关键词:
腺样体肥大
肺脾气虚证
诊断量表
诊断模型
机器学习算法
摘要:
背景:
中医证候作为疾病阶段性病理本质的概括,具有阐释疾病动态演变规律的特点,是中医诊疗体系的理论基础。辨证论治作为中医临床实践的核心方法论,是临床医师遣方用药的前提。但目前辨证依赖于医者的经验性判断,存在主观判断偏差,制约了中医诊疗体系的标准化进程。因此建立证候量化评估体系成为推动中医现代化与国际化的关键路径。腺样体肥大作为儿童耳鼻喉科常见疾病之一,其临床症状及并发症严重影响着儿童的生长发育和心理健康,而中医药展现出独特疗效优势。肺脾气虚既是腺样体肥大的病机基础,同时肺脾气虚证亦是腺样体肥大的常见证候,但目前缺少相应的证候标准化研究,影响着中医药的临床疗效。因此本研究以腺样体肥大肺脾气虚证入手,系统构建基于四诊信息的证候诊断量表。通过整合传统辨证要素与现代研究方法,开展关于腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表初步研制,旨在开发具有临床实用价值的量化工具,进一步提升中医诊断的精准性和治疗的有效性。
目的:
本研究遵循中医证候量表的规范化研制流程,初步构建了腺样体肥大肺脾气虚证的诊断量表,并通过信度、效度、性能等多维度完成了量表的评价,为腺样体肥大的证候标准化研究提供参考。同时将现代机器学习算法融入量表研制环节,也为中医量表的研制方法学提供新思路。
方法:
1腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表条目池构建
采用文献回顾法,系统检索腺样体肥大肺脾气虚证相关文献,并进行统计和分析,形成诊断量表初始条目池。同时采取德尔菲专家咨询法,向从事儿科及耳鼻喉科领域的专家们发放问卷,以获取每位专家们对于该问卷中条目的意见。根据专家的专家积极程度、权威程度系数、意见一致性对问卷结果进行评估,根据专家的意见完成条目的修改和删减,最终形成腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表的最终条目池。
2腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表条目的筛选
采用主客观综合筛选法对条目进行筛选。主观筛选法根据德尔菲专家意见,通过各个条目的平均值、变异系数、标准差和满分率等指标进行筛选。客观筛选法则采用横断面调查研究,收集2023年9月~2025年1月北京中医药大学东直门医院儿科及耳鼻喉科门诊、中国中医科学院广安门医院耳鼻喉科门诊就诊的腺样体肥大患儿病例资料,选取区分度法、相关系数法、克朗巴赫系数法及因子分析法等统计学方法和Lasso CV、Boruta算法、Cat Boost、Ada Boost回归模型和SVR5种机器学习算法综合完成条目客观筛选,最后综合主客观筛选法结果,得出最终量表条目。
3腺样体肥大肺脾气虚证诊断模型构建及评价
以最终筛选得到的核心症状和体征为特征自变量,将临床病例资料按7:3的比例进行训练集与测试集的划分,通过5折交叉验证避免模型过拟合,选择决策树算法、BP神经网络算法、朴素贝叶斯分类、KNN和RF等5种现代机器学习算法进行诊断模型构建,并以准确率、精确率、召回率、F1值以及受试者工作特征曲线下面积(AUC)等指标对诊断模型预测性能进行评估。
4腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表的形成及评价
通过Fisher进行赋权、ROC曲线确定诊断界值,另外采用因子分析进行维度划分,并通过单因素和多因素Logistic回归确定维度贡献度,最终形成腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表。从内部一致性(Cronbach'sα系数)评价量表信度,从内容效度、结构效度、区分效度综合评价量表效度,从敏感度、特异度、判断准确率、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比、Kappa值等指标评价量表性能。
结果:
1腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表条目池构建
对中英文8个数据库建库至2023年9月的相关文献进行挖掘,共纳入62篇文献。对纳入文献症状体征进行拆分和规范,结合小组讨论和专家意见增加鼻腔局部辨证,形成初始条目池。结合德尔菲法结果,最终形成腺样体肥大肺脾气虚证条目池,进入下一步条目的筛选环节,包括纳差、舌质淡、神疲乏力等30条症状、体征相关条目以及鼻腔黏膜色淡白、鼻腔黏膜色淡粉、鼻腔黏膜肿胀3个鼻腔局部辨证条目。
2腺样体肥大肺脾气虚证诊断量表条目的筛选
根据第二轮德尔菲专家问卷结果进行主观筛选法,结果显示肢体困重、头晕、脉滑3个条目予以删除。临床横断面纳入546例病例,经过统计学方法删除13个条目,保留20个条目,机器学习算法删除11个条目,保留22个条目。综合主客观筛选法,最终保留17个条目进行量表构建,包括自汗、恶风、易感冒、神疲乏力、少气懒言、打喷嚏、涕清稀、纳差、腹胀、精神困倦、便溏、面色少华、舌质淡、舌有齿痕、脉细、鼻腔黏膜色淡白、鼻腔黏膜肿胀。
3腺样体肥大肺脾气虚证诊断模型构建及评价
决策树算法模型在测试集上的准确率为87.8%,精确率为94.1%,召回率为87.2%,F1值为0.905,AUC为0.887;BP神经网络算法模型在测试集上得到的准确率为89.6%,精确率为94.2%,召回率为89.