王一葦,倪寅,紀(jì)超凡,李艷*
(1.皖南醫(yī)學(xué)院中西醫(yī)結(jié)合研究中心,安徽 蕪湖 241002;2.蕪湖市中醫(yī)醫(yī)院,安徽 蕪湖 241002;3.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院國(guó)醫(yī)大師李濟(jì)仁工作室,安徽 蕪湖 241000)
臨床預(yù)測(cè)模型是以臨床疾病的數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ),用于預(yù)測(cè)具有某些特征的人群在未來(lái)發(fā)生某種特點(diǎn)預(yù)設(shè)的結(jié)局事件的概率[1]。在關(guān)節(jié)病的治療與回顧性分析中,臨床預(yù)測(cè)模型常常被應(yīng)用于療效的影響因素分析[2]。
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是以對(duì)稱性多關(guān)節(jié)的慢性炎癥為主要臨床表現(xiàn)自身免疫性疾病。若不接受及時(shí)治療,可導(dǎo)致不可逆的骨關(guān)節(jié)的侵襲和破壞,最后出現(xiàn)關(guān)節(jié)的強(qiáng)直、畸形、功能喪失等不同程度的殘疾[3]。目前的研究表明,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病原因有多種可能的因素[4],但在其治療中的有效因素或危險(xiǎn)因素仍未明確[5]。
因此,本研究在加味清絡(luò)飲治療活動(dòng)期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎取得一定療效的前提下[6],以療效為預(yù)設(shè)結(jié)局,通過(guò)Logistics回歸分析建立模型,對(duì)療效結(jié)局的影響因素進(jìn)行探索,并通過(guò)列線圖將評(píng)分系統(tǒng)可視化,為該中藥治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效影響因素進(jìn)行初步探索。
2018年1月—2019年9月間,參與“加味清絡(luò)飲治療活動(dòng)期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎”臨床試驗(yàn)[6],完成試驗(yàn)方案的有效病例,共41例。
本研究同時(shí)選擇中醫(yī)、西醫(yī)診斷與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)以《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》痹病章節(jié)[7]、2002年衛(wèi)生部《中藥新藥治療臨床研究指導(dǎo)原則(試行)》[8]為準(zhǔn)。西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2010年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)與歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟(American College of Rheumatology/The European League Against Rheumatism,ACR/EULAR)制定的分類標(biāo)準(zhǔn)[9]。
1)符合DAS28-ESR/CRP關(guān)節(jié)炎活動(dòng)期分類標(biāo)準(zhǔn)[10];2)年齡在18~75歲;3)近3個(gè)月內(nèi)未使用針對(duì)RA病情的藥物(如非甾體抗炎藥、糖皮質(zhì)激素類藥、改善病情抗風(fēng)濕藥、生物制劑等);4)近3個(gè)月內(nèi)未進(jìn)行過(guò)中藥內(nèi)服或針灸外治等中醫(yī)療法;5)自愿簽署知情同意書。
1)RA晚期患者,關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形型,放射學(xué)病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)在Ⅳ級(jí)者;2)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎和其他結(jié)締組織疾病所致的關(guān)節(jié)炎患者;3)有嚴(yán)重關(guān)節(jié)外癥狀如指趾壞疽、心包炎、胸膜炎、肺間質(zhì)病變、慢性腎炎、周圍神經(jīng)病變、淋巴結(jié)腫大及血管炎、淀粉樣變的患者;4)合并心、腦、肝、腎和造血系統(tǒng)等嚴(yán)重疾病者;妊娠、近期準(zhǔn)備生育或哺乳期的患者、精神病患者;有藥物、食物過(guò)敏史者,過(guò)敏體質(zhì)者;懷疑或確有酒精、藥物濫用病史者;5)已知對(duì)本藥過(guò)敏者;6)正在參加其他臨床研究的患者。
