三種方法構(gòu)建鼻咽癌患者營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型的比較分析及其截?cái)帱c(diǎn)確定*

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三種方法構(gòu)建鼻咽癌患者營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型的比較分析及其截?cái)帱c(diǎn)確定*

華洋靜玲1洪金省2張海榮1蘇 麗2吳麗紅1陳德欽1張緯建2田 俊1△

【提 要】 目的 比較三種方法構(gòu)建鼻咽癌患者的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型，確定各模型的最佳截?cái)帱c(diǎn)。方法 調(diào)查326例鼻咽癌患者的營(yíng)養(yǎng)狀況及生存質(zhì)量并進(jìn)行放射敏感性評(píng)估，采用主成分分析、獨(dú)立性權(quán)數(shù)法和啞變量分析法建立三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型；運(yùn)用ROC曲線評(píng)價(jià)各模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力并確定各模型的最佳截?cái)帱c(diǎn)。結(jié)果 在預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量時(shí)，主成分分析法、獨(dú)立性權(quán)數(shù)法和啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型ROC曲線下面積分別為0.75、0.72和0.68，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在預(yù)測(cè)患者放射敏感性時(shí)，三種方法的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型ROC曲線下面積分別為0.77、0.70和0.73，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三種方法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型的營(yíng)養(yǎng)不良截?cái)帱c(diǎn)分別為12.1、65.3和6.0。結(jié)論三種模型預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的能力相同，啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型最為簡(jiǎn)便，更適于臨床推廣。

【關(guān)鍵詞】鼻咽癌 營(yíng)養(yǎng)狀況 營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型 比較分析

1.福建醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系（350108）

2.福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放療科，放射生物福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

鼻咽癌是我國(guó)南方常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，放射治療是其主要的治療手段。鼻咽癌因其特殊的腫瘤部位及放射治療引起的口腔、口咽、舌等的急性黏膜改變，直接影響患者的進(jìn)食，極易導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良［1］。大量研究已表明，營(yíng)養(yǎng)不良與鼻咽癌的放射敏感性、預(yù)后及生存質(zhì)量密切相關(guān)［1］。目前，臨床上常用的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法有傳統(tǒng)單項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法和綜合營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)工具，雖然這些方法在營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)中已經(jīng)取得了一定認(rèn)可，但同時(shí)也存在著一些弊端，如傳統(tǒng)單項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)難以避免評(píng)價(jià)結(jié)果的片面性，綜合營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)工具如主觀全面營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)（SGA）、微型營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)（MNA）、歐洲營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)篩查（NRS-2002），它們又不可避免地會(huì)帶有主觀性。因此，探索一種全面、準(zhǔn)確的營(yíng)養(yǎng)評(píng)估方法是需要不斷研究的課題。

本文擬分別采用主成分分析、獨(dú)立性權(quán)數(shù)及啞變量分析法構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)狀況的綜合評(píng)估模型，即營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型，應(yīng)用ROC曲線對(duì)各模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力進(jìn)行比較分析并確定各模型的最佳截?cái)帱c(diǎn)，篩選出最為合適的營(yíng)養(yǎng)評(píng)估模型，為臨床應(yīng)用提供參考。

材料與方法

1.研究對(duì)象

2008年10月至2013年12月在福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受放射治療的鼻咽癌腫瘤住院患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理學(xué)檢查確診的鼻咽癌腫瘤患者；②接受放射治療者；③知情同意并能夠配合者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有其它危及生命的疾患；②有認(rèn)知障礙及患精神疾病者。

2.調(diào)查內(nèi)容與方法

對(duì)樣本中的每一個(gè)患者，在放療開(kāi)始前測(cè)量其營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，在放療結(jié)束時(shí)，由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的護(hù)士用量表對(duì)其生存質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；在放療結(jié)束后3個(gè)月，由放療科的醫(yī)生評(píng)估患者的放射敏感性。

（1）營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)

對(duì)每個(gè)患者均測(cè)量以下的反映營(yíng)養(yǎng)狀況的指標(biāo)：

①身體測(cè)量指標(biāo)：身高、體重、上臂圍、三頭肌皮褶厚度，并計(jì)算體質(zhì)指數(shù)（BMI）、上臂肌圍（AMC）。

②血清學(xué)指標(biāo)：白蛋白、總淋巴細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白、血清前白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白營(yíng)養(yǎng)狀況指標(biāo)。

（2）生存質(zhì)量評(píng)價(jià)

