天津中医药  2024, Vol. 41 Issue (1): 12-17

文章信息

冯文帅, 孙晓, 郭流漓, 等.
FENG Wenshuai, SUN Xiao, GUO Liuli, et al.
基于因子分析与聚类分析的室性早搏证候要素与中医证候特点研究
Research on the syndrome elements of premature ventricular contractions and the characteristics of Chinese medicine symptoms based on factor analysis and cluster analysis
天津中医药, 2024, 41(1): 12-17
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2024, 41(1): 12-17
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2024.01.04

文章历史

收稿日期: 2023-09-21
基于因子分析与聚类分析的室性早搏证候要素与中医证候特点研究
冯文帅1 , 孙晓2 , 郭流漓1 , 刘祎曼1 , 任明2     
1. 天津中医药大学, 天津 301617;
2. 天津中医药大学附属保康医院, 天津 300073
摘要:[目的] 探究室性早搏的中医证候要素及分型规律, 旨在为临床早期干预室性早搏辨证论治提供参考。[方法] 2018年12月至2022年12月在天津中医药大学第一附属医院等43家医院就诊的室性早搏患者为研究对象, 采用“中医证候”“舌象观察表”进行中医临床信息采集, 借助SPSS Statistics对临床信息进行因子分析, 进而借助SPSS Statistics对提取的公因子进行系统聚类分析, 经相关专家评判并结合中医证素分析室性早搏的中医证素规律及其证型分布特点。[结果] 本研究共纳入669例患者, 采集获得19个临床症状及15个舌象信息, 其中常见的临床症状为心悸、胸闷、急躁易怒、失眠、口干等症状; 最常见的舌色为舌淡(47.23%); 最常见的苔色为苔白(73.09%); 最常见的苔质为苔腻(45.59%)。对34个因素进行因子分析, 获得12个公因子, 室性早搏患者最主要证候要素为火(热), 其余依次为阳虚、痰、血虚、水饮、血瘀、气虚、阴虚; 病位主要为心, 其次为脾、肝、肾、肺。系统聚类分析结果显示, 室性早搏的常见证型为痰火扰心证、心脾两虚证、瘀阻心脉证、心阳不振证、阴虚火旺证。[结论] 室性早搏中医证候要素以火(热)为主, 痰火扰心可能是室性早搏的重要病理因素。
关键词室性早搏    因子分析    中医证候    证素    聚类分析    

室性早搏(PVC)是起源于右心室或左心室的异位搏动,是常见的心律失常,发病率为3%~20%,且与年龄呈正相关,易于反复,常见心悸、胸闷等症状[1]。与多种致病因素相关,包括高血压、冠状动脉疾病、器质性心脏病、肺部疾病和电解质紊乱[2-3]。部分不合并器质性心脏病的PVC患者无明显症状,但大部分PVC患者具有心悸、胸闷等症状的,严重影响患者的生活质量,甚至可并发室颤,威胁人民健康[4]。有研究表明,合并器质性心脏病及高血压病的PVC患者可增加病死率[1]

根据PVC的临床症状特点,将其归为“心悸”范畴。中医药在改善PVC的临床症状方面具有独特的优势,需要辨证施治,方能发挥中医药的优势。辨证论治是中医精髓所在,在疾病诊疗过程中,司外揣内,抓准病机,掌握疾病的证候,才能发挥出中医药的最大优势。然而,由于各家学派及地理因素的差异,现代医家对PVC的辨证各有千秋,但是这也为医家在临床上对PVC辨证施治带来了许多困难;这些证候是否有迹可循,基于真实世界积极研究PVC的证候证素特点及其规律,并在临床上初步形成PVC证候共识的意义是非常重大的。因此,本研究以全国各地43家医院的669例PVC患者为研究对象,通过因子分析初步探寻PVC患者的证候要素及其分布特点,为了明确PVC的病机概要,本研究进一步通过系统聚类分析探寻PVC的证候特征,旨在为临床早期干预PVC辨证论治提供参考。

