18.四川省中医院：基于大数据分析影响带状疱疹后遗神经痛发生之关键因素【CHIMA 2019案例分享】

带状疱疹（herpes zoster）由潜伏在体内的水痘-带状疱疹病毒（VZV）再激活所致，表现以沿单侧周围神经分布的簇集状小水疱为特征，常伴显著的神经痛。

带状疱疹的年发病率约为3—5‰，是皮肤科最常见的疾病之一，约9%—34%的带状疱疹患者会发生带状疱疹后遗神经痛（PHN），在我科住院患者数中，多年来居第一位。据估计我国约有400 万的PHN患者。PHN以顽固的持续性隐痛伴阵发性剧痛为临床特征，严重影响患者的身心健康。在带状疱疹发病早期给予有效治疗是预防PHN发生的关键。目前临床应用的抗病毒、止痛、营养神经、中药、针灸等治疗手段在预防PHN方面取得了一些效果，但哪些因素是导致PHN发生的关键，哪些治疗又是预防PHN的关键尚存争议。我们应用大数据的方法分析过去多年的带状疱疹患者检查指标和治疗方案，以期找到影响PHN的关键因素。

1.数据提取与清洗

（1）以入院诊断带状疱疹为关键词，从病案室提取2011年12月至2018年2月间四川省中医院皮肤科住院部收治的带状疱疹患者，共1503人。具体数据包括患者住院号、性别、出生日期、年龄、出生地详细地址、籍贯、民族、身份证号、职业、现居地址、联系电话、入院日期、出院日期、入院途径、入院病室、出院病室、专科情况、过敏药物、住院天数、入院主病诊断、出院主病诊断、入院主病诊断编码、出院主病诊断编码、出院主病疗效、出院其他诊断、总费用等44条信息。

（2）以第1步中查阅到的带状疱疹患者住院号为ID，从His系统中提取患者住院期间的检验结果数据。包括血细胞分析、大便分析、小便分析、肝肾功、电解质、心肌酶谱、心肌损伤标志物、血脂、凝血、梅艾乙肝、体液免疫、自身免疫抗体谱等数据。

（3）以第1步中查阅到的带状疱疹患者住院号为ID，从His系统中提取患者住院期间的治疗过程数据。包括患者住院期间的护理情况、使用西药情况、使用中药情况及非药物治疗情况。具体包括：护理常规、护理级别、饮食要求、西药（包括单次剂量、总剂量、用药起止时间、用药途径）、中药（包括方剂名、药物组成、单位药剂量、剂数、服法）、非药物治疗方式（包括针灸、温针、耳针、激光疗法、疱液抽取术、穴位注射、换药等）。

（4）以第1步中查阅到的带状疱疹患者住院号为ID，从电子病历中查阅并记录患者入院时发病时间、发病部位。

（5）以第1步中查阅到的带状疱疹患者住院号为ID，从护理组患者出院随访记录中查找带状疱疹患者出院后一月的疼痛评分回访记录，其中发生PHN的记为1，未发生PHN的记为0。排除电话未接通，不能准确描述是否疼痛，以及随访时已经死亡的患者，共计200人，最终得到有效病例1303人。

以上5部分内容，对第1、2、3部分进行数据清洗后，与第4、5部分数据组合成为excel宽表（1303例*2958条信息/例），待分析（如图1）。

图1 数据提取与清洗

2.机器学习及建模

应用数据挖掘技术，以是否发生PHN为分类依据，采用GBM（gradient boosting machine）算法对宽表中的数据进行分析，构建PHN预测模型，最终得出影响PHN发生的关键因素及预防PHN的关键治疗手段。

通过GBM算法构建了一个PHN预测模型，且模型的预测性能良好，对PHN的发生具有一定的预测性。该模型查全率为70.40%，特异度为70.15%，查准率为68.75%，整体正确率为70.27%（如图2）。

图2

该模型的精度，检验样本的ROC=0.752，训练样本则达到了0.986，说明算法学习及预测准确率较高（如图3）。

图3

通过模型变量重要性排名可以得出住院天数、年龄、胆碱酯酶、平均红细胞血红蛋白浓度、钠、尿酸、总二氧化碳、柴胡等62个与PHN的发生及治疗有关的变量，且得出了每个变量与PHN发生的风险关系（如图4），为临床预防PHN提供了参考依据。

图4

1.新颖性和创新性

查阅国内外文献，尚无应用大数据分析带状疱疹或PHN的相关文献，本研究具有新颖性。

国内外有关带状疱疹和PHN的研究繁多，大多采用经典的临床数据统计分析为主，本研究采用大数据对大量高维度的医疗数据进行深入分析，从中挖掘隐藏的知识。体现出研究方法、研究思路的创新。

2.数据量较大

本研究最终以1303例*2958条信息/例作为研究对象，总共对超过300万条信息进行分析。符合大数据分析，信息越大，精度越高的要求。

3.结果与既往临床认知不同

最终得出的结果显示，与PHN的发生关系最密切的前10位因素分别是：1住院天数，2年龄，3胆碱酯酶，4平均红细胞血红蛋白浓度，5钠，6尿酸，7总二氧化碳，8柴胡，9白细胞，10胆汁酸。

其中部分结果与既往临床认知相符，比如年龄越大，发生PHN的几率越高（如图5）。

图5

也有部分结果是既往临床未认识的，比如低血清钠（如图6）、低尿酸血症（如图7）与PHN发生的相关性。

图6

图7

有些研究结果提示了呼吸系统疾病导致了PHN的发生，在既往临床中并没有被重视，比如血清总二氧化碳与 PHN患病风险关系。根据本次研究结论，改善肺通气功能可以降低PHN发生的几率（如图8），这对于今后临床治疗有较好的指导作用。

图8

本次研究针对所有治疗期间应用的中药做了统计分析，发现与PHN风险有关的中药共有16个，其中柴胡排名第8位，其他中药排名较后，与患PHN风险关系较弱。有利于疼痛减轻的中药：柴胡、南沙参、鸡血藤、生地黄、牡丹皮、重楼、玄参、防风；不利于疼痛减轻的中药：黄芩、延胡索、路路通、佩兰、山药、桃仁、乳香、藿香，对于临床用药有一定指导作用。