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      中藥對(duì)心衰住院病人的療效分析
      ——基于傾向值匹配法*

      2018-07-16 12:23:16朱文意錢夕元王英杰
      關(guān)鍵詞:西醫(yī)心衰框架

      朱文意 錢夕元△ 王英杰 高 炬

      【提 要】 目的 用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法(傾向值匹配法與生存分析)來(lái)分析采用中西醫(yī)結(jié)合治療(干預(yù)組)與僅采用西醫(yī)治療(對(duì)照組)的心衰住院病人的費(fèi)用與療效對(duì)比。方法 對(duì)1038條樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行傾向值匹配,計(jì)算平均干預(yù)效應(yīng),并作出干預(yù)組和對(duì)照組的Kaplan-Meier曲線,分析協(xié)變量中的保護(hù)因素。結(jié)果 從傾向值匹配后的費(fèi)用分析來(lái)看,采用最近鄰匹配一共得到308對(duì)匹配樣本,干預(yù)組的平均費(fèi)用為18559.76元,對(duì)照組的平均治療費(fèi)用是18228.2元。療效分析以心衰病人的再住院率為指標(biāo),中西醫(yī)結(jié)合治療病人180天內(nèi)再入院率是22.73%,僅用西醫(yī)治療的心衰病人180天內(nèi)再住院率為30.19%。在控制其他變量相同的前提下,男性心衰病人再住院的風(fēng)險(xiǎn)度約是女性心衰病人的1.32倍。對(duì)于不同的治療方法來(lái)說(shuō),病人采取中西醫(yī)結(jié)合治療的危險(xiǎn)度是只采用西醫(yī)治療病人的0.746。結(jié)論 中西醫(yī)結(jié)合治療的平均費(fèi)用高于僅用西醫(yī)治療的平均費(fèi)用,中西醫(yī)結(jié)合治療的病人180天內(nèi)再入院率比僅用西醫(yī)治療的病人的再入院率低約9%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療方法、ACEI、ARB藥物、β受體阻滯劑、抗血小板藥物是心衰病人的保護(hù)因素。

      心力衰竭(heart failure)簡(jiǎn)稱心衰,主要發(fā)生在老年人群中,它并不是一個(gè)獨(dú)立的疾病,而是心血管疾病發(fā)展的終末階段。臨床上主要采用利尿劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑 (ACEI)、β受體阻滯劑等西藥來(lái)進(jìn)行治療,也有病人選擇中西醫(yī)結(jié)合治療,在保證吃西藥的基礎(chǔ)上增加中藥湯劑。本文對(duì)采取這兩種治療方法的心衰住院病人進(jìn)行費(fèi)用分析和療效分析,為臨床醫(yī)學(xué)提供決策支持。

      資料來(lái)源

      1.數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

      數(shù)據(jù)來(lái)源于上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院2006年至2015年間首次收治入院的心衰病人。以EMPI為病人的唯一識(shí)別號(hào),剔除信息缺失的病人數(shù)據(jù),共得到1038條實(shí)例。

      2.數(shù)據(jù)收集

      伴隨疾?。汗谛牟 ⑻悄虿?、高血壓、心律失常、慢性支氣管炎、房顫,共6種。

      西藥用藥:ACEI、ARB類、倍他受體阻滯劑、洋地黃類藥物、硝酸酯類藥物、鈣離子拮抗劑、利尿劑、醛固酮受體拮抗劑、抗血小板藥物,共9類藥物。

      本研究共納入住院病人1038例,其中男性511例(占49.2%),平均年齡77.40±10.99歲,選擇中西醫(yī)結(jié)合治療的病人375例(占36.1%),病人死亡289例(占27.8%)。

