基于尿液颜色量化模型的冠心病中医证候客观分类研究

《Scientific Reports》：Urine color tool for coronary heart disease phenotyping

本研究针对冠心病(CHD)患者"上热下寒"证候分型缺乏客观量化指标的问题，通过CIE Lab色度系统对晨尿颜色进行量化分析。研究发现尿液L、a、b值与上热证(OR=1.38/1.30)和下寒证(OR=1.42/0.82)显著相关，构建的分类模型准确率达85.2%，为中医证候客观化提供了创新工具。

　　

冠心病作为全球死亡率最高的心血管疾病之一，患者个体差异显著影响了治疗效果和预后。临床观察发现，冠心病患者常表现出特征性的症状组合：部分患者主要表现为"上热证候群"（如口苦、烦躁），另一部分则表现为"下寒证候群"（如四肢发冷），这些证候可能独立存在或同时出现。然而，目前的证候识别完全依赖于患者的主观描述和医生的经验判断，缺乏统一的客观标准。患者对症状的感知和描述能力存在显著个体差异，可能导致信息不准确或不一致；同时医生在解读过程中可能带入个人经验偏差，影响诊断的可重复性和评判者间一致性。特别是在症状复杂、描述不清或表现轻微的情况下，仅依靠临床问诊进行精确证候分类面临巨大挑战。

为解决这一临床难题，北京中医药大学张瑞婷教授团队在《Scientific Reports》发表了创新性研究成果。研究人员巧妙地将色彩科学与传统中医理论交叉融合，开创性地建立了基于尿液颜色量化的冠心病寒热证候客观分类模型。

研究团队采用了几个关键技术方法：通过多中心横断面研究设计，纳入200例冠心病患者和240例健康对照（来自中日友好医院心内科和健康管理中心）；使用CIE Lab色度系统量化晨尿颜色参数（L、a、b值）；采用双向方差分析和层次多项逻辑回归构建分类模型。

2.1 基线特征

研究结果显示，冠心病组上热证候群发生率（44.50%）显著高于健康对照组（25.42%，P=0.033），下寒证候群发生率（60.50%）也显著高于对照组（20.42%，P=0.005）。亚组分析发现，与健康对照组相比，具有上热、下寒或上热下寒证候群的冠心病患者表现出更高的男性比例、BMI值、收缩压、饮酒率、中性粒细胞（NEUT）、单核细胞（MONO）水平和尿液电导率（Cond），而尿液a值和b值显著降低（P<0.05）。

2.2 尿液色度参数与证候群的相关性

相关性分析揭示了重要规律：上热证候群与L值呈强负相关（r=-0.73），与a值（r=0.79）和b值（r=0.74）呈强正相关；下寒证候群则呈现完全相反的相关模式（L值：r=0.81；a值：r=-0.77；b值：r=-0.73）。这表明上热证患者尿液颜色更深（L值降低，a、b值升高），而下寒证患者尿液颜色更浅（L值升高，a、b值降低），与传统中医"尿黄属热、尿清属寒"的理论高度吻合。

2.3 双向方差分析结果

在控制NEUT、HGB、WBC、EC、LEU、CAST和SG等协变量后，双向方差分析证实上热证和下寒证对尿液色度参数存在显著的独立主效应（η²=0.05-0.11，P<0.05），而两者的交互效应不显著（η²<0.03）。这一发现印证了中医"阴阳可分不可离"的理论，表明上热证和下寒证通过不同的病理途径影响机体代谢。

2.4 回归模型与分类性能

通过层次多项逻辑回归构建的完整模型（Model 4）显示，尿液颜色参数共同贡献了模型86.3%的判别信息。模型整体准确率达到85.2%，模型分类结果与临床诊断的一致性Kappa系数为0.77（P<0.01），显著优于传统主观评估方法（65-70%）。

2.5 分类工具

基于回归系数，研究团队建立了判别函数计算公式：上热得分=-2.33×L′+12.08×a′+9.85×b′；下寒得分=13.15×L′-7.45×a′-14.48×b′；上热下寒得分=6.20×L′+0.75×a′+9.25×b′。其中L′、a′、b′为标准化参数，应用时只需将患者的尿液L、a、b值代入公式即可实现证候分类。

研究结论表明，尿液色度参数能够客观表征冠心病患者寒热证候的特征。量化尿液颜色可为寒热证候群的识别提供可重复的依据，减少主观偏差。该模型为中医证候辨证提供了可靠的量化辅助工具，特别适用于症状描述不清和证候复杂的患者。

讨论部分深入分析了尿液颜色变化与寒热证候的病理联系。上热证患者尿液颜色加深（L≤53.0，a≥8.6，b≥28.9）与"热证见红"的传统观察高度一致，表明代谢产物浓度增加，这与氧化应激增强和炎症因子释放增加相关。研究发现上热证患者中性粒细胞和单核细胞水平显著升高（P<0.01），符合"热毒伤阴"的病机演变及其与全身低度炎症的关联。而下寒证患者尿液颜色变浅（L≥52.9，a≤9.0，b≤29.5）则提示了"阳虚水停"理论与肾小球滤过率改变之间的潜在病理联系。

该研究的创新意义在于首次将CIE Lab色度系统应用于尿液颜色量化，建立了客观独立的定量指标；通过多中心设计和严格质量控制确保结果可靠性；开发的判别函数具有85.2%的准确率，展现出临床转化潜力。未来与便携式比色设备结合，有望在基层医疗机构实现5分钟内的快速证候辨证，通过"移动应用+试纸条"模式实现家庭长期监测，为"辨证-干预-预后"全链条个体化管理奠定基础。

尽管存在横断面设计无法建立因果关系、主要适用于亚洲稳定期冠心病人群等局限性，但这项研究为中医证候客观化评估开辟了新途径，为中西医结合干预（抗炎+代谢改善）提供了理论依据，在精准医疗时代具有重要的临床价值和科研意义。