采用歐洲癌癥研究與治療組織（EORTC）制定的生存質(zhì)量量表（EORTC QLQ-C30 V3.0中文版）測(cè)評(píng)患者的生存質(zhì)量［2］。該量表共30個(gè)條目，其中28個(gè)條目是1～4計(jì)分，2個(gè)條目是1～7計(jì)分，分?jǐn)?shù)越高表示生存質(zhì)量越好。在本研究中，將生存質(zhì)量總分轉(zhuǎn)化為百分制，得分≥70分為較好，得分＜70分為較差。

（3）放射敏感性評(píng)價(jià)

依據(jù)放射治療結(jié)束后3個(gè)月鼻咽磁共振成像（MRI）或計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）檢查，按WHO實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行放射敏感性的定性評(píng)價(jià)［3］。放射敏感評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：所有可見(jiàn)的鼻咽軟組織內(nèi)腫瘤病灶完全消失，或腫瘤病灶的最大直徑與最大垂直徑的乘積減少50%以上；放射不敏感評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：鼻咽腫瘤病灶的最大直徑與最大垂直徑的乘積減少50%以下，或出現(xiàn)新的腫瘤病灶［3］。

3.統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Epidata3.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入和核實(shí)，在SPSS20.0軟件包上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用主成分分析、偏相關(guān)分析及啞變量加權(quán)分析建立綜合評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)狀況模型；運(yùn)用ROC曲線評(píng)價(jià)各模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力并確定最佳模型診斷界值。P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.調(diào)查對(duì)象一般情況

符合納入條件的鼻咽癌患者共326例，男性231例，女性95例；年齡19～79歲（中位年齡48歲）。臨床分期（UICC/ AJCC2002分期）：Ⅰ期4例，Ⅱ期28例，Ⅲ期130例，Ⅳ期164例。在326例患者中，完成生存質(zhì)量評(píng)估的有232例，完成放射敏感性評(píng)價(jià)的有319例。

2.調(diào)查對(duì)象放療后生存質(zhì)量、放射敏感性及放療前營(yíng)養(yǎng)狀況

（1）生存質(zhì)量

在完成評(píng)估生存質(zhì)量的232例患者中，生存質(zhì)量較差的有67例，占28.9%，生存質(zhì)量平均分：60.6± 7.9；生存質(zhì)量較好的有165例，占71.1%，生存質(zhì)量平均分80.5±6.9。

（2）放射敏感性

在完成放射敏感性評(píng)價(jià)的319例患者中，放療敏感的有193例，占60.0%；放療不敏感的126例，占40.0%。

（3）營(yíng)養(yǎng)狀況

對(duì)326例患者測(cè)量營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　326例患者8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)極小值、極大值、均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差

3.調(diào)查對(duì)象綜合營(yíng)養(yǎng)評(píng)估模型構(gòu)建

（1）主成分分析：

對(duì)326例患者放療前BMI、AMC、白蛋白、總淋巴細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白、血清前白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定值采用主成分分析，建立一個(gè)評(píng)價(jià)鼻咽癌患者營(yíng)養(yǎng)狀況的綜合指標(biāo)，將其定義為營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（nutrition index，NI）。

表2　326例患者8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的主成分特征值、貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率

由表2可知前五個(gè)主成分Z1，Z2，Z3，Z4，Z5的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到82.14%，能解釋原來(lái)8個(gè)變量的絕大部分信息。故可取前五個(gè)主成分作為8個(gè)指標(biāo)的綜合指標(biāo)。以每個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率/累積貢獻(xiàn)率作為權(quán)數(shù)，構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)函數(shù)：

NI =0.384Z1+ 0.201Z2+ 0.171Z3+ 0.135Z4+ 0.110Z5，為了方便臨床應(yīng)用，將上述標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)還原成非標(biāo)準(zhǔn)化可得：

NI =0.122X1+ 0.106X2+ 0.049X3+ 0.291X4+ 0.214X5+0.006X6+0.004X7+0.468X8

表3　主成分分析相關(guān)矩陣特征向量

（2）獨(dú)立性權(quán)數(shù)法：

對(duì)326例患者放療前的8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)兩兩進(jìn)行偏相關(guān)分析，列出偏相關(guān)系數(shù)矩陣（見(jiàn)表4），對(duì)偏相關(guān)系數(shù)矩陣中每列數(shù)據(jù)（絕對(duì)值）求和再求倒數(shù)并進(jìn)行歸一化處理（見(jiàn)表5）。最后以各指標(biāo)歸一化處理后的值作為各指標(biāo)的權(quán)數(shù)，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)函數(shù)（營(yíng)養(yǎng)指數(shù)，NI）：

