王 蕓 黃志強(qiáng) 田 朗 王輔之 陳 貴 肖水源△

多水平發(fā)展模型在學(xué)齡前兒童被動(dòng)吸煙干預(yù)研究中的應(yīng)用*

王 蕓1,2黃志強(qiáng)3田 朗4王輔之1陳 貴1肖水源1△

目的 探討多水平發(fā)展模型在兒童被動(dòng)吸煙干預(yù)性研究中的應(yīng)用。 方法 應(yīng)用多水平發(fā)展模型，以兒童尿樣可丁寧水平為分析指標(biāo)，評(píng)價(jià)被動(dòng)吸煙干預(yù)效果。 結(jié)果 兩組間在基線時(shí)的可丁寧均不相同，隨時(shí)間變化趨勢(shì)也不同。照料者吸煙支數(shù)對(duì)可丁寧隨時(shí)間變化有影響。 結(jié)論 多水平發(fā)展模型可以有效處理干預(yù)研究的縱向數(shù)據(jù)資料。

多水平發(fā)展模型 學(xué)齡前兒童 被動(dòng)吸煙 干預(yù) 可丁寧

醫(yī)學(xué)研究中常遇到重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)，即縱向數(shù)據(jù)[1]，例如干預(yù)前后對(duì)同一觀察對(duì)象的多次測(cè)量。該類資料常用的統(tǒng)計(jì)分析方法是重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析，前提條件是滿足“球?qū)ΨQ”假設(shè)[2]，但多數(shù)縱向數(shù)據(jù)中都不滿足。多水平分析方法用于分析具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)[3]，近年來(lái)在縱向研究中應(yīng)用越來(lái)越多，本研究探討用離散時(shí)間變量評(píng)價(jià)干預(yù)效果。

研究數(shù)據(jù)為2013年7月～2014年8月間于長(zhǎng)沙市5所幼兒園實(shí)施的兒童被動(dòng)吸煙干預(yù)所得數(shù)據(jù)，運(yùn)用多水平發(fā)展模型分析兒童被動(dòng)吸煙干預(yù)后，干預(yù)組和對(duì)照組兒童尿樣可丁寧水平的變化趨勢(shì)，以探討采用離散時(shí)間變量在干預(yù)性研究中的應(yīng)用，并評(píng)價(jià)干預(yù)效果。

對(duì)象與方法

1.研究對(duì)象

以長(zhǎng)沙市5所幼兒園5～6歲兒童及其照料者為調(diào)查對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)家庭成員目前吸煙；(2)家庭中有一個(gè)5～6歲兒童與吸煙者居住在一起；家中如有多個(gè)成員吸煙，納入主要照顧兒童者；(3)家庭成員自報(bào)當(dāng)著兒童的面每周吸煙至少5支；(4)在選定的長(zhǎng)沙市幼兒園，兒童年齡5～6歲；(5)能用普通話或本地方言交流且家庭中有電話；(6)兒童照料者愿意配合并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)報(bào)告家中燃煤并由調(diào)查員證實(shí)；(2)吸煙的家庭成員沒有和研究?jī)和幼≡谝黄穑?3)兒童有心臟病、精神障礙或哮喘等嚴(yán)重疾?。?/p>

2.方法

采用計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行隨機(jī)和分組。隨機(jī)化信息直至基線評(píng)估完成。咨詢者和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)人員均不知分組情況，直到干預(yù)結(jié)束。由研究生在第四次時(shí)間點(diǎn)問卷完成后收集資料。干預(yù)組兒童、照料者實(shí)施被動(dòng)吸煙健康教育，按照WHO推薦簡(jiǎn)要?jiǎng)訖C(jī)訪談的方法對(duì)干預(yù)組的研究對(duì)象實(shí)施干預(yù)[4]，對(duì)照組兒童、照料者無(wú)干預(yù)措施。12個(gè)月隨訪后，干預(yù)組 194人，對(duì)照組 191人。研究假設(shè)：通過(guò)干預(yù)后，干預(yù)組兒童尿樣可丁寧水平低于對(duì)照組兒童。

3.數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Epidata 3.0軟件錄入數(shù)據(jù)，使用Mplus 7.0、SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。每個(gè)兒童都重復(fù)觀測(cè)若干次， 因此各個(gè)觀測(cè)不是獨(dú)立的，至少每一個(gè)兒童自身的尿樣是相關(guān)的，故采用多水平發(fā)展模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本研究以可丁寧為結(jié)局變量進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)干預(yù)對(duì)兒童尿樣可丁寧變化的影響。分析前已對(duì)可丁寧和兒童暴露支數(shù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。水平 1解釋變量為時(shí)點(diǎn)(time),分別為基線、3個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月，共四個(gè)時(shí)點(diǎn)，采用 0、1、2、4編碼；水平 2解釋變量為分組(group，0 為對(duì)照組,1 為干預(yù)組)、兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)(連續(xù)性變量)。分析步驟如下：

