邢新軍 楊金奎

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院內(nèi)分泌科，北京100730;2.北京市垂楊柳醫(yī)院急診科，北京100022)

2型糖尿病早期可無任何癥狀，而許多人又因各種原因不能或不愿到醫(yī)院抽血化驗(yàn)血糖，因此，大量糖尿病患者或糖尿病前期者未被及時(shí)診斷，等出現(xiàn)心、腦、眼、腎等合并癥再來就診時(shí)往往為時(shí)已晚。因此我們迫切需要一種簡(jiǎn)便的預(yù)測(cè)方法，以及早在高危人群中發(fā)現(xiàn)糖尿病或糖尿病前期患者，從而更好地開展糖尿病三級(jí)預(yù)防工作。

許多研究［1-2］均顯示，遺傳、增齡及肥胖是2型糖尿病患病的重要危險(xiǎn)因素。本研究對(duì)109例有遺傳因素的高危人群(2型糖尿病患者子女)的年齡及反映肥胖程度的指標(biāo)(如頸圍、腰圍、腰臀比及體質(zhì)量指數(shù)等)進(jìn)行了ROC曲線分析，測(cè)定了各相關(guān)危險(xiǎn)因素的ROC曲線下面積，尋找出Youden指數(shù)最大值所對(duì)應(yīng)的診斷界點(diǎn)，并根據(jù)以上結(jié)果建立了預(yù)測(cè)2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)決策樹以及2型糖尿病和糖尿病前期發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)決策樹。通過決策樹，2型糖尿病子女在家中即可方便地預(yù)測(cè)出自己患2型糖尿病或糖尿病前期的風(fēng)險(xiǎn)，從而敦促高危人群及早到醫(yī)院化驗(yàn)血糖，做到早發(fā)現(xiàn)、早治療，盡可能地減少糖尿病合并癥的發(fā)生。

1 資料和方法

1.1 調(diào)查對(duì)象及入選方法

2型糖尿病患者來自2011年4月至2011年9月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院內(nèi)分泌病房住院的患者，為保證子代遺傳背景的統(tǒng)一性，要求其配偶無糖尿病。選擇糖尿病患者的子女年齡≥35周歲且＜60周歲，如兄弟姐妹眾多，要求入選率≥75%。

最終入選109人，其中①性別構(gòu)成:男性35人，占32%，女性74人，占68%。②年齡構(gòu)成:以5歲為一年齡段劃分，35～39歲共20人，40～44歲共21人，45～49歲共22人，50～54歲共25人，55歲及以上共21人。③患病情況:患糖尿病者共18人，占16.5%;糖尿病及糖尿病前期者共45人，占41.3%。

1.2 測(cè)量方法

1)血糖:檢測(cè)空腹＞10 h的晨靜脈血糖及服用75 g葡萄糖后2 h的靜脈血糖，單位mmol/L。

2)身高:脫鞋后測(cè)量身高，單位米。

3)體質(zhì)量:脫外衣及鞋后測(cè)體質(zhì)量，單位千克。

4)頸圍:與頸的長(zhǎng)軸垂直，測(cè)量喉結(jié)正下方周長(zhǎng)，單位厘米。

5)腰圍:直立，兩腳與肩等寬，雙手自然下垂，取兩側(cè)肋骨下緣與髂前上嵴中點(diǎn)水平連線，緊貼但不壓迫皮膚，單位厘米。

6)臀圍:水平測(cè)量臀部最大周徑，單位厘米。

1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)

糖尿病診斷:空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或OGTT 2 h血糖≥11.1 mmol;糖尿病前期診斷:6.1 mmol/L≤空腹血糖＜7.0 mmol/L，和(或)7.8 mmol/L≤OGTT 2 h血糖＜11.1 mmol/L。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 17.0版本統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分別以年齡、頸圍、腰圍、腰臀比、體質(zhì)量指數(shù)為篩查指標(biāo)，以空腹血糖及OGTT 2 h血糖為診斷糖尿病或糖尿病前期的金標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者工作特征曲線(ROC曲線)，計(jì)算各篩查指標(biāo)的ROC曲線下面積(AUC)，以AUC最大的篩查指標(biāo)為決策樹的入口，以該篩查指標(biāo)Youden指數(shù)即靈敏度-(1-特異度)最大值所對(duì)應(yīng)的界值為第1分叉點(diǎn)，分叉后繼續(xù)以同樣方法確定下一入口及分叉點(diǎn)，直至P＞0.05為止，從而建立糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹。以同樣方法建立糖尿病及糖尿病前期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹。對(duì)所建立的兩決策樹進(jìn)行ROC曲線分析，計(jì)算曲線下面積，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 建立2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹

以空腹血糖及OGTT 2 h血糖作為確診糖尿病的金標(biāo)準(zhǔn)，分別以年齡、體質(zhì)量指數(shù)、頸圍、腰圍、腰臀比為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者工作特征曲線(ROC)，計(jì)算ROC下面積(AUC)，并尋找Youden指數(shù)，即靈敏度-(1-特異度)最高值所對(duì)應(yīng)的診斷界值，結(jié)果匯總?cè)绫?。

表1 不同檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)判斷2型糖尿病的ROC曲線下面積(AUC)及診斷界值Tab.1 AUC and cut-off points for detecting T2DM with different standards

腰圍所對(duì)應(yīng)的ROC曲線下面積為0.770，在5項(xiàng)危險(xiǎn)因素中AUC最大(P=0.000)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，故以腰圍作為決策樹的入口。其Youden指數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的腰圍界點(diǎn)為91.5 cm，故以腰圍是否≥91.5 cm為分叉點(diǎn)，對(duì)腰圍≥91.5 cm和腰圍＜91.5 cm的人員分別繼續(xù)按上述方法進(jìn)行ROC曲線分析。

腰圍≥91.5 cm的人員共21人，按上述方法進(jìn)行ROC曲線分析。

第2次統(tǒng)計(jì)只有年齡的AUC＞0.5，P＜0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而體質(zhì)量指數(shù)、頸圍及腰臀比的AUC均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。故對(duì)腰圍≥91.5 cm的21人繼續(xù)做決策樹時(shí)，把年齡是否≥44歲作為第2分叉點(diǎn)，詳見表2。

表2 腰圍≥91.5 cm者用不同檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)判斷2型糖尿病的AUC及診斷界點(diǎn)Tab.2 AUC and cut-off points for detecting T2DM with different standards in participants of WC≥91.5 cm

腰圍＜91.5 cm的人員共88人，按同樣方法進(jìn)行ROC曲線分析，得到表3。

表3 腰圍＜91.5 cm者用不同方法判斷2型糖尿病的AUC及診斷界點(diǎn)Tab.3 AUC and cut-off points for detecting T2DM with different standards in participants of WC＜91.5 cm

可以看到，按以上各指標(biāo)繼續(xù)做的ROC曲線所有P值均＞0.05，所得到的AUC均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，無需再尋找診斷界點(diǎn)。故對(duì)腰圍＜91.5 cm的88人不能繼續(xù)做決策樹分析，詳見表3。

根據(jù)以上分析結(jié)果建立2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹，見圖1。

以圖1所示決策樹作為2型糖尿病的篩查指標(biāo)，以空腹血糖及OGTT 2 h血糖為2型糖尿病的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積 AUC為0.784，95%置信區(qū)間為0.642～0.926，P=0.000，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

計(jì)算靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值。

從表4可以計(jì)算出:靈敏度為61.1%(11/18);特異度為95.6%(87/91);陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為73.3%(11/15);陰性預(yù)測(cè)值為92.6%(87/94)。

圖1 2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹Fig.1 Classification tree for detecting T2DM

表4 決策樹預(yù)測(cè)患2型糖尿病的試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of detecting T2DM with classification tree

2.2 建立2型糖尿病及糖尿病前期患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹

分別以年齡、體質(zhì)量指數(shù)、頸圍、腰圍、腰臀比作為2型糖尿病或糖尿病前期的篩查指標(biāo)，以空腹血糖或OGTT 2 h血糖作為糖尿病或糖尿病前期的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者工作特征曲線(ROC曲線)，計(jì)算ROC曲線下面積(AUC)，并尋找Youden指數(shù)，即靈敏度-(1-特異度)最高值所對(duì)應(yīng)的診斷界點(diǎn)，結(jié)果匯總為表5。

表5 不同篩查指標(biāo)判斷2型糖尿病或糖尿病前期的ROC曲線下面積及診斷界點(diǎn)Tab.5 AUC and cut-off points for detecting T2DM and PDM with different standards

可以看到，腰圍所對(duì)應(yīng)的AUC=0.704，在五項(xiàng)危險(xiǎn)因素中AUC最大(P=0.000)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，故以腰圍作為決策樹的入口。其Youden指數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的腰圍界點(diǎn)為83.5 cm，故以腰圍是否≥83.5 cm為分叉點(diǎn)。

繼續(xù)按上述方法進(jìn)行ROC曲線分析，尋找下一指標(biāo)及分叉點(diǎn)，直至無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義為止。

綜合上述分析，建立決策樹如圖2。

圖2 2型糖尿病或糖尿病前期患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹Fig.2 Classification tree for detecting T2DM and PDM

以圖2所示決策樹作為糖尿病或糖尿病前期的篩查指標(biāo)，以空腹血糖及OGTT 2 h血糖為診斷糖尿病或糖尿病前期的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積為0.727，95%置信區(qū)間為0.626～0.828，P=0.000，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