NI =0.132X1+ 0.124X2+ 0.135X3+ 0.145X4+ 0.121X5+0.092X6+0.135X7+0.115X8

表4　X1～X8偏相關(guān)系數(shù)表

表5　X1～X8偏相關(guān)系數(shù)表每列數(shù)據(jù)的合計(jì)，求倒及歸一化處理

（3）啞變量分析法：

對(duì)326例患者放療前的8個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分別進(jìn)行賦值（Xi＜其正常參考值下限值計(jì)0分，Xi≥其正常參考值下限值計(jì)1分），再將各指標(biāo)分值進(jìn)行累加最后計(jì)算出綜合各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的整體分值，也將其定義為營(yíng)養(yǎng)指數(shù)，其分值越大表示患者營(yíng)養(yǎng)狀況越好。其N(xiāo)I表達(dá)式為：NI =X1+ X2+ X3+ X4+ X5+ X6+ X7+ X8（X1～X8是取0，1二值的啞變量）。

4.應(yīng)用ROC曲線探索各模型預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的能力

分別將完成生存質(zhì)量評(píng)估的232個(gè)患者、完成放射敏感性評(píng)價(jià)的319例患者按生存質(zhì)量或放射敏感性分為兩組，生存質(zhì)量差或放射不敏感的為真陽(yáng)性組，生存質(zhì)量好或放射敏感的為真陰性組，分別與三種不同營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型繪制ROC曲線。三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型分別預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的ROC曲線下面積、P值（與0.5比較）及95%CI見(jiàn)表6。對(duì)應(yīng)的曲線下面積兩兩比較的Z檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。由表6可知，在預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性時(shí)，主成分分析法、獨(dú)立性權(quán)數(shù)法和啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型ROC曲線下面積與0.5比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說(shuō)明三種模型均有較好的預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的能力。由表7可知，各模型ROC曲線下面積比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），進(jìn)一步說(shuō)明三種模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力相同。

表6　三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型預(yù)測(cè)生存質(zhì)量、放射敏感性曲線下面積、P值及95%CI

表7　三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型預(yù)測(cè)生存質(zhì)量、放射敏感性ROC曲線下面積比較

5.三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型營(yíng)養(yǎng)不良截?cái)帱c(diǎn)的確定

對(duì)三種方法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)，以Youden指數(shù)最大的那個(gè)點(diǎn)作為區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)［4］。在預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量時(shí)，主成分分析構(gòu)建的營(yíng)建指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為12.1（靈敏度為86.5%，特異度為58.7%）；獨(dú)立性權(quán)數(shù)構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為65.3（靈敏度為62.7%，特異度為72.7%）；啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為6.0（靈敏度為59.7%，特異度為69.7%）。在預(yù)測(cè)患者放射敏感性時(shí)，主成分分析構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為12.0（靈敏度為80.2%，特異度為63.5%）；獨(dú)立性權(quán)數(shù)構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為64.9（靈敏度為66.7%，特異度為71.9%）；啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)區(qū)分營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)為6.0（靈敏度為65.1%，特異度為71.8%）。由此，我們認(rèn)為當(dāng)主成分分析法≤12.1，獨(dú)立性權(quán)數(shù)法≤65.3，啞變量分析法≤6.0時(shí)，患者很有可能存在營(yíng)養(yǎng)不良，對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)不良的檢出率分別為58.9%，45.4%和43.4%。

討 論

本研究選取了臨床上常用于評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)狀況的身體測(cè)量和血液測(cè)量等8個(gè)指標(biāo)構(gòu)建鼻咽癌患者營(yíng)養(yǎng)狀況綜合評(píng)估模型，不僅能避免單一指標(biāo)評(píng)價(jià)的片面性，還能排除評(píng)價(jià)者主觀因素的干擾，較為全面、客觀、合理。本研究結(jié)果顯示：三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型在預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性時(shí)，主成分分析法、獨(dú)立性權(quán)數(shù)法及啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型ROC曲線下面積與0.5比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說(shuō)明三種模型均有較好的預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的能力；曲線下面積兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說(shuō)明三種模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力相同。

本研究在此基礎(chǔ)上同時(shí)確定了各模型營(yíng)養(yǎng)不良的截?cái)帱c(diǎn)，以便臨床上發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良的患者。結(jié)果顯示：主成分分析法、獨(dú)立性權(quán)數(shù)法和啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型的營(yíng)養(yǎng)不良截?cái)帱c(diǎn)分別為12.1、65.3和6.0，對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)不良檢出率分別為58.9%，45.4%和43.4%，這與文獻(xiàn)報(bào)道鼻咽癌患者營(yíng)養(yǎng)不良發(fā)生率在40%～80%基本一致［5］?，F(xiàn)將各模型的優(yōu)劣總結(jié)如下：

