中醫(yī)證候的特征及標(biāo)準(zhǔn)化方法

中醫(yī)證候的特征及標(biāo)準(zhǔn)化方法

“期”是中醫(yī)臨床立法、處方和藥物的依據(jù)。它是中醫(yī)學(xué)理論與臨床處方體系的中心與紐帶。在辨析、把握證候特色的同時(shí),促進(jìn)證候臨床診斷、療效評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化,提高中醫(yī)藥診療體系的可信度與可重復(fù)性,則是關(guān)系到中醫(yī)藥生存與發(fā)展的關(guān)鍵。本文從中醫(yī)證候維度、階度新的視角,梳理證候的有關(guān)特點(diǎn),以期為證候的標(biāo)準(zhǔn)化提供一種思路與途徑。1階度狀態(tài)的含義維指連結(jié)、計(jì)度、隅(角落),可引為角度、視角、方面之義。作為數(shù)學(xué)名詞又稱維數(shù)(dimension),是幾何學(xué)及空間理論的基本概念。維度(dimensionality)一是指次元數(shù)、維數(shù)、度數(shù);二是指幅員或廣延的狀態(tài)。源于經(jīng)驗(yàn)的歐幾里德空間的維數(shù)都是整數(shù):點(diǎn)是0維,直線是一維,平面是二維,立體是三維,加時(shí)間為四維。此后以豪斯道夫維數(shù)為基礎(chǔ),科學(xué)家們又根據(jù)不同的需要給出了很多分維的定義,如:相似維數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、信息維數(shù)、容量維數(shù)、廣義維數(shù)等。階有不同層次、不同等級的意義,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的樹狀結(jié)構(gòu)包含了作為等級、層次的“階度”概念。在數(shù)據(jù)處理中,階又與非線性、復(fù)雜程度有關(guān),數(shù)學(xué)中的階(rank,level)分別可表示n個(gè)自然數(shù)的乘積(階乘,n!)、協(xié)方差矩陣的秩、方程的次方數(shù)、多項(xiàng)式乘方的次數(shù)等,一般是用以表示應(yīng)變量與各自變量的關(guān)系。如一階是直線,二階是二次曲線,四階是振蕩。2中醫(yī)證候的高維性和相關(guān)的抗維方法2.1證候的“高維性”證候是機(jī)體內(nèi)因和環(huán)境外因綜合作用下的機(jī)體整體反應(yīng)狀態(tài),同時(shí)在病證發(fā)展過程中,隨著病邪的強(qiáng)弱、正氣的盛衰而發(fā)生相應(yīng)的證候變化,表現(xiàn)為證候的演變、轉(zhuǎn)化或兼證。王永炎院士認(rèn)為證候具有“內(nèi)實(shí)外虛,動態(tài)時(shí)空,多維界面”的特點(diǎn),并從中體現(xiàn)出“高維性”:(1)證候診斷資料的高維性:診斷證候既包括望、聞、問、切四診資料,又有不斷發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、影像學(xué)資料、生物學(xué)資料等。(2)證候構(gòu)成要素的高維性:《中國醫(yī)學(xué)百科·中醫(yī)學(xué)》認(rèn)為證候是“綜合分析了各種癥狀和體征,對于疾病處于一定階段的病因、病位、病變性質(zhì),以及邪正雙方力量對比各方面情況的病理概括?！逼鋬?nèi)在因素包含了體質(zhì)特征、機(jī)體臟腑、經(jīng)絡(luò)、氣血、陰陽等的失衡及其相互間關(guān)系的紊亂。病因、病位、病變性質(zhì)、邪正等不同維度又均包含了各自不同的表征信息。(3)證候診斷方法的高維性:八綱(表里寒熱虛實(shí)陰陽)、六經(jīng)、三焦、衛(wèi)氣營血等辨證方法,對一些內(nèi)傷雜病采用臟腑辨證。(4)證候演變的動態(tài)時(shí)相性(動態(tài)時(shí)空):證候是疾病過程中某一階段(時(shí)點(diǎn))機(jī)體對內(nèi)外致病因素作出的綜合反映,在疾病的發(fā)展過程中,證候處于動態(tài)變化。疾病的不同時(shí)點(diǎn)、不同階段,可表現(xiàn)為不同的證候,體現(xiàn)出一定的證候演變?？臻g上的“證”、時(shí)間上的“候”既是不同的維度,又各含眾多的組成因素。