2。表2  主成分负荷矩阵(略)
       2.6  各主成分代表观察指标条目见表3。表3  各主成分代表的意义(略)
       3  讨论
       
   
       主成分分析(principal component analysis,PCA)是一种利用原始变量之间的相关性,从多个数值变量之间的相互关系入手,利用降维的思想,通过原来少数几个线性组合解释原来变量多元统计方法 ,是常用简化数据结构的分析法[2]。主成分是通过本方法产生的几个独立的综合变量,并可反应原来众多变量的大部分信息。本分析法优点是可消除各指标由于量纲不同所带来的影响,克服指标之间的相关性所带来的信息重叠以及人为确定各指标权重系数的问题,因此在综合评价中有很好的应用前景。现国内已有学者[3~5]利用本方法进行中风、慢性疲劳综合症等疾病中医证候相关症状的主成分分析,并取得了较理想的结果。
       艾滋病临床表现错综复杂,各指标之间相互关联,从众多中医症状体征指标中筛选较少并有代表性的指标来全面、客观地反映艾滋病,对于艾滋病中医证候、中医药疗效评价及新药研发均具有重大现实意义。但是由于艾滋病研究起步较晚,人们认识本病时间较短,且将主成分分析法应用于艾滋病中医症状体征的研究报道目前较少。
       
       我们将主成分分析法应用于艾滋病症状体征分布研究,初步研究结果表明,主成分分析将中医症状体征信息中25个指标降维,特征值大于1.0的因子共计10个,其中第1主成分贡献率为18.31%,前10个主成分的累积贡献率为≥67.39%。第1主成分主要反映腹泻、发热、咳嗽、盗汗症状;第2主成分反映脱发、头痛、胸痛、肌痛、腰痛症状体征;第3主成分主要反映黏膜溃疡、口糜等症状;第4主成分主要反映乏力、纳呆、关节痛症状;第5主成分主要反映皮肤病变症状皮肤瘙痒、皮疹;第6主成分主要反映腹痛、腹胀症状;第7主成分主要反映自汗、淋巴结肿大症状体征;第8主成分主要反映恶心、呕吐等症状体征;第9主成分主要反映气短、疱疹症状体征;第十主成分主要反映卡泼西肉瘤体征。
       
       上述统计只是对症状体征信息资料的初步研究结果,今后,我们将进一步统计分析,寻找各个主成分之间的关系及组合规律,进行艾滋病证候学研究。
       【参考文献】
          [1]宋志刚,谢蕾蕾,何旭洪,等.SPSS16实用教程,第1版[M].北京:人民邮电出版社,2008:246.
       
       [2]李静萍,谢邦昌.数据分析系列教材·多元统计分析方法及应用,第1版[M].北京:人民大学出版社,2008:2.
       
       [3]李先涛,赖世隆,梁伟雄,等.建立急性缺血性中风气虚血淤证诊断标准的方法学探讨[J].广州中医药大学学报,2000,17(8):18.
       
       [4]李宗信,黄小波,陈文强,等.慢性疲劳综合症中医证候主成分分析的相关研究[J].中国中医药信息杂志,2007,14(1):26.
       
       [5]刘保延,何丽云,李霞,等.亚健康中医症状群的流行病学研究[J].中华健康管理杂志,2008,2(4):229.

经典中医古籍

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穴位数据库(附图片)