基于關聯規則結合貝葉斯網絡的新型冠狀病毒肺炎證素規律的文獻研究＊

春 柳，謝 洋，馮貞貞，李建生，＊＊

（1.河南中醫藥大學，呼吸疾病中醫藥防治省部共建協同創新中心 河南省中醫藥防治呼吸病重點實驗室 鄭州 450046；2.河南中醫藥大學第一附屬醫院 鄭州 450000）

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19，以下簡稱新冠肺炎），是一種新發現于中國武漢的具有強傳染性的呼吸系統疾病。中醫治療疫病有著悠久的歷史并積累了豐富的經驗，對其病因、病機、辨證論治等較多醫家均有深入研究[1-2]。目前新冠肺炎的發病規律尚不明確[3]，辨明新冠肺炎的證素演變規律，宏觀把控疾病病機轉化特點，是治療新冠肺炎的前提。本研究擬對目前發布的中醫藥防治新冠肺炎診療方案、論文等相關文獻中的證候、證素、疾病分期等內容進行系統的分析，以進一步探究新冠肺炎的證素分布特點及演變規律，從而為準確辨證論治、既病防變提供借鑒與參考。

1 資料與方法

1.1 文獻資料來源

檢索國家及各省、自治區和直轄市衛健委官方發布的新冠肺炎中醫診療方案及中國知網新冠肺炎相關文獻，檢索時間截止2020年2月24日。

1.2 納入標準

具有明確關于新冠肺炎證候分型的文獻。

1.3 排除標準

①僅研究單一證候的文獻；②文獻綜述、個別病例報道、專家經驗介紹等類型文獻；③重復發表的論文或重復引用的文獻內容，僅取1篇。

1.4 資料處理

1.4.1 規范證候名稱

根據《中醫臨床診療術語國家標準·證候部分》[4]、《中醫藥學名詞》[5]對文獻中辨證分型的名稱進行規范，如“風熱夾濕證”規范為“風熱挾濕證”，“肺脾氣虛證”、“肺脾氣虛夾濕證”合并為“肺脾氣虛證”。此外，為不遺漏相關病性和病位的信息，對于不適合歸類的證候，如“疫毒襲肺證”、“疫毒閉肺證”等予以保留。

1.4.2 證候要素的提取

參照《證素辨證學》[6]、《中醫診斷學》[7]以及證素研究相關文獻[8-9]，對提出的證候按照病性、病位兩個方面進行證素分解，如“肺脾氣虛證”拆分為病性證素“氣虛”和病位證素“肺”、“脾”。拆分意見不一致時由課題專家討論決定。

1.5 數據的錄入

將文獻中出現的證候按要求拆分成病性證素、病位證素，以“0”、“1”的形式表示（0為無，1為有）并輸入Microsoft Excel內，采用雙人獨立錄入的方式。

1.6 數據統計與挖掘

1.6.1 統計描述

采用SPSS 22.0對證素及證素組合規律進行統計描述。

1.6.2 數據挖掘

以SPSSModeler 14.1為工具進行關聯規則分析，構建“數據源-類型-Apriori-網絡”數據流，挖掘證素間頻繁項集及關聯規則，并繪制網狀圖，探討新冠肺炎證素間的關系。采用SPSSModeler 14.1軟件包建立新冠肺炎各個分期與證素間的貝葉斯網絡模型，得出不同分期中證素出現的條件概率，探討新冠肺炎不同分期的證素演變規律。

2 結果

2.1 文獻檢索

共收集到42篇合格文獻，其中國家和各個省、自治區、直轄市衛健委發布的新冠肺炎中醫診療方案27篇，公開渠道發表的文獻15篇，共計212條記錄（每篇文獻中關于證候的描述均作為一條記錄）。

2.2 證素分布及組合規律

2.2.1 證素分布

共提取證候要素25個，包括病位證素12個，頻率較高者依次為肺（68.87%）、心神（腦）（14.62%）、脾（10.85%）；病性證素13個，頻率較高者依次為濕（37.26%）、熱（火）（34.91%）、毒（33.49%）、氣 虛（18.40%）、氣脫（14.62%）、寒（11.78%）。