證候的“高維性”具有其合理的一面,它符合了疾病、非健康狀態(tài)的特征。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)已認(rèn)識到常見病多為復(fù)雜性疾病,存在多因素致病、多基因調(diào)控、涉及多個(gè)層次、臨床表型復(fù)雜等特征;目前按臨床表現(xiàn)進(jìn)行分類診斷的一個(gè)疾病,實(shí)際上可能是由一組病因不同(致病基因或易感基因或環(huán)境因素不同)而表型相似的疾病組成(如糖尿病)。因此,隨著多因素相關(guān)性疾病中遺傳因素的作用以及遺傳因素和環(huán)境因素互動認(rèn)識的進(jìn)一步深入,將有可能出現(xiàn)疾病新的分類方法。疾病的復(fù)雜性、多樣性也為中醫(yī)辨證治療,以及證候的發(fā)生提供了潛在的依據(jù)和寬闊的研究空間。另一方面,證候的“高維性”又是影響證候標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的重要原因,并限制了對證候量化、證候機(jī)理的深入研究。在非線性復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中,維數(shù)越少則其描述與統(tǒng)計(jì)相對簡單,維數(shù)多則處理比較復(fù)雜。如何在保持證候特色的前提下,對證候的高維性進(jìn)行降維處理,因此成為關(guān)鍵問題。2.2高維數(shù)據(jù)處理的技術(shù)方法與統(tǒng)計(jì)分析首先要認(rèn)識中醫(yī)證候究竟包含了多少維度,每個(gè)維度又包含了何種表征。亦即依據(jù)中醫(yī)常見證候,辨別主要因素,伴隨因素,級聯(lián)反應(yīng),提取公認(rèn)的特征性證候因素。然后對有關(guān)表征信息(如經(jīng)典的四診信息)的適用范圍、診斷方法、有關(guān)定性定量描述等進(jìn)行界定,依據(jù)臨床調(diào)查驗(yàn)證其可重復(fù)性、敏感性與可靠性。例如辨證“八綱”各自概括了一方面的病理本質(zhì)。從某種意義上說,六經(jīng)辨證、衛(wèi)氣營血辨證,都可理解為是表里淺深輕重層次劃分的辨證分類方法。臟腑辨證,則是根據(jù)臟腑的生理病理及經(jīng)絡(luò)循行的表現(xiàn)來判斷病變的部位、以寒、熱、虛、實(shí)來辨別病性、以臟腑間的相互關(guān)系來分析病證的傳變規(guī)律,即以臟腑的生理功能和病理變化反映于外的不同證候作為辨證依據(jù)。機(jī)體是復(fù)雜的巨系統(tǒng),在整體、器官、細(xì)胞、分子等各個(gè)層次均包含著多因素的問題。在非線性復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中,常需將高維數(shù)據(jù)投影到低維空間來進(jìn)行描述和統(tǒng)計(jì)處理,以便進(jìn)行綜合評價(jià)及其他轉(zhuǎn)換和利用。降維技術(shù)是目前處理高維數(shù)據(jù)的一些主要方法。常見的降維方法有:多因素分析統(tǒng)計(jì)方法(聚類分析、主成分分析、因子分析、典型相關(guān)分析、多維尺度分析等),同時(shí),由于多元分析方法大多是建立在數(shù)據(jù)的正態(tài)假設(shè)的基礎(chǔ)上,如果偏離正態(tài)假設(shè),結(jié)果就可能產(chǎn)生畸變。為彌補(bǔ)這一局限,目前投影尋蹤(PP)方法、切片逆回歸方法等成為處理高維非正態(tài)數(shù)據(jù)的一種新興的統(tǒng)計(jì)方法。其基本思想是將高維數(shù)據(jù)投影到低維子空間上,尋找出能反映原來高維數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)或特征的投影,以達(dá)到研究、分析高維數(shù)據(jù)的目的,并可用以解決一定程度的非線性問題。當(dāng)然,在一定情況下,證候診斷數(shù)據(jù)過少而難以判別證候?qū)傩缘氖吕?亦可“升維”處理。如新興的SVM方法就是將數(shù)據(jù)投射在高維空間而獲得規(guī)律性認(rèn)識。