參照2010年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)與歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟(ACR/EULAR)制定的ACR50標(biāo)準(zhǔn)[9]。改善程度的計(jì)算公式為:(治療前值-治療后值)/治療前值×100%。該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)需要患者以下指標(biāo)的改善程度>50%:1)關(guān)節(jié)疼痛計(jì)數(shù)減少程度(TJC);2)關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù)降低程度(SJC);3)下列任意3項(xiàng):①患者對(duì)疼痛的主觀評(píng)價(jià)(VAS);②患者對(duì)疾病活動(dòng)的全面感受(VAS);③醫(yī)生對(duì)疾病活動(dòng)的總體評(píng)價(jià)(VAS);④患者對(duì)身體功能的評(píng)價(jià)(HAQ);⑤急性期反應(yīng)物的數(shù)值(ESR或CRP)。
本實(shí)驗(yàn)共收集了48項(xiàng)臨床指標(biāo)。對(duì)所有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)按照資料類型分為計(jì)量資料和計(jì)數(shù)資料。屬于計(jì)數(shù)資料的項(xiàng)目均使用0、1、2等對(duì)分類變量值進(jìn)行替換,具體項(xiàng)目及賦值見表1。屬于計(jì)量資料的項(xiàng)目包括體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、病程;中醫(yī)癥狀評(píng)分(疼痛、腫脹、壓痛、屈伸、晨僵、結(jié)節(jié)評(píng)分與總積分);DAS28-ESR,DAS28-CRP,ACR/EULAR評(píng)分、疼痛關(guān)節(jié)計(jì)數(shù)TJC、腫脹關(guān)節(jié)計(jì)數(shù)SJC;目視疼痛評(píng)分VAS、生活質(zhì)量量表HAQ;與疾病發(fā)生發(fā)展相關(guān)的化驗(yàn)項(xiàng)目[血沉、抗環(huán)瓜氨酸肽(Anti-CCP)、C-反應(yīng)蛋白、類風(fēng)濕因子、抑郁評(píng)分SDS、焦慮評(píng)分SAS和睡眠質(zhì)量評(píng)分PSQI];其他生化指標(biāo)(膽固醇、低密度脂蛋白、IgA、IgG、IgM、IgE和血小板)。
表1 計(jì)數(shù)資料類變量賦值一覽
以是否達(dá)到ACR50療效標(biāo)準(zhǔn)為因變量(0=達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),1=未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)),將患者分為達(dá)標(biāo)組與未達(dá)標(biāo)組。將48項(xiàng)所收集的指標(biāo)作為協(xié)變量,納入多因素逐步Logistics回歸分析,對(duì)療效影響因素進(jìn)行研究,并建立臨床預(yù)測(cè)模型(入選標(biāo)準(zhǔn)P<0.05,剔除標(biāo)準(zhǔn)P>0.10,建立模型方法:向前:有條件)。
對(duì)搭建完成的模型通過(guò)SPSS 19.0進(jìn)行Omnibus檢驗(yàn);通過(guò)R語(yǔ)言3.4.0進(jìn)行5折交叉驗(yàn)證(5 cross-validation)。將41例臨床數(shù)據(jù)按比例均分成5份,分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證后構(gòu)建循環(huán),依次使用其中的4份做訓(xùn)練組,1份做驗(yàn)證組,共重復(fù)5次運(yùn)算。最終得出5次交叉驗(yàn)證的測(cè)試集正確度,即模型預(yù)測(cè)的正確率。
通過(guò)逐步回歸篩選出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的自變量,納入臨床預(yù)測(cè)模型的建立,并通過(guò)R語(yǔ)言3.4.0生成列線圖。
列線圖的使用方法如下:1)將患者的變量數(shù)值在代表相應(yīng)變量的橫軸上找到對(duì)應(yīng)點(diǎn),從該點(diǎn)向上(評(píng)分標(biāo)尺)作一條垂直于評(píng)分標(biāo)尺的直線并與之相交;2)該直線與評(píng)分標(biāo)尺的讀數(shù),即為該變量對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)分?jǐn)?shù)。3)將各變量在評(píng)分標(biāo)尺上的讀數(shù)進(jìn)行求和,得到總分。4)將總分值在總分標(biāo)尺上尋找對(duì)應(yīng)的點(diǎn),由該點(diǎn)向下作一垂線,與“療效”軸相交并進(jìn)行讀數(shù)。5)療效軸上得到的數(shù)值,即為加味清絡(luò)飲治療該活動(dòng)期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者12周后,該模型對(duì)病情好轉(zhuǎn)可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果。