表1 新冠肺炎的證素分布（n=212）

表2 單一病性證素+病位證素組合分布

2.2.2 證素組合

證素組合有單一病性證素+病位證素（92，43.40%）、兩病性證素+病位證素（104，49.06%）、三病性證素+病位證素（16，7.54%）三種組合形式。單一病性證素+病位證素組合以毒+肺（31.52%）、氣虛+肺+脾（25.00%）的組合形式為主，見表2。兩病性證素+病位證素以濕+熱+肺（25.96%）、寒+濕+肺（17.31%）、氣虛+陰虛（17.31%）的組合形式為主，見表3。三病性證素+病位證素以濕+熱+毒的組合形式為主。

2.2.3 證素-證素關聯規則分析

基于關聯規則的Apriori算法，設置最小支持度為10%，最小置信度為60%，最大規則前項數為5，以證素作為輸入變量，構建新冠肺炎證素間關聯網狀圖。獲得強關聯規則10條，綜合考慮雙向關聯關系，得出寒、濕、肺，熱（火）、氣脫、心神（腦），氣虛、肺、脾3組強關聯組合，見圖1、表4。

表3 兩病性證素+病位證素組合分布

2.3 不同分期新冠肺炎證素分析

基于SPSSModeler14.1軟件，以新冠肺炎不同分期為目標變量，以篩選出來的各個病性證素、病位證素為輸入變量，建立貝葉斯網絡模型，得出新冠肺炎各個分期病性證素、病位證素概率分布表，分析每個證素與疾病分期的符合程度。新冠肺炎初期病性證素以濕（0.85）、熱（火）（0.50）、寒（0.31）為主，病位主要涉及肺（0.94）和衛分（0.15）；進展期（中期）病性證素以毒（0.67）、熱（火）（0.43）、濕（0.33）、痰（0.33）為主，病位主要涉及肺（0.82）；危重期病性證素以毒（0.63）、熱（火）（0.42）、氣脫（0.30）為主，病位主要涉及肺（0.82）和心神（腦）（0.71）；恢復期病性證素以氣虛（0.93）、陰虛（0.91）為主，病位主要涉及肺(0.54)和脾(0.40)，見表5，圖2。

3 討論

證候是疾病發生、發展過程中的病理概括，是論治的前提。證素作為組成證候的主要元素，它是從證候診斷中拆分出來的最小單元，是最核心、最關鍵和最具有意義的內容[10]。在臨床實際辨證中通過了解疾病的證素特點，一方面可以從整體上認識該疾病，擬定相應的治療原則；另一方面也可根據不同時期疾病的證素要點推斷疾病的病情變化和病位傳變，對疾病的治療和預防起著重要的作用，能夠早期治療，正確干預，控制病情進一步發展。

表4 新冠肺炎證素關聯規則分析

對涉及新冠肺炎中醫證候及證素分布的相關診療方案及文獻進行分析，結果顯示病性證素以濕最為常見，其次為熱（火）、毒、氣虛、氣脫、寒，病位證素主要涉及肺，其次是心神（腦）、脾。在證素組合規律中，單一病性證素+病位證素組合以毒+肺、氣虛+肺+脾的組合形式為主；兩病性證素+病位證素組合以濕+熱+肺、寒+濕+肺、氣虛+陰虛的組合形式為主；三病性證素+病位證素組合以濕+熱+毒的組合形式為主。另根據關聯規則的原理，采用關聯規則分析中的Apriori算法，進行新冠肺炎證素間的關聯規則挖掘，結果提示：寒、濕、肺，熱（火）、氣脫、心神（腦），氣虛、肺、脾的關聯性較強。分析以上結果可知：新冠肺炎以濕邪為主，濕蘊日久，郁而化熱，疫病之毒邪與濕熱相搏，濕熱疫毒壅塞充斥于肺，若治療不及時，逆傳心包，擾及心神，轉變為內閉外脫之危癥，而疾病后期多因邪毒日久損傷正氣，尤其是肺脾之氣。研究結果與有關新冠肺炎臨床特征分析[11-13]較為一致，認為本次疫病符合中醫“濕”的特點，濕為陰邪，可兼寒、兼熱，亦可從寒、從熱，進一步發展則濕熱邪毒壅閉于肺，甚或內閉外脫，出現陰陽離絕的危象。

