應用Fisher判別函數進行寒熱證型判別的探討*

魏高文　魏歆然　劉蕓青　朱　旭　裴　蕓

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應用Fisher判別函數進行寒熱證型判別的探討*

魏高文1魏歆然1劉蕓青2朱旭1裴蕓1

【提要】目的探討應用Fisher判別函數輔助寒熱辨證的可行性。方法取清潔級Wistar大鼠60只，隨機分成正常對照組、熱證模型組和寒證模型組，比較血清甲狀腺激素和炎性細胞因子水平變化情況，并將建立的Fisher線性判別函數應用于臨床實踐來驗證。結果實驗后各組血清三碘甲狀腺氨酸(T3)、四碘甲狀腺氨酸(T4)、游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離四碘甲腺原氨酸(FT4)、瘤壞死因子TNF-α 與白細胞介素IL-8等6項指標，組間差別均有統計學意義(P=0.000)，且熱證組>正常對照組>寒證組。建立寒熱辨證的Fisher線性判別函數，用訓練樣本回代法進行考核，預測正確率為100%，應用于臨床實踐的預測正確率為82.5%，一致性具有統計學意義(P=0.000)。結論熱證模型組和寒證模型組的血清甲狀腺激素及炎性細胞因子水平不同，根據相關指標建立的Fisher判別函數對于輔助寒熱辨證具有可行性。

Fisher判別寒熱辨證甲狀腺激素炎性細胞因子

寒證與熱證是中醫八綱辨證中的兩個重要方面，近年來，對寒、熱證動物模型的研究，從病證結合來研究客觀量化指標，已成為研究寒、熱證實質以及中醫藥辨證論治機制的重要基礎[1]。為探討寒、熱證的分子生物學差異，我們采用大鼠進行寒、熱證造模實驗研究，比較血清甲狀腺激素和炎性細胞因子水平變化情況，并論證應用Fisher判別函數輔助寒熱辨證的可行性。現將結果報告于下。

材料與方法

1.實驗動物

從中南大學實驗動物學部購入清潔級Wistar大鼠60只，雌性30只平均體重為247g，雄性30只平均體重為289g。實驗動物許可證號為SYXK(湘)2012-0001，動物專用飼料質量合格證為SYXK(湘)2011-0001，實驗過程在本校的國家中醫藥管理局科研三級實驗室分子病理實驗室完成。

2.分組及造模

將大鼠按體重大小編號，采用隨機數字表，隨機分成3組。①正常對照組：20只，雌雄各半，正常飼養2周，每天灌喂自來水4 ml/只；② 熱證模型組：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常飼養2周，每天灌中藥煎劑4 ml/只(生藥1g/ml，附子、干姜、肉桂、黃芪各等份)，產生傷津耗液的病理損害，表現出體溫升高、精神易激惹、尿色黃、大便干而少、口渴等癥狀，為熱證模型[2]；③寒證模型組：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常飼養2周，每天灌冰食醋4 ml/只，動物體重增長緩慢、進食量、飲水量明顯減少，為寒證模型[3]。

3.檢測方法

各項檢測指標均分別在實驗前后各測定1次。①血清甲狀腺激素水平測定：經大鼠眶后取血2 ml，分離出血清，用放射免疫分析法檢測三碘甲狀腺氨酸(T3)、四碘甲狀腺氨酸(T4)、游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離四碘甲腺原氨酸(FT4)，試劑盒由北京北方生物技術研究所提供，測量儀器為美國BECKMAN公司生產的BECKMAN DP5500型γ計數器。②炎性細胞因子測定：經大鼠眶后取血1 ml，采取雙抗體夾心ABC-ELISA方法，測定瘤壞死因子TNF-α與白細胞介素IL-8，試劑盒由晶美生物工程(北京)有限公司提供[4-5]。

4.統計學方法

本次實驗研究的觀測指標均為計量資料，所有數據采用Excel建立數據庫，采用SPSS21.0進行統計分析，3組間比較采用多元方差分析(MANOVA)的Wilks′Lambda檢驗，滿足正態性時多重比較采用LSD法，不滿足正態性時多重比較采用 Tamhane’s T2法，并用Fisher判別法建立寒熱辨證的判別函數，P≤0.05為有統計學意義。

結　　果

1.血清甲狀腺激素和炎性細胞因子水平的Fisher判別分析

由于正常對照組實驗前后各項指標差別均無統計學意義(P>0.05)，而熱證組與寒證組數據的實驗前后差別有統計學意義(P=0.000)，用熱證組與寒證組實驗后的數據進行Fisher判別分析，結果如表1與表2所示。