      原理與方法

      1.反事實(shí)框架

      反事實(shí)框架是探究因果關(guān)系的一個(gè)重要框架,也是傾向值匹配法的邏輯基礎(chǔ),Neyman和Rubin是提出反事實(shí)框架的重要貢獻(xiàn)者,因而常把反事實(shí)框架稱為因果關(guān)系的Neyman-Rubin反事實(shí)框架。該框架認(rèn)為,被選入干預(yù)組或是被選入對(duì)照組的個(gè)體在兩種狀態(tài)中都有其潛在結(jié)果,即它們?cè)谄渲斜挥^測(cè)到的狀態(tài)和未被觀測(cè)到的狀態(tài)。反事實(shí)在實(shí)際數(shù)據(jù)中是無(wú)法觀測(cè)到的,因此,評(píng)估干預(yù)效應(yīng)的基本任務(wù)就在于利用已知信息對(duì)一個(gè)潛在的、未被觀測(cè)到的缺失值進(jìn)行估計(jì)。分別用Y0i與Y1i來(lái)表示未被干預(yù)和干預(yù)狀態(tài)中的潛在結(jié)果,令Wi=1表示接受干預(yù),則Wi=0表示未接受干預(yù),Yi表示所觀測(cè)到的結(jié)果變量,那么反事實(shí)框架可表述成如下模型:

      Yi=WiY1i+(1-Wi)Y0i

      觀測(cè)到的結(jié)果取決于二分變量Wi,通俗地說(shuō),當(dāng)Wi=1時(shí),Y1i是觀測(cè)到的變量,Y0i就是反事實(shí)。

      用E(Y0|W=0)表示構(gòu)成對(duì)照組的個(gè)體的平均結(jié)果,E(Y1|W=1)表示構(gòu)成干預(yù)組的個(gè)體的平均結(jié)果,Neyman-Rubin反事實(shí)框架定義了干預(yù)效應(yīng):

      τ=E(Y1|W=1)-E(Y0|W=0)

      稱此為平均干預(yù)效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)量。可以認(rèn)為,這是用E(Y0|W=0)來(lái)估計(jì)反事實(shí)E(Y0|W=1)的一次努力。

      2.傾向值匹配法[1-4]

      “傾向值”概念首次出現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)家Rosenbaum和Rubin于1983年發(fā)表的一篇文章中,將傾向值定義為在給定觀測(cè)到的協(xié)變量情況下接受干預(yù)的條件概率,并闡述了觀察研究中傾向值匹配、分層、協(xié)方差調(diào)整三種應(yīng)用途徑。傾向值匹配是將干預(yù)組與對(duì)照組的個(gè)體進(jìn)行配對(duì),使得匹配起來(lái)的個(gè)體的傾向值相等或相近,如此,能夠使多維的協(xié)變量對(duì)因變量的影響簡(jiǎn)化成一維的傾向值,從而能夠更簡(jiǎn)便地估計(jì)因果效應(yīng)。傾向值匹配法的基本思想就是將觀測(cè)到的協(xié)變量納入logistic回歸模型(或probit模型)以產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)個(gè)體接受干預(yù)的條件概率(即傾向值),再將傾向值相等或者相近的干預(yù)組與對(duì)照組的個(gè)體進(jìn)行配對(duì),控制選擇性偏差,從而保證因果效應(yīng)結(jié)論的可靠性,再使用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)匹配的結(jié)果加以分析。

      3.生存分析[5]

      生存分析廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,研究者通過(guò)隨訪等方式獲取病人的生存信息,對(duì)病人生存時(shí)間的分布特征進(jìn)行描述和比較,對(duì)影響生存時(shí)間的主要因素進(jìn)行分析。生存分析的優(yōu)點(diǎn)在于能夠處理刪失數(shù)據(jù)。我們通常繪制Kaplan-Meier曲線來(lái)描述病人的生存過(guò)程。Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型由英國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家 David R.Cox于1972年提出,該模型利用數(shù)學(xué)模型擬合生存分布與影響因子之間的關(guān)系,以評(píng)價(jià)影響因子對(duì)生存函數(shù)分布的影響程度,找出危險(xiǎn)因素和保護(hù)因素。Cox回歸方程為h(t,X)=h0(t)·eXβ',其中X為協(xié)變量向量,β'是協(xié)變量系數(shù)變量的轉(zhuǎn)置。

