胃癌患者中医证候要素分布：一项横断面研究

摘要

本研究建立了一种可重复的方案，用于识别和量化胃癌患者的中医证候要素，从而通过聚类分析、相关性分析和主成分分析等方法实现系统性分析。

摘要

胃癌仍是全球发病率和死亡率的主要原因之一，在中国尤其负担沉重。中医强调整体调节和辨证论治，但目前针对胃癌证候要素的可重复量化方法仍较为有限。本研究在无锡市第二中医医院（2022年12月至2024年3月）开展了一项横断面研究，纳入60例患者，提出了一套标准化、可重复的证候要素评估方案。采用标准化病例报告表收集人口学资料、病史及中医诊断信息；通过加权评分系统结合双专家裁定法识别证候要素。数据分析遵循预设的多变量分析流程：两阶段H-K聚类分析（先采用层次聚类Ward.D2法建议聚类数k，再通过k均值聚类优化）、相关性网络映射及主成分分析。最常见的证候要素为气滞、气虚、血瘀、脾虚和湿邪；气滞与血瘀、气虚与血瘀之间存在显著关联，湿/痰亦与其他要素存在附加联系。主成分分析显示，少数几个证候要素即可解释患者间大部分变异，支持具有临床意义的分层。本方案将中医证候要素评估转化为可量化的操作步骤，并提供可共享的表单与代码，提升了评估的客观性与可重复性，为临床决策及多中心验证提供了方法学基础。该框架可推广至其他恶性肿瘤，有助于推动中医在循证肿瘤学中的更广泛整合。

引言

胃癌仍然是全球范围内最常见且致死率最高的恶性肿瘤之一，中国的发病率和死亡率负担尤为沉重^1,2。尽管在手术切除、化疗和靶向治疗方面取得了进展，但总体预后仍不理想，凸显出需要采用能够同时应对疾病生物学特性和患者生活质量的补充性治疗策略³。中医（TCM）强调整体调节和辨证论治，在肿瘤学中被广泛应用；然而，由于缺乏标准化且可重复的辨证方法，限制了中医在循证癌症治疗中的系统性整合^4,5。

近年来，证候要素辨证的发展为量化中医证候背后的关键病理因素提供了系统性框架，从而实现更精确的患者分类和个体化干预措施⁶。将这一量化框架应用于胃癌研究，有助于弥合传统理论与现代分析方法之间的鸿沟，但目前仍缺乏可重复、标准化的操作流程⁷。据我们所知，本研究是首个在胃癌中实施证候要素评估的标准化方案，包含明确的评估表单、双专家裁定机制，以及预设的多变量分析流程（两阶段H-K聚类、相关性网络和主成分分析），并以可复制、多中心推广的形式呈现。通过将证候辨识转化为可测量变量，并预先设定分析参数，本研究为临床实践和多中心研究提供了可复制的基础，阐明了胃癌人群中关键证候要素的分布特征，并为实现更精准的中医肿瘤学策略提供了切实可行的路径。

方案

伦理与监管

本研究经无锡市第二中医医院伦理委员会批准（20220904）。所有参与者均按照《赫尔辛基宣言》的要求签署书面知情同意书；研究过程符合国际人用药品注册技术协调会-药物临床试验质量管理规范（ICH-GCP）原则。用于演示的任何可识别媒体均获得了单独的知情同意。为减少评估偏倚，在进行评分和裁定时，对中医证候要素进行评估的医师对美国癌症联合委员会（AJCC）分期及治疗状态保持盲态；盲态由数据管理员通过从评估人员使用的表格中删除相关信息字段予以维持。

患者招募与病例来源

2022年12月1日至2024年3月31日期间，从无锡市第二中医医院的门诊和住院部连续纳入胃癌患者。筛查过程采用前瞻性记录（包括接触顺序、入组资格判定、排除原因、知情同意结果）。去标识化的筛查清单和空白病例报告表（CRF）作为表格提供在公开数据存储库的“数据可用性”部分。纳入队列的基线人口学特征和分期汇总信息见表1，以供后续分析参考。