(1)建立無(wú)協(xié)變量模型M1

目的是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)是否真正存在層次結(jié)構(gòu)，模型公式的表達(dá)：

COTti=β00+(γ0i+εti)

其中COTti表示第i個(gè)兒童第t次測(cè)量的可丁寧的值，模型假設(shè)兒童可丁寧隨時(shí)間有線性變化的趨勢(shì)。無(wú)協(xié)變量模型作為基準(zhǔn)模型，將結(jié)果變量總方差拆分為個(gè)體內(nèi)方差(σ2)和個(gè)體間方差(T00)。

(2)建立無(wú)條件發(fā)展模型M2

每個(gè)個(gè)體基線可丁寧水平不同，而且隨時(shí)間變化的斜率也不同。模型公式的表達(dá)：

COTti=β00+β10Timeti+(γ0i+γliTimeti+εti)

(3)建立加入非時(shí)變協(xié)變量模型M3

為了評(píng)價(jià)干預(yù)對(duì)兒童尿樣可丁寧水平的影響，在水平2中加入分組因素，模型公式的表達(dá)：

COTti=β00+β01Groupi+β10Timeti+β11Groupi×Timeti+γ0i+γliTime+εti

(4)建立加入時(shí)變協(xié)變量模型M4

在實(shí)際研究中，由于照料者吸煙對(duì)兒童尿樣可丁寧水平影響較大，從而需要將兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)作為協(xié)變量納入模型。模型公式的表達(dá)：

COTti=β00+β01Groupi+β10Timeti+β20SHSeti+β11Groupi×Timeti+β21Groupi×SHSeti+γ0i+γ1iTimeti+γ2iSHSeti+εti

(5)建立加入交互項(xiàng)時(shí)變協(xié)變量模型M5

評(píng)估影響干預(yù)效果因素，假設(shè)所有兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)隨干預(yù)隨訪時(shí)間發(fā)生變化，即兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)與時(shí)間存在交互作用。模型公式的表達(dá)：

COTti=β00+β01Groupi+β10Timeti+β20SHSeti+β11Groupi×Timeti+β21Groupi×SHSeti+β30Timeti×SHSeti+γ0i+γ1iTimeti+γ2iSHSeti+γ3i+εti

結(jié) 果

1.研究對(duì)象的一般情況

基線400名受試對(duì)象中，以男性吸煙照料者居多，共377人(94.3%)，女性23人(5.7%)；年齡以30～39歲為主，共331人(82.8%)，其次是50歲及以上者，共31人(7.8%)；高中、中專及以下學(xué)歷168人(42.0%)，大專及以上232人(58.0%)；婚姻狀況以穩(wěn)定婚姻者居多，共398人(99.5%)；職業(yè)以在職和自由職業(yè)為主，分別是288人(72.0%)和82人(20.5%)；家庭月收入小于4500元的有122人(30.5%)，4500～5999元的有145人(36.2%)，大于等于6000元的有133人(33.3%)；家庭居住面積平均(114.98±52.61)m2。兒童平均年齡(5.5±0.6)歲，男童居多，共234人(58.5%)?；€時(shí)，干預(yù)組兒童可丁寧為3.39ng/mL，對(duì)照組為3.97ng/mL，兩組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.338，P=0.181)。

2.干預(yù)效果評(píng)價(jià)