1 临床资料 1.1 病例来源

本研究病例来源于国家重点研发计划“心速宁胶囊治疗PVC的有效性、安全性及受益-风险评价研究”800例中的具有完整临床症状和舌象的669例PVC患者。“心速宁胶囊治疗PVC的有效性、安全性及受益-风险评价研究”病例来源于2018年12月至2022年12月在天津中医药大学第一附属医院、山东大学齐鲁医院、广州中医药大学第一附属医院等全国各地43家医院就诊的PVC患者。本研究的临床试验注册号为ChiCTR1900024979,并通过了天津中医药大学医学伦理委员会的伦理审查(TJUTCM-EC20190002)。

1.2 诊断标准

参考2014年美国心律协会等联合发布“室性心律失常专家共识”[5]。临床上主要用十二导联心电图诊断PVC,包括提前出现的QRS-T波群,其前无P波;QRS时间多在0.12 s以上;具有完全的代偿间歇。

1.3 纳入标准

1)自愿签署知情同意书;2)年龄≥18岁,≤75岁;3)符合西医室性期前收缩诊断并符合以下指标:PVC次数≥3 000次/24 h;4)PVC症状持续1周以上。

1.4 排除标准

1)急性冠状动脉综合征的患者(急性ST段抬高性心肌梗死、急性非ST段抬高型心肌梗死和不稳定型心绞痛患者);2)美国纽约心脏病学会(NYHA)分级Ⅲ、Ⅳ级患者或左射血分数 < 40%者;3)血液、内分泌等系统疾病导致的PVC;4)妊娠或哺乳期妇女,精神病患者;5)合并肝、肾等严重原发性疾病,其中血丙氨酸氨基转移酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、血肌酐(Scr) > 正常上限1.5倍者;6)临床症状和舌象数据缺失者。

2 研究方法 2.1 患者四诊信息采集

首先,由16名副主任或主任医师结合文献及临床经验制定“中医证候、舌象观察表”,并经过多次专家论证。中医证候包括心悸、胸闷、失眠、多梦、口干等临床症状,舌象包括舌色、舌形、舌苔等。经过培训的心血管内科医师根据观察表内容对患者进行一对一信息采集,并在观察表里写上真实结果,签字确认。

2.2 中医症状频次分析

根据真实情况,对记录的临床症状及舌象进行分析,按照症状和舌象出现的频率依次排序。

2.3 样本量估计

为了对数据进行有效处理,经过统计学分析,选取的样本量当以研究因素数的10~20倍较为合适[6]。本研究的研究因素数是34个(19个临床症状因素和15个舌象因素),样本量为340~680例最为合适,故本研究纳入的669例PVC患者满足样本量需求。

2.4 统计学方法

运用Excel 2010建立数据库,对患者性别、年龄、合并病进行统计分析,采用SPSS 25.0软件对临床数据进行因子分析中主成分分析法提取PVC患者的证候要素,在因子分析的基础上进行聚类分析。定量资料采用均数±标准差(x±s)进行描述;定性资料采用频数、百分比描述。

3 结果

本研究共纳入669例PVC患者,其中男305例(45.59%),女364例(54.41%),平均年龄(52.20±14.05)岁。常见合并病有高血压病(211例,占比31.54%)、冠心病(117例,占比17.49%)、脑梗死(53例,占比7.92%)、高脂血症(53例,占比7.92%)、糖尿病(51例,占比7.62%)、胃炎(31例,占比4.63%)等疾病。见表 1

表 1 PVC常见合并症 Tab. 1 Common comorbidities of PVC
3.1 患者临床症状分布

表 2,PVC最常见的临床症状为心悸,其次为胸闷、急躁易怒、失眠、口干、倦怠乏力、多梦、口苦、头晕目眩、易惊、面色无华、盗汗、五心烦热、形寒肢冷、唇甲青紫、食少纳呆、恶心呕吐、小便短少、下肢浮肿。

表 2 669例PVC患者的临床症状分布 Tab. 2 Distribution of clinical symptoms in 669 patients with PVC
3.2 患者舌象分布

PVC患者最常见的舌色为淡舌,占比47.23%,其次为舌红、舌胖大等;最常见的苔色为白苔,占比73.09%,其次为黄苔等;最常见的苔质为腻苔,占比45.59%,其次为薄苔等,见表 3

表 3 669例PVC患者的舌象分布 Tab. 3 Tongue distribution in 669 patients with PVC
3.3 患者证候要素提取结果