诊断与分期标准

诊断依据中华人民共和国卫生部医政司发布的《常见恶性肿瘤诊疗规范》，所有病例均需经病理学确诊。肿瘤分期依据《AJCC癌症分期手册》第8版确定，并在入组前根据病理学和影像学原始资料进行核实⁸。

纳入标准与排除标准

年龄≥18岁、经病理确诊为胃癌且卡氏评分（Karnofsky Performance Score, KPS）≥60的成年患者符合入组条件，前提是能够完成标准化的中医证候评估。排除标准包括妊娠、存在影响知情同意或安全性的不稳定严重合并症，或核心基线数据不完整者。接受或曾接受过化疗、放疗或靶向/免疫治疗的患者均符合入组条件；治疗状态将被记录（从未/正在进行/既往）并用于分层分析和敏感性分析。若患者证候辨识所需数据不足、出现快速临床恶化或应患者个人要求，可终止其参与研究，且不影响后续临床治疗。

数据收集与管理

经过培训的研究人员完成了名为《胃癌患者证候要素信息采集表》的标准化病例报告表。数据使用电子表格软件（版本≥15.30）进行双人独立录入，交叉核对并校正无误后锁定数据库。从首次录入到数据分析阶段，均维护了数据字典、编码表和审计日志。分析所用数据集已去标识化，并采用基于角色的访问控制进行存储；同时存档一份带有时间戳的冻结副本，以支持结果的可重复性及审计工作。

标准化中医评估

临床评估遵循望、闻、问、切四种经典诊法，在恒定光照条件（约5,000–6,500 K；显色指数≥90）下按固定顺序进行。患者面向光源就座，舌象与脉象特征采用预定义的描述术语进行记录。评估人员在正式评分前，均通过试点病例和示例案例进行了校准。所有观察结果均立即记录于病例报告表（CRF）中，以尽量减少回忆偏差。通过本评估所得的复合中医证候模式在队列层面的分布情况汇总于表2（脚注中注明是否允许单一主证或多个证候）。

综合征-要素评分与裁定

根据证候要素量表（完整条目列表及编码见补充表1）对各项进行评分。采用Cohen's κ系数（95%置信区间）量化评分者间信度（存在/不存在），结果汇总于补充表2。严重程度权重设定为：轻度 = 0.7，中度 = 1.0，重度 = 1.5。每个证候要素内的加权条目得分相加，得到该要素的总分。证候要素的存在性判定阈值设定为14；在阈值12和16时的稳健性结果见补充表3。两名中医肿瘤科医师独立对每个病例进行评分，分歧通过共识会议并附书面理由予以解决。各患者中证候要素的患病率见表3，条目至证候要素评分的示例计算过程见补充图1。

统计学分析

软件与可重复性

所有分析均在 R（v4.3）中进行。可运行且版本锁定的脚本及完整的 sessionInfo() 输出结果已随数据集一并归档（https://doi.org/10.6084/m9.figshare.30405196.v2）。所有随机过程前均设置了固定的随机种子。核心函数/包包括：base stats（prcomp、hclust、kmeans）、cluster（silhouette）和 igraph（网络可视化）⁹。元素层级的分布汇总见补充表 1，空白病例报告表（CRF）、数据字典以及整理好的输入矩阵均可在数据可用性部分引用的公共仓库中获取。

两阶段 H - K 聚类

采用两阶段方法来确定具有临床可解释性的分组。

分层聚类阶段：对患者-元素加权得分进行z标准化，计算欧氏距离，并采用Ward.D2连接法进行凝聚聚类。通过综合考虑簇内离差的肘部法则、分支稳定性以及初步的轮廓系数模式，对树状图进行观察，以提出候选的聚类数目k¹⁰。

k均值优化。对于每个候选的k值，k均值聚类从层次划分结果初始化，并以nstart ≥ 50运行；最终的聚类成员分配使类内平方和最小化。导出平均轮廓宽度及各聚类的特征谱型以确保可追溯性。标准化评分的综合热图如图1所示；相应的系统发育树图如图2所示。