表5 新冠肺炎不同分期證素概率分布

圖2 新冠肺炎不同分期證素貝葉斯網絡

在調整后國家第六版診療方案[14]中初期對應新版的分型輕型，增加了普通型，進展期（中期）對應新版的分型重型，危重期對應新版的分型重癥型，恢復期保留。本研究中貝葉斯網絡結果顯示，新冠肺炎初期病性證素以濕、熱（火）、寒為主，病位涉及肺及衛分，結合發病時節，提示初始發病多為濕、寒邪侵襲肺衛，致使衛氣郁閉，肺失宣降而出現出發熱、咳嗽等癥狀，進一步發展則可能出現濕遏熱伏；進展期（中期）病性證素以毒、熱（火）、濕、痰邪為主，病位主要涉及肺，主要病機為濕邪困脾閉肺，入里化熱，濕重于熱或熱重于濕，進一步發展則熱邪煉液為痰，痰熱互結，或者熱燥傷陰，陽明腑氣不通，而癥見起病急、高熱、腹脹、便秘等癥狀；危重期病性證素以毒、熱（火）、氣脫為主，病位證素涉及肺和心神（腦），疫癘毒邪致病性強，機體如若不能祛除癘氣，則會出現熱毒熾盛，壅閉于肺，甚者上擾心神、氣血津液外脫而見神昏、呼吸衰竭、休克、多臟器衰竭等危重癥；疾病恢復期病性證素以氣虛、陰虛為主，病位涉及肺和脾，多見正氣已虛而余邪未盡，虛實間雜而以虛為主[15]。結合證素分布、證素組合規律（構成比＞10%）及各個分期證素概率分布（＞0.30），可推斷出新冠肺炎初期多見濕遏肺衛證、寒濕郁肺證、邪熱犯肺證，進展期（中期）多見濕熱蘊肺證、疫毒閉肺證，危重期多見內閉外脫證，恢復期多見肺脾氣虛證、氣陰兩虛證。

武漢首次報道新冠肺炎感染以來，疫情迅速在湖北省及我國其他地區蔓延，通過對湖北地區新冠肺炎診療方案[16]及有關中醫證候相關的臨床調查研究[17-18]分析發現：濕邪作為該病的主要病理特點，貫穿疾病的始終，濕毒壅肺為本病的核心病機；而武漢地區12月上中旬氣候溫熱，為少見暖冬，后降雨降溫，燥濕寒溫起伏，濕與熱凝結，故疫毒致病性和傳染性更強，疾病進展更快。因此，針對武漢地區新冠肺炎患者應更加注重早期截斷扭轉病機[15]，迅速祛除病原，攔截病邪深入，盡可能阻止疾病突變。

目前，關于此次新冠肺炎的病因病機，各家觀點不盡相同[19-21]，本研究通過文獻分析，認為在新冠肺炎的病機演變過程中，病位在肺，可累及脾，重癥可及心神（腦），病因以濕邪為主，貫穿疾病的始終，濕與毒結合，濕毒壅肺為主要病機，以“濕、毒、熱、閉、虛”為主要證素特點。新冠肺炎是一個新發的疾病，當前中西醫結合方案是治療新冠肺炎有效可行的方案。通過對新冠肺炎證素分布規律的研究，以期為進一步優化中醫診療方案提供依據，充分發揮中醫藥在新冠肺炎救治中的積極作用。