借助SPSS Statistics 25.0对34个研究因素进行因子分析,选择Bartlett的球形度和Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)检验,Bartlett球形度检验P<0.001及KMO值为0.681>0.5(如表 4),比较符合做因子分析,借助主成分分析法及凯撒正态化最大方差法,获得因子分析碎石图(如图 1),斜率越大,因子越有意义,经过34次旋转迭代,获得旋转矩阵。提取初始特征值> 1,因子总贡献率为59.46%,设载荷系数最小绝对值为0.45,获得12个公因子(如表 56)。经过询问多个专家的意见,并对每一组因子组合进行证候要素、病位命名。计算因子分析获得的每个公因子得分,得分最高者表示该患者最明显的证候要素。研究结果显示,PVC患者主要涉及的证候要素为血虚、阳虚、痰、火(热)、气虚、血瘀、水饮、阴虚,病位主要涉及心、脾、肝、肾、肺等脏腑,并不局限于心。

表 4 KMO检验及Bartlett球形检验结果 Tab. 4 Results of KMO test and Bartlett's sphere test
图 1 碎石图 Fig. 1 Lithotriptic chart
表 5 669例PVC患者证候要素总方差 Tab. 5 Total variance of evidence elements in 669 patients with PVC
表 6 各因子变量构成 Tab. 6 Composition of factor variables
3.4 证候要素分布特点

按照证候要素将12个公因子进行合并,血虚的公因子F1用f1表示;阳虚的公因子F2用f2表示;痰的公因子F3用f3表示;火的公因子包括F4、F5、F10、F12用f4表示;气虚的公因子F5用f5表示;血瘀的公因子包括F7、F11用f6表示,水饮的公因子F7用f7表示;阴虚的公因子F8用f8表示。计算因子分析获得的每个公因子得分,得分最高者表示该患者最明显的证候要素。研究结果显示,PVC患者最主要涉及的证候要素为火(热),其余依次为阳虚、痰、血虚、水饮、血瘀、气虚、阴虚。见表 7

表 7 PVC患者证候要素分布特点 Tab. 7 Characteristics of the distribution of evidence elements in patients with PVC
3.5 基于公因子的聚类分析

将34个因素进行因子分析所得的12个公因子进行聚类分析,经过欧式距离、平方欧式距离、余弦、皮尔逊相关性、切比雪夫及明可夫斯基的尝试,最后选择运用明可夫斯基进行聚类分析,当采用明可夫斯基时,获得的变量组合具有较强关联。经过询问多个专家的意见,最后一致认为,当截距为12.5,聚为5类时各组层次清晰且具有中医辨证特征,符合临床实际,如图 2。临床上常见的PVC患者的证候类型为痰火扰心证、心脾两虚证、瘀阻心脉证、心阳不振证、阴虚火旺证,见表 8

图 2 PVC患者证候因子聚类分析结果 Fig. 2 Results of cluster analysis of evidence factors in patients with PVC
表 8 PVC患者证候因子聚类分析结果 Tab. 8 Results of cluster analysis of evidence factors of patients with PVC
4 讨论

辨证论治是中医认识疾病和治疗疾病的基本原则,证候具有多维界面、内实外虚、动态时空3个特征,是1个非常复杂的立体结构网络[7]。中医证候判断的困难会随着证候维度的增高而增大。这就需要将繁琐的证候通过“降维”分解为简单、清晰的证候要素,这有利于医者更清晰、便捷地认识疾病的核心病机。而因子分析是数据降维的常用方法,在众多错综复杂的变量中提取共性因子,利用线性思维探寻众多变量背后所隐藏的关系[8]。系统聚类分析根据变量的亲密度进行集合聚集,同一簇内的变量具有相似性、同一性,不同集合内的变量具有差异性[9]。联合运用因子分析和系统聚类,提高了降维、聚类所得结果的准确度和可信度。同时,本研究通过多领域、多学科交叉的方法克服了辨证中的主观性差异,为中医证候体系的规范化、客观化研究提供了参考。