主成分分析与相关性网络

元素得分矩阵经过中心化和标准化处理，并使用 prcomp(center = TRUE, scale = TRUE) 进行主成分分析（PCA）。节点大小反映元素的丰度；标签经过手动调整以确保无重叠且易于阅读。所得相关性网络如图3所示。PCA 双标图如图4所示。元素间的成对 Pearson 相关性通过成对完整观测值计算得出；当 |r| ≥ 0.30 时保留边，边的宽度与 |r| 成正比。网络布局采用力导向算法（Fruchterman-Reingold）以提高可读性¹¹。

缺失数据与敏感性

各变量的完整性（计数，%）汇总于补充表4；由于缺失数据较少，所有主要结果均采用完整病例分析。通过在不同评分截断值（12 和 16）下重新计算要素存在性分类，并与预设阈值 14 进行比较，以评估结果的稳健性（补充表3），并在适用的情况下按治疗状态分层（从未/持续/既往；补充表5）进行分析。两位独立的中医专家对要素判定的一致性较高（总体一致率为95%），详见补充表2。补充图1提供了一个示例，说明条目到要素的评分及阈值确定过程。

质量控制、时间安排与故障排除

质量控制包括每周进行10%的源数据核查、定期对评估人员进行重新校准，以及在数据库锁定前进行自动的范围和逻辑检查。典型的时间安排为：每例受试者的筛选/知情同意约需10-15分钟，标准化的中医评估与评分需20-30分钟，数据录入/核查需10-15分钟。关键步骤包括保持稳定的照明条件和固定的检查顺序；确保评估人员对疾病分期和治疗分组保持盲态；以及记录所有裁决决定的原因。在总结数据分布时，分母需明确标注为N（患者数）或非排他性条目计数，并且在正文、表格和图注中始终使用相同的分母。

结果

受试者特征

2022年12月至2024年3月期间共纳入60例胃癌患者。年龄分布为：41–50岁，9/60（15.0%）；51–60岁，18/60（30.0%）；61–70岁，15/60（25.0%）；71–80岁，13/60（21.7%）；81–90岁，5/60（8.3%）。总体性别分布为男性37/60（61.7%），女性23/60（38.3%）。各年龄组内性别分布数量见表1，该表为后续分析提供了基线背景信息。

中医证候类型的分布

在复合型中医证候中，最常见的为气滞血瘀（60例中的11例，占18.3%），其次为痰...

讨论

本研究建立并应用了一种标准化的、以方案为中心的工作流程，用于识别和量化胃癌中的中医证候要素。通过结合加权评分系统、双专家裁定以及预设的多变量分析流程——两阶段H-K聚类、相关性网络分析和主成分分析，该方法一致地凸显出气滞、气虚、血瘀和湿证是该队列中最常见且具有临床意义的证候要素，与既往观察结果一致^12,13。本研究的贡献不仅在于验证了这些证候要素的普遍性，更在于其方法学意义：提供了一个可重复、适合视频展示的框架，明确规定了数据采集、评分、裁定和分析的具体步骤，从而有助于在肿瘤学领域搭建传统诊断实践与现代定量研究之间的桥梁^14,15。

证候-证素共现模式——特别是气滞血瘀、气虚血瘀以及湿痰互结——在聚类分析和网络分析中均显著呈现^16,17

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
病例报告表 (CRF)	无锡市第二中医医院	CRF-001	用于收集患者数据的标准化表格
cluster R 包	CRAN	R-cluster-008	用于聚类和轮廓分析的 R 软件包
检查照明灯 (5,000–6,500 K)	Philips	EX-LIGHT-003	用于中医检查的照明光源
igraph R 包	CRAN	R-igraph-007	用于网络可视化的 R 软件包
脉象测量仪	Omron	PMD-005	用于中医诊断过程中脉象测量的设备
R 软件	The R Project	R-001	用于统计分析的开源软件
stats R 包	CRAN	R-Stats-006	用于统计分析的 R 软件包（prcomp、hclust、kmeans）
证候要素量表	无锡市第二中医医院	SE-Scale-002	用于评估证候要素的评分工具
舌象成像设备	Canon	TI-IMG-004	用于采集舌象图像的设备