      結(jié)  果

      1.傾向值匹配結(jié)果及費(fèi)用對(duì)比

      以上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院2006年至2015年首次收治的1038位心衰病人為例,干預(yù)組與對(duì)照組病人的傾向值分布如圖1所示。ROC曲線顯示AUC值為0.644,具有一定準(zhǔn)確性。通過(guò)基于最近鄰匹配的傾向值匹配,我們得到308對(duì)成功匹配的數(shù)據(jù),匹配后,干預(yù)組與對(duì)照組的傾向值分布圖如圖2所示,很明顯可以看出干預(yù)組與對(duì)照組的傾向值分布基本相同,在統(tǒng)計(jì)學(xué)上,這意味著干預(yù)組和對(duì)照組之間的選擇偏差得到了控制,此時(shí)干預(yù)組和對(duì)照組之間的因變量差異僅僅是由于干預(yù)條件——病人是否吃中藥治療——而導(dǎo)致的。

      根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對(duì)照組的平均費(fèi)用是18228.2元,干預(yù)組的平均治療費(fèi)用是18559.76元,單從費(fèi)用上分析,在心衰的治療中,干預(yù)組病人的花費(fèi)略高于對(duì)照組。

      2.Kaplan-Meier生存曲線

      以心衰病人首次住院時(shí)間為起點(diǎn)事件,以該病人第二次住院時(shí)間為終點(diǎn)事件,研究心衰病人180天再住院率,若病人在180天內(nèi)出現(xiàn)死亡,則將死亡時(shí)間認(rèn)為是該病人的再住院時(shí)間。

      圖3是匹配后對(duì)照組與干預(yù)組的心衰病人180天再

      住院率對(duì)比圖,再住院率分別為30.19%和22.73%,治療過(guò)程中結(jié)合西藥吃中藥的病人,其180天再住院率比僅吃西藥的心衰病人低了9%左右,兩組的再住院率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0167<0.05)。

      圖1 匹配前干預(yù)組(右)與對(duì)照組(左)的傾向值分布直方圖

      圖2 匹配后干預(yù)組(左)與對(duì)照組(右)的傾向值分布直方圖

      3.Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型

      表2是所有變量的Cox回歸分析結(jié)果。在5%的顯著性水平下,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量有:治療方法、性別、冠心病、ACEI、ARB類藥物、β受體阻滯劑、利尿劑、抗血小板藥物。對(duì)于性別這個(gè)變量來(lái)說(shuō),變量取值為1(病人性別為男)的危險(xiǎn)度是變量取值為0(病人性別為女)的1.321倍,即在控制其他變量相同的前提下,男性心衰病人的再住院率高于女性心衰病人。對(duì)于伴隨疾病和西藥用藥的二分類變量,如治療方法來(lái)說(shuō),變量取值為1(病人采取中西醫(yī)結(jié)合治療)的危險(xiǎn)度是變量取值為0(病人只采用西醫(yī)治療)的0.746倍,說(shuō)明中西醫(yī)結(jié)合的治療方法要優(yōu)于僅采用西醫(yī)治療。危險(xiǎn)度小于1的因素我們稱之為保護(hù)因素,因此具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的保護(hù)因素有:治療方法、ACEI、ARB類藥物、β受體阻滯劑、抗血小板藥物。

      表1 Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型的影響因素分析

      ***:代表P值介于0~0.001, **:代表P值介于0.001~0.01,*:代表P值介于0.01~0.05,·代表P值介于0.05~0.1。

      圖3 匹配后對(duì)照組與干預(yù)組心衰病人180天再住院率對(duì)比

      討  論

      用基于反事實(shí)框架的傾向值匹配法研究觀察數(shù)據(jù)的因果效應(yīng)是一個(gè)新穎且簡(jiǎn)便的方法,適用于在隨機(jī)化無(wú)法實(shí)現(xiàn)的觀察性研究中,可以最大限度地減少偏倚,直接比較協(xié)變量在干預(yù)組和對(duì)照組之間的均衡性以及處理效應(yīng),具有十分廣泛的應(yīng)用[6-7]。

      本次研究表明,采用傾向值匹配法平衡混雜因素后,對(duì)于心衰患者,采用中西醫(yī)結(jié)合治療的平均費(fèi)用高于僅用西醫(yī)治療的平均費(fèi)用,中西醫(yī)結(jié)合治療的病人180天內(nèi)再入院率比僅用西醫(yī)治療的病人的再入院率低約9%,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

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