本研究结果显示,PVC常见合并病有高血压病、冠心病、脑梗死、高脂血症、糖尿病等疾病。PVC患者常用西药有美托洛尔、美西律等药物。PVC患者常用中药有参松养心胶囊、稳心颗粒等药物。PVC最常见的临床症状为心悸,其次为胸闷、急躁易怒、失眠、口干、倦怠乏力、多梦、口苦、头晕目眩等症状。本研究采用因子分析法中主成分分析法对PVC患者的临床证候、舌象进行降维统计,获得12个公因子,涉及8个证候要素,其中主要证候要素为火(热),其余依次为阳虚、痰、血虚、水饮、血瘀、气虚、阴虚;病位在心,与脾、肝、肾、肺等脏腑密切相关。将34个因素进行因子分析所得的12个公因子进行聚类分析,结果确定了PVC的5种中医证型:痰火扰心证、心脾两虚证、瘀阻心脉证、心阳不振证、阴虚火旺证。

清代陈士铎[10]善用五行论治心悸,心者,五行属火,肝木为其母,脾土为其子,肺金为其克者,肾水为克之者,五脏病变皆可引起心火妄动,引发心悸,与本研究所得的PVC主要证候要素为火(热)相符合。《丹溪心法》指出“责之虚与痰”,认为痰火和血虚是心悸致病的主要证候要素。现在生活节奏快,压力较大,常常精神受到刺激、思虑郁怒,气郁化火炼液为痰,痰火内盛,或外感热邪,热灼津液,熬制为痰,内扰心神,心神不宁,发为心悸。《证治汇补》认为“阳气内虚,状若惊悸”;《备急千金要方》云“厥逆太阳则荣卫不通,阴阳反错……虚则惊掣心悸”。认为心悸的病因为阴阳失衡,阳气内虚。现代理论认为心悸病机为气血阴阳亏虚,心失所养,或邪扰心神,心神不宁,其病位在心,而与肝、脾、肾、肺密切相关[11]。张伯礼认为心悸的发生多因体质虚弱、饮食劳倦、七情所伤、感受外邪及饮食不当等,以致气血阴阳亏虚,心神失去滋养,或痰、饮、火、瘀阻滞心脉,扰乱心神,而发心悸,与本研究结果相一致[12]。王庆国认为水饮飘动不居,内外上下,无所不到,在表则为水肿,在心则发心悸[13]。邓铁涛指出痰和瘀是心悸发病的诱因,其本质在于脾虚,不足以运化水液,凝聚成痰;驭气行血功能失司,血行不畅,致使血脉瘀阻[14]。在李东垣“阴火”理论的指导下,王昀等[15]指出当从脾胃入手治疗PVC,以健脾益气为要,健脾以升阳,水谷精微上行于心肺,血旺则心悸消。现代多数医家指出心悸的致病因素多为痰火扰心[16],清朝唐容川《血证论·怔忡》指出,痰邪客居于心,阻遏心气,则发心悸;《千金要方》中提及,痰火扰心,可致心气大乱,引发善惊易恐。本研究结果与古今医家对心悸的理解皆相符合,故本研究所得结果可为临床上对PVC辨证论治提供参考。

本研究采用因子分析和聚类分析初步探寻了PVC的证候要素特点以及分布规律。PVC以火(热)为最常见的证候要素,其余依次为阳虚、痰、血虚、水饮、血瘀、气虚、阴虚;病位在心,与脾、肝、肾、肺等脏腑密切相关。痰火扰心证、心脾两虚证、瘀阻心脉证、心阳不振证、阴虚火旺证为PVC常见中医证候。该研究纳入的病例来源于1项大样本的临床试验。由于临床试验严格的纳入和排除标准,收集到的患者特征可能与真实世界环境下有一定差异性,本研究所得PVC的证候要素及中医证候特点可能与真实世界下有所差异。由于本研究未纳入脉象、样本量较小,拟进一步大样本、大数据全面分析PVC的证候要素特点以及其分布规律。