3關(guān)各要素間相互關(guān)系的復(fù)雜程度證候的組成要素體現(xiàn)了證候的維度,證候的“階度”則體現(xiàn)了臨床實(shí)踐中,證候有關(guān)各要素之間相互關(guān)系的復(fù)雜程度。人體大多數(shù)重要的生理或病理特征,都來源于復(fù)雜生物系統(tǒng)中多層次、各部分的相互作用。辨證論治的特點(diǎn)是在重視各種因素作用的同時(shí),更強(qiáng)調(diào)各因素在整體中的作用與聯(lián)系,且面臨的更多是復(fù)雜的非線性現(xiàn)象。3.1證候與生理的關(guān)系(1)證候間的相互關(guān)系:如證候相兼、證候錯雜、證候真假、證候轉(zhuǎn)化等。用八綱來分析、判斷、歸類證候,并非孤立、對立、靜止不變的,而是相互間可有兼夾、錯雜,可有中間狀態(tài),證候的演變可有臨界狀態(tài),并隨病變發(fā)展而不斷變化。(2)表征信息的相互關(guān)系:證候的表征信息,如癥狀、體征等即是主、客觀交融的結(jié)果,同時(shí)癥狀之間存在復(fù)雜的、多層次的相互關(guān)系,不同的癥狀組合可以表征不同的證候狀態(tài)。而證候有關(guān)的四診信息、現(xiàn)代診療信息日趨豐富。階度越高,復(fù)雜度越高,各因素之間的非線性關(guān)系越強(qiáng)。(3)機(jī)體與環(huán)境、病因、病位、病性以及邪正相爭的關(guān)系:證候是機(jī)體在致病原因和條件作用下,整體體質(zhì)反應(yīng)特征和整體與周圍環(huán)境(包括自然環(huán)境和社會環(huán)境)之間、臟腑經(jīng)絡(luò)與臟腑經(jīng)絡(luò)之間相互關(guān)系發(fā)生紊亂的綜合表現(xiàn)。(4)在證候的辨析過程中,涉及到醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)、直覺、感悟等不完全理性(有限理性)因素的作用,以及對病人情緒、偏好、意志等非理性因素的觀察與總結(jié),主、客觀因素的交融,也是證候復(fù)雜性的來源之一。3.2證候診斷標(biāo)準(zhǔn)化提高中醫(yī)療效的可重復(fù)性,必以辨證治療的標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化為基礎(chǔ)。但是過于強(qiáng)調(diào)證候診斷的標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化,必將以弱化辨證論治為代價(jià)。如何解決這一矛盾?需要從以下兩方面考慮:在什么階度(層次)上進(jìn)行規(guī)范,可以體現(xiàn)證候的共性?如何把握證候要素組合的復(fù)雜度,從而體現(xiàn)辨證論治的靈活性?3.2.1中風(fēng)病的辨證診斷中醫(yī)辨證是在錯綜復(fù)雜的臨床表現(xiàn)中抓住疾病的本質(zhì),而施以治本之法;辨病是建立在對疾病特異病因、病理變化、發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識上,使辨證治療更具有針對性。在一定意義上,證候的診斷是一個(gè)在多種方案中如何進(jìn)行選擇決策的問題。歸納學(xué)習(xí)方法中的決策樹技術(shù)可以提供一定的啟示。構(gòu)造決策樹主要包括決策點(diǎn)、方案枝、狀態(tài)點(diǎn)、概率枝,而單級(階)決策樹、多級(階)決策樹則體現(xiàn)了不同的復(fù)雜度及不同的等級。在降維選取特征性證候因素如“外感六淫”、“五臟之氣”的基礎(chǔ)上,可進(jìn)一步構(gòu)造以內(nèi)傷、外感為為根(root),以特征性證候因素,結(jié)合臟腑辨證為方案枝,以諸多具體疾病為節(jié)點(diǎn)(node,包括父節(jié)點(diǎn)、子節(jié)點(diǎn),二者相差一個(gè)階度)的證候診斷多階決策樹。其中階度(level)為樹的代數(shù),由樹成林(forest,樹根以下的部分),則可使證候的判斷既有所把握“內(nèi)實(shí)”,又具有一定的普適性“外虛”,從而為證候的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了可控的基礎(chǔ)和平臺。90年代,中風(fēng)病的辨證診斷即部分體現(xiàn)了以上特點(diǎn)。