獨(dú)立性權(quán)數(shù)是用偏相關(guān)計(jì)算方法，最終歸一化處理后獲得各原始指標(biāo)的權(quán)重。該方法的優(yōu)點(diǎn)為某指標(biāo)與其它指標(biāo)信息重復(fù)越嚴(yán)重其對(duì)應(yīng)的權(quán)數(shù)越小，它能較好地避免重復(fù)信息對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響［6］。缺點(diǎn)為只適用于正態(tài)分布的指標(biāo)，且計(jì)算過(guò)程也較為繁瑣，不適于臨床推廣。

主成分分析法是根據(jù)各主成分貢獻(xiàn)率的大小確定各原始指標(biāo)的權(quán)重［7-8］。該方法的優(yōu)點(diǎn)是既可以消除各指標(biāo)不同量綱的影響，也可以消除由各指標(biāo)之間相關(guān)性所帶來(lái)的信息重疊［9］。缺點(diǎn)是在對(duì)原始指標(biāo)進(jìn)行降維的同時(shí)可能會(huì)存在某些信息折損問(wèn)題；統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程也較啞變量分析法更為復(fù)雜。

啞變量分析法是對(duì)各指標(biāo)以正常參考值下限值為界限進(jìn)行賦值，“＜”下限值為不正常賦0分，“≥”下限值為正常賦1分，最后再綜合各指標(biāo)信息進(jìn)行加權(quán)分析的方法。該方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是能將復(fù)雜的指標(biāo)簡(jiǎn)化，更適于臨床推廣，且以正常參考值下限值作為賦值標(biāo)準(zhǔn)也較為合理。缺點(diǎn)是對(duì)不同指標(biāo)間的相關(guān)性未作獨(dú)立化處理，使模型評(píng)估結(jié)果可能存在信息重疊問(wèn)題［10］；其次，未對(duì)各指標(biāo)賦權(quán)，使各指標(biāo)區(qū)分度下降。

綜上所述，三種模型各有其優(yōu)缺點(diǎn)，啞變量分析法較獨(dú)立性權(quán)數(shù)法及主成分分析法更為簡(jiǎn)便?；谌N模型預(yù)測(cè)患者生存質(zhì)量及放射敏感性的能力相同，臨床上可選擇三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型中最為簡(jiǎn)便的模型，即啞變量分析法構(gòu)建的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型，評(píng)估鼻咽癌患者的營(yíng)養(yǎng)狀況。由于營(yíng)養(yǎng)狀況的評(píng)定尚無(wú)金標(biāo)準(zhǔn)，本研究只對(duì)建立的三種營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型預(yù)測(cè)生存質(zhì)量及放射敏感性的能力做初步的比較分析，其準(zhǔn)確性還有待進(jìn)一步的研究考證。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：鄧 妍）

Comparative Analysis of Nutrition Index Models Constructed by Three Methods and Determination of Cut-off Point in Patients with Nasopharyngeal Carcinoma

Hua Yangjingling，Hong Jinsheng，Zhang Hairong，et al（Department of Epidemiology and Statistics，School of Public Health，F(xiàn)ujian Medical University（350108），F(xiàn)uzhou）

【Abstract】Objective To compare the nutrition index model constructed by three methods in patients with nasopharyngeal carcinoma and determine optimal cut-off point of each model.Methods Nutritional status，quality of life and radiosensitivity were surveyed in 326 nasopharyngeal carcinoma patients.Principal component analysis，weight of independence and dummy variable analysis were used to establish three kinds of nutrition index model.ROC curve was used to compare each models′predictive ability of quality of life and radiosensitivity，and determine the best model diagnosis critical value.Results When predicted patients′quality of life，the area under ROC curves of principal components analysis，weight of independence and dummy variable analysis were 0.75，0.72 and 0.68，and no significant difference was found；When predicted patients′radiosensitivity，the area under ROC curves of principal components analysis，weight of independence and dummy variable analysis were 0.77，0.70 and 0.73，and no significant difference was found.The optimal cut-off point of principal components analysis，weight of independence and dummy variable analysis nutrition index model were 12.1，65.3 and 6.0.Conclusion Three models have equal predictive ability of quality of life and radiosensitivity.Dummy variable analysis nutrition index model is the simplest model，which deserves to generalize on clinic.

【Key words】Nasopharyngeal carcinoma；Nutritional status；Nutrition index model；Comparative analysis

*基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81041066）

通信作者：△田俊，E-mail：tianjunfjmu@126.com