参考文献
[1]
YOU C X, LIU C F. Premature ventricular contractions and cardiomyopathy[J]. Cardiology in Review, 2019, 27(6): 322-326. DOI:10.1097/CRD.0000000000000262
[2]
GERSTENFELD E P, DE MARCO T. Premature ventricular contractions[J]. Circulation, 2019, 140(8): 624-626. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.119.040015
[3]
IP J E, LERMAN B B. Idiopathic malignant premature ventricular contractions[J]. Trends in Cardiovascular Medicine, 2018, 28(4): 295-302. DOI:10.1016/j.tcm.2017.11.004
[4]
KLEWER J, SPRINGER J, MORSHEDZADEH J. Premature ventricular contractions(PVCs): a narrative review[J]. The American Journal of Medicine, 2022, 135(11): 1300-1305. DOI:10.1016/j.amjmed.2022.07.004
[5]
PEDERSEN C T, KAY G N, KALMAN J, et al. EHRA/HRS/APHRS expert consensus on ventricular arrhythmias[J]. Journal of Arrhythmia, 2014, 30: 327-349. DOI:10.1016/j.joa.2014.08.001
[6]
孙振球. 医学统计学[M]. 3版. 北京: 人民卫生出版社, 2010: 536.
[7]
王永炎, 孙长岗. 中医学证候体系的哲学基础[J]. 中医杂志, 2017, 58(18): 1531-1533, 1549.
[8]
田腾辉, 邓悦, 常立萍, 等. 基于因子分析与聚类分析的急性冠脉综合征中医证候特征研究[J]. 中华中医药杂志, 2022, 37(9): 5308-5313.
[9]
刘杰, 常兴山, 孙锋, 等. 基于聚类分析的数据文件格式分析方法[J]. 武汉理工大学学报, 2022, 44(1): 93-99.
[10]
杜宜航, 胡元会, 周玉, 等. 陈士铎论治心悸特色探析[J]. 中国中医基础医学杂志, 2022, 28(12): 1947-1950.
[11]
张伯礼, 吴勉华. 中医内科学[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2017: 89-91.
[12]
马妍, 江丰, 崔远武, 等. 张伯礼治疗心悸经验[J]. 中医杂志, 2014, 55(12): 1003-1006.
[13]
张晓乐, 闫军堂, 程发峰, 等. 王庆国辨治心悸经验[J]. 中华中医药杂志, 2022, 37(7): 3924-3927.
[14]
周文斌, 尹克春, 蒋丽媛. 邓铁涛调脾护心法治疗心悸的经验[J]. 辽宁中医杂志, 2005, 32(8): 758-760.
[15]
王昀, 李蕊, 吴弈姗, 等. 从李东垣"阴火"学说探讨冠心病室性早搏的论治思路[J]. 环球中医药, 2017, 10(2): 208-210.
[16]
范铁兵, 李运伦, 丁书文. 丁书文治疗心律失常用药经验[J]. 山东中医杂志, 2020, 39(11): 1224-1227.
Research on the syndrome elements of premature ventricular contractions and the characteristics of Chinese medicine symptoms based on factor analysis and cluster analysis
FENG Wenshuai1 , SUN Xiao2 , GUO Liuli1 , LIU Yiman1 , REN Ming2     
1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
2. Baokang Hospital, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300073, China
Abstract: [Objective] To explore the elements of traditional Chinese medicine(TCM) syndromes and typing pattern of ventricular premature contraction, aiming to provide reference for clinical early intervention in the identification and the treatment of ventricular premature contraction. [Methods] Patients with ventricular premature contractions who attended 43 hospitals including First Teaching Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine from December 2018 to December 2022 were used for the study, and the clinical information was collected using "TCM syndromes" and "tongue questionnaire". The common factors were extracted by factor analysis with the help of SPSS statistics, and then the common factors were analyzed by systematic clustering with the help of SPSS statistics. [Results] A total of 669 patients were included in this study, and 19 clinical symptoms and 15 tongue information were collected. The common clinical symptoms were palpitations, chest tightness, impatience and irritability, insomnia, and dry mouth; the most common tongue color was pale tongue(47.23%); the most common moss color was white moss(73.09%); and the most common moss texture was greasy moss(45.59%). Factor analysis was performed on 34 factors, and 12 common factors were obtained. The most predominant syndromes element of ventricular premature contraction was fire(heat), followed by yang deficiency, phlegm, blood deficiency, fluid rheum, blood stasis, qi deficiency, and yin deficiency. The disease location was mainly heart, followed by spleen, liver, kidney, and lung. The results of systematic cluster analysis showed that the common types of ventricular premature contractions were phlegm and fire disturbing the heart, deficiency of both heart and spleen, heart blood stasis obstruction, heart yang deficiency, and yin deficiency and fire hyperactivity. [Conclusion] The TCM syndromes elements of ventricular premature contraction are dominated by fire(heat), and phlegm and fire disturbing the heart may be an important pathological factor of ventricular premature contraction.
Key words: premature ventricular contractions    factor analysis    TCM syndromes    syndromes element    cluster analysis