從表6可以計(jì)算出計(jì)算靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值:靈敏度56.5%(26/46);特異度88.9%(56/63);陽(yáng)性預(yù)測(cè)值78.8%(26/33);陰性預(yù)測(cè)值73.7%(56/76)。

表6 決策樹預(yù)測(cè)患2型糖尿病及糖尿病前期的試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Results of detecting T2DM and PDM with classification tree

3 討論

糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一組代謝異常綜合征，其病因涉及遺傳、年齡、生活方式、肥胖等多種因素，其中增齡及肥胖是引起胰島素抵抗的重要環(huán)節(jié)，與2型糖尿病的發(fā)病密切相關(guān)［3］。有糖尿病家族史也屬于糖尿病發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一［4］。許多研究［5-6］均證實(shí)，在高危人群中進(jìn)行早期干預(yù)可以預(yù)防或延緩糖尿病的發(fā)生。針對(duì)上述情況，本研究針對(duì)109名2型糖尿病子女進(jìn)行了年齡與肥胖相關(guān)指標(biāo)(頸圍、腰圍、腰臀比及體質(zhì)量指數(shù))等糖尿病危險(xiǎn)因素ROC曲線分析，并根據(jù)分析結(jié)果建立了患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹。

對(duì)于糖尿病和/或糖尿病前期的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，國(guó)內(nèi)外已有一些相關(guān)研究及報(bào)道。一項(xiàng)芬蘭的研究［7］表明，曾經(jīng)有過高血糖史和正在使用降壓藥是患糖尿病的重要風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)指標(biāo)。一項(xiàng)丹麥的糖尿病危險(xiǎn)因素調(diào)查問卷研究［8］顯示，年齡、高血壓病史，運(yùn)動(dòng)量低和糖尿病家族史是糖尿病患病的主要危險(xiǎn)因素。但這些研究所針對(duì)的對(duì)象為不同種族的不同人群，這些危險(xiǎn)因素對(duì)于其他不同種族或相同種族中的不同人群是否具有普適性并未確定。且上述研究的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)雖然有效，但研究中所涉及的某些指標(biāo)較難獲得或較難計(jì)算，這與本研究簡(jiǎn)單方便進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的初衷不符。近年首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院一項(xiàng)針對(duì)中國(guó)北京近郊南法信地區(qū)人群的糖尿病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)研究采用了年齡、腰臀比、腰圍、高血壓病史及糖尿病家族史為危險(xiǎn)因素，制作成決策樹，使人們可以方便預(yù)測(cè)患糖尿病或糖尿病前期的風(fēng)險(xiǎn)，且具有較高的靈敏度及特異度［9］，但其針對(duì)的人群為普通人群，而本研究的研究對(duì)象為2型糖尿病患者的子女，屬于針對(duì)特定高危人群的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。且本研究所建立的決策樹所涉及的指標(biāo):年齡、頸圍、腰圍、腰臀比等，不用去醫(yī)院在家中即可方便獲得的資料，具有較強(qiáng)的實(shí)用性及可操作性。

［1］唐曉君，張素華，李革，等.重慶地區(qū)社區(qū)人群2型糖尿病現(xiàn)況調(diào)查［J］.中國(guó)臨床康復(fù)，2006，10(12):10-12.

［2］史曉紅，楊澤，高芳堃，等.北京市2型糖尿病高危險(xiǎn)年齡人群危險(xiǎn)因素特征［J］.中國(guó)臨床康復(fù)，2006，10(28):4-6.

［3］Wang Y，Rimm E B，Stampfer M J，et al.Comparison of abdominal adiposity and overall obesity in predicting risk of type 2 diabetes among men［J］.Am J Clin Nutr，2005，81(3):555-563.

［4］Elbein S，Maxell T M，Schumacher M C.Insulin and glucose levels and prevalence of glucose intolerance in pedigrees with multiple diabetic siblings［J］.Diabetes，1991，40(8):1024-1032.

［5］Diabetes Prevention Program Research Group.Reduction in the incidence of type 2 diabetes with lifestyle intervention or metformin［J］.N Engl Med，2002，346(6):393-403.

［6］Li G，Zhang P，Wang J，et al.The long-term effect of lifestyle in the China Da Qing Diabetes Prevention Study:a 20-year follow-up study［J］.Lancet，2008，371(9626):1783-1789.

［7］Lindstr?m J，Tuomilehto J.The diabetes risk score:a practical tool to predict type 2 diabetes risk［J］.Diabetes Care，2003，26(3):725-731.

［8］Glümer C，Carstensen B，Sandbaek A，et al.A Danish diabetes risk score for targeted screening:the Inter 99 study［J］.Diabetes Care，2004，27(3):727-733.

［9］Xin Z，Yuan J，Hua L，et al.A simple tool detected diabetes and prediabetes in rural Chinese［J］.J Clin Epidemiol，2010，63(9):1030-1035.