表1　熱證組與寒證組數據的實驗后比較

表2　Fisher判別分析系數值

根據表2中的系數值，可建立寒熱辨證的Fisher線性判別函數如下：

熱證=54.24T3+0.77T4+2.12 FT3+10.24 FT4-371.05

寒證=12.99T3+0.25T4+1.22 FT3+4.39 FT4-41.77

2.Fisher判別效果的考核

用建立的Fisher線性判別函數進行寒熱辨證，對判別效果用訓練樣本回代法進行考核，結果如表3所示。

表3　Fisher判別效果的考核

3.Fisher判別的臨床應用實踐

用建立的Fisher線性判別函數進行臨床實踐來檢驗，將康復科40例患者的Fisher判別結果與主任醫師辨證確認的寒熱證型對比，結果如表4所示。

表4　Fisher判別的臨床應用

*：經一致性檢驗，Kappa=0.648，P=0.000。

討　　論

對于寒、熱證的現代研究，已經持續了半個世紀，但是目前對寒、熱證本質的認識尚未取得突破性進展，一般借鑒系統生物學方法，綜合運用中醫學、分子生物學、生物信息學、計算機科學等多種手段進一步進行研究[6-8]。Fisher判別法由英國著名的生物統計學家Ronald Aylmer Fisher(1890-1962)創立，通過判別函數來檢驗判別是否有效，是目前最為經典的差別分析方法之一，肖培崔等指出建立判別模型判斷布氏桿菌的常見種別正確率很高[9]。

本課題研究結果表明，熱證時大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明顯升高，提示熱證時機體合成和分泌甲狀腺激素的功能有所加強，處于亢奮狀態，基礎代謝及氧消耗將升高，而寒證時大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明顯下降，提示寒證證時機體合成和分泌甲狀腺激素的功能處于抑制狀態，基礎代謝及氧消耗降低[10]。用熱證組與寒證組實驗后的數據進行Fisher判別分析，各項指標均有統計學意義，用訓練樣本回代法進行考核，預測正確率為100%，應用于臨床實踐的預測正確率為82.5%，一致性具有統計學意義，說明用本次研究的結果所建立的判別函數，能夠正確區分寒、熱證，對于輔助寒熱辨證具有可行性。必須指出的是，在應用于臨床辨證時，應該根據金標準確定的證型，大樣本臨床試驗的結果來建立判別函數。

[1]朱林文思，周凱.熱證動物模型及證型實質研究進展.浙江臨床醫學，2012，14(6)：759-761.

[2]徐志偉，陳群，孫琪，等.中醫熱證實質研究.中國比較醫學雜志，2009，19(3)：53-55.

[3]邱賽紅，李飛艷，尹健康，等.兩種大鼠脾胃虛寒模型制備方法的比較研究.湖南中醫學院學報，2004，24(6)：30-33.

[4]劉紅權，黃厚才，鐘榮玲，等.犀角地黃湯對瘀熱證H型高血壓大鼠TNF-α、IL-6及血液流變學的影響.南京中醫藥大學學報，2013，29(5)：452-454.

[5]Wong BW，Meredith A，Lin D，et al.The biological role of inflammation in atherosclerosis.Can J Cardiol，2012，28：631-641.

[6]汪槿.不同臟器中醫寒熱證的現代研究進展.江蘇中醫藥，2009，41(7)：82-84.

[7]劉梅森，林漢卿，李鐘，等.清伙靈對大鼠積滯化熱證干預作用的代謝組學研究.中國實驗方劑學雜志，2014，20(5)：118-122.

[8]李梢.中醫藥計算系統生物學與寒熱證候研究.世界科學技術-中醫藥現代化，2007，9(1)：107-109.

[9]肖培崔，步云.貝葉斯判別分析在布氏桿菌常見種別鑒定中的應用.中國衛生統計，2013，30(6)：802-804.

[10]魏歆然，魏高文，劉蕓青，等.甲狀腺激素和炎性細胞因子與寒熱證型關系的實驗研究.湖南中醫雜志，2015，31(6)：152-153.

(責任編輯：郭海強)

湖南省自然科學基金項目(14JJ2112)；湖南中醫藥大學中西醫結合臨床重點學科項目

1.湖南中醫藥大學(410208)

2.湖南中醫藥大學附屬岳陽醫院