該成果采用國際量表學(xué)的設(shè)計(jì)原則,在控制盡可能小的干擾因素的基礎(chǔ)上,對中風(fēng)病常見的6種基本證候因素(風(fēng)證、火熱證、痰證、血瘀證、氣虛證、陰虛陽亢證)在中風(fēng)病始發(fā)狀態(tài)下的分布、組合規(guī)律進(jìn)行較為系統(tǒng)深入的研究,建立在多中心、大樣本、前瞻性基礎(chǔ)上的中風(fēng)病證候分布與組合狀態(tài)(54種組合狀態(tài))。3.2.2證候變化的整體特征—有效信息組合及組合效應(yīng)基礎(chǔ)上的證候標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)典的辨證論治主要是透過錯綜復(fù)雜的四診信息而得出“證候”的規(guī)律性認(rèn)識,同時(shí)證候診斷客觀上大多反映為特定的四診信息組合,并由此表征出各類證候狀態(tài)。隨著研究的深入,有助于證候診斷的多層次信息已日漸豐富,主要有四診信息(包括體征)、理化信息(實(shí)驗(yàn)室檢查,影像學(xué)指標(biāo))、生物學(xué)信息(蛋白、基因)等。因此,在采集多層次信息的基礎(chǔ)上,以名義數(shù)據(jù)、有序數(shù)據(jù)、區(qū)間數(shù)據(jù)等對癥狀等多類指標(biāo)進(jìn)行量化,通過不同指標(biāo)或指標(biāo)組合的證候貢獻(xiàn)度分析,以相對標(biāo)準(zhǔn)化的有效信息組合刻畫特征性證候因素,并輔以方劑反證,這是證候診斷標(biāo)準(zhǔn)化的有效途徑。證候的穩(wěn)定狀態(tài)或標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)是相對的,證候作為“機(jī)體整體反應(yīng)狀態(tài)”,必然涉及到整體性和動態(tài)性特征,即有效信息組合的整體效應(yīng)及動態(tài)變化規(guī)律。由于中醫(yī)學(xué)對人體體質(zhì)因素、環(huán)境因素及疾病不同階段證候演變的整體認(rèn)識方法,使得對證候“階度”的處理、證候狀態(tài)的度量,必然需要大量的信息分析,特別是通過對證候因素(包括各種指標(biāo)組合的關(guān)系、指標(biāo)動態(tài)變化特點(diǎn)等)的“升階”而進(jìn)行的非線性規(guī)律分析尤為突出。我們通過臨床調(diào)查和Cosinor-rhythmometry分析發(fā)現(xiàn),風(fēng)濕病寒、熱證候患者的疼痛癥狀具有不同的動態(tài)的節(jié)律模式,同時(shí)寒、熱方劑干預(yù)下HPA軸-免疫系統(tǒng)有關(guān)激素、細(xì)胞因子也具有寒熱不同,而方證相關(guān)的動態(tài)節(jié)律特征;利用Cluster分析也發(fā)現(xiàn)不同的癥狀組合對于疾病具有不同的診斷準(zhǔn)確率。提示癥狀等表征信息的標(biāo)準(zhǔn)化及其組合效應(yīng)分析,可有效地反映疾病背景下的證候特點(diǎn),并為證候多層次生物學(xué)特征的提取提供重要基礎(chǔ)。采用系統(tǒng)的計(jì)算模型分析各部分的相互作用,則可進(jìn)一步深入理解基于有效信息組合的證候整體狀態(tài)。對于證候構(gòu)成判斷、證候演變規(guī)律、證候整體特征、臨界證候狀態(tài)等相關(guān)問題,可用的工具和方法有分類、聚類、減維、模式識別、可視化、決策樹、遺傳算法、不確定性處理等。多種算法很多模式,特別是與分類有關(guān)的模式,可以有不同的算法來實(shí)現(xiàn),適用于不同的需求和環(huán)境。3.2.3降階論治證候“升階”升階可以提高精度,適于非線性變化(二階以上就是非線性)、較高復(fù)雜度刻畫;降階則便于尋找線性對應(yīng)關(guān)系。具體到證候階度(升階或降階)的處理方式,則主要取決于是否能夠表征對應(yīng)的干預(yù)狀態(tài),從而在與具體辨病相結(jié)合的基礎(chǔ)上,以便采取干預(yù)措施,或“以方測證”。臨床中類似于“但具一癥便是”、“有是證則用是方”的線性對應(yīng)關(guān)系,可以降階處理;而對于眾多常見病癥、個(gè)體差異、證候演變與臨界證候的度量,則可以“升階”以提高證候主軸基礎(chǔ)上進(jìn)行