采用離散時(shí)間變量評(píng)價(jià)干預(yù)對(duì)可丁寧變化趨勢(shì)的影響結(jié)果見表1。模型M1將總的變異分解為兒童個(gè)體內(nèi)和兒童個(gè)體之間兩個(gè)部分，計(jì)算兒童個(gè)體變異在總變異中的比例，是進(jìn)行后續(xù)分析的基礎(chǔ)。 本研究結(jié)果表明，兒童個(gè)體間變異占總變異的62.7%，說(shuō)明該隊(duì)列個(gè)體各個(gè)時(shí)期可丁寧變化具有較高的組內(nèi)相關(guān)。 模型M2通過(guò)比較無(wú)條件均值模型和無(wú)條件增長(zhǎng)模型，可以呈現(xiàn)加入時(shí)間變量后，個(gè)體內(nèi)部被時(shí)間因素解釋的變異比例。截距和斜率的協(xié)方差=0.008，說(shuō)明截距和斜率之間存在正相關(guān)，即初始狀態(tài)下可丁寧低的兒童，T1到T4這一年的時(shí)間里，可丁寧下降的速度相對(duì)較慢。從結(jié)果來(lái)看，兒童初始可丁寧和可丁寧增長(zhǎng)速率之間呈負(fù)向關(guān)系，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。模型M3加入分組因素后，主要評(píng)價(jià)干預(yù)效果。結(jié)果顯示：基線時(shí)個(gè)體間可丁寧差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，“平均”對(duì)照組估計(jì)的可丁寧增長(zhǎng)速率為-0.059ng/mL，“平均”干預(yù)組和對(duì)照組估計(jì)的可丁寧的增長(zhǎng)速率差異為-0.180ng/mL，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-10.145，P<0.001)。隨時(shí)間變化，干預(yù)組可丁寧水平呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明干預(yù)有效。模型M4是評(píng)價(jià)兒童被動(dòng)吸煙暴露支數(shù)對(duì)可丁寧水平的影響，固定部分參數(shù)估計(jì)結(jié)果表明，兒童可丁寧隨著被動(dòng)吸煙支數(shù)下降有降低的趨勢(shì)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.488，P=0.014)；隨著時(shí)間的增加，可丁寧有下降趨勢(shì)(t=-4.601，P<0.001)。從隨機(jī)部分的估計(jì)結(jié)果可以看出，個(gè)體之間的變化趨勢(shì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)，干預(yù)組可丁寧呈下降趨勢(shì)。模型M4整體擬合的效果指標(biāo)BIC和AIC顯著降低，說(shuō)明兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)對(duì)可丁寧有顯著的預(yù)測(cè)作用。降低兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)，可丁寧水平隨之降低。模型M5是評(píng)估兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)與時(shí)間是否存在交互作用，隨時(shí)間變化的兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)對(duì)于可丁寧隨時(shí)間變化速率的影響，該交互項(xiàng)固定參數(shù)估計(jì)結(jié)果表明，兒童被動(dòng)吸煙支數(shù)對(duì)于可丁寧的影響，也隨著時(shí)間的增加而降低。

表1 兒童尿樣可丁寧多水平擬合結(jié)果

*:P<0.001；**:P<0.1;AIC(Akaike information criterion)：赤池信息量準(zhǔn)則；BIC(Bayesian Information Criterions):貝葉斯信息準(zhǔn)則；AIC與BIC一樣，值越小，則模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合越好。-2LL為擬合優(yōu)度指標(biāo)，值越小，則模型擬合越好。

討 論

由于縱向數(shù)據(jù)不具有相互獨(dú)立性，干預(yù)研究期間還易出現(xiàn)觀測(cè)對(duì)象的失訪，導(dǎo)致觀測(cè)值的缺失或間隔時(shí)間不等的數(shù)據(jù)[5]；若用重復(fù)測(cè)量的方差分析方法，存在前提條件如數(shù)據(jù)資料難以滿足方差齊和隨機(jī)誤差獨(dú)立，以及觀測(cè)值的缺失。由于不要求每個(gè)對(duì)象都有相同的觀測(cè)數(shù)目，觀測(cè)的時(shí)間間隔也不那么嚴(yán)格，可以分析有缺失值的縱向數(shù)據(jù)，因此，多水平模型有一定的優(yōu)勢(shì)[6-10]。本研究結(jié)果把縱向數(shù)據(jù)中，重復(fù)測(cè)量時(shí)點(diǎn)作為第一層單位，觀察個(gè)體做為第二層單位，兒童尿樣可丁寧水平為分析的結(jié)局變量，對(duì)被動(dòng)吸煙干預(yù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，基線時(shí)兩組可丁寧水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)，干預(yù)組兒童尿樣可丁寧水平低于對(duì)照組兒童，且下降趨勢(shì)更明顯。具有層次結(jié)構(gòu)和非獨(dú)立性的數(shù)據(jù)大量存在于臨床試驗(yàn)中的重復(fù)測(cè)量和兒童生長(zhǎng)發(fā)育等研究中，多水平模型的應(yīng)用價(jià)值正被越來(lái)越多的應(yīng)用者所重視。

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(責(zé)任編輯：郭海強(qiáng))

國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)：81273089)

1.中南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院社會(huì)醫(yī)學(xué)與衛(wèi)生事業(yè)管理系(410078)

2.新疆醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院

3.湖南省檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院

4.中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院兒科

△通信作者:肖水源，E-mail：xiaosy@csu.edu.cn