通過(guò)多因素逐步Logistics回歸分析,根據(jù)變量的顯著性對(duì)其進(jìn)行篩選(入選標(biāo)準(zhǔn)P<0.05,剔除標(biāo)準(zhǔn)P>0.10)。由表2與表3可知,符合條件并對(duì)療效的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量共7個(gè),分別為:粉塵接觸史、BMI、中醫(yī)評(píng)分中的關(guān)節(jié)壓痛、小關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù)、中醫(yī)體質(zhì)類型、SAS焦慮評(píng)分和C-反應(yīng)蛋白。其他未納入模型的變量與相應(yīng)得分及顯著性結(jié)果見表2。
表2 Logistics回歸分析的變量及顯著性一覽
通過(guò)Logistics回歸篩選得到的7項(xiàng)變量建立臨床預(yù)測(cè)模型(表3)。據(jù)此可以得出預(yù)測(cè)模型的公式如下:
表3 Logistics回歸方程中的變量
LogitP=36.725+(X1×9.624)+(X2×-1.625)+(X3×3.451)+(X4×-0.723)+(X5×-0.911)+(X6×-0.164)+(X7×-0.119)
SPSS軟件計(jì)算結(jié)果顯示,模型預(yù)測(cè)總體的正確預(yù)測(cè)百分比為87.8%(表4)。對(duì)模型的Omnibus檢驗(yàn)顯示,模型的全局性檢驗(yàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。經(jīng)過(guò)5折交叉驗(yàn)證,本模型在此數(shù)據(jù)集上的預(yù)測(cè)正確率為75.6%。臨床預(yù)測(cè)模型的-2對(duì)數(shù)似然值為16.081;考克斯-斯奈爾R2值為0.576;內(nèi)戈?duì)柨芌2值為0.807。Omnibus檢驗(yàn)的結(jié)果顯示P<0.001,說(shuō)明模型總體有意義。5折交叉驗(yàn)證顯示模型的預(yù)測(cè)正確率為75.6%。
表4 Logistics回歸模型的預(yù)測(cè)正確率
根據(jù)預(yù)測(cè)模型建立療效預(yù)測(cè)列線圖見圖1。在列線圖中,“總分”標(biāo)尺在“療效”軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)值,即為該模型對(duì)加味清絡(luò)飲治療該活動(dòng)期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者12周后,病情好轉(zhuǎn)50%的可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)的概率。
圖1 ACR50 療效預(yù)測(cè)列線圖
臨床預(yù)測(cè)模型在臨床指南的制定、高危人群的篩查依據(jù)、個(gè)體化疾病預(yù)防中得到了廣泛應(yīng)用。在臨床研究中,臨床預(yù)測(cè)模型是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的重要工具[10-11]。由于目前類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎領(lǐng)域?qū)τ谥委煹挠行б蛩鼗蛭kU(xiǎn)因素仍然是未知的[12],因此近年來(lái)臨床預(yù)測(cè)模型越來(lái)越被重視。在中醫(yī)藥學(xué)的研究中,有學(xué)者使用Logistics回歸分析構(gòu)建臨床模型[13],但目前已有的研究對(duì)于中藥療效影響因素的關(guān)注較少。同時(shí),已有的類風(fēng)關(guān)臨床預(yù)測(cè)模型中大多以現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的指標(biāo)為基礎(chǔ),大部分模型都是基于類風(fēng)濕因子(RF)、抗CCP、CRP、血沉(ESR)等化驗(yàn)結(jié)果,涉及的中醫(yī)信息較少。因此,本研究對(duì)建立一種能夠結(jié)合中醫(yī)臨床評(píng)價(jià)、血清學(xué)指標(biāo)、影像學(xué)等影響因素的模型進(jìn)行了初步的探索。
一般而言,在理想情況下,建立預(yù)測(cè)模型需要數(shù)百個(gè)滿足結(jié)局事件的樣本量,而每增加一個(gè)預(yù)測(cè)因子就需要10至20個(gè)樣本才能保證模型的可信度。由于本次臨床試驗(yàn)受限于時(shí)間與資金,樣本量較小,僅41例。因此在選擇統(tǒng)計(jì)方法時(shí),筆者在統(tǒng)計(jì)學(xué)專家的建議下,結(jié)合臨床實(shí)際情況,決定不采用多元回歸分析,而是將41例患者通過(guò)ACR50療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)進(jìn)行二分類,對(duì)滿足與不滿足該療效評(píng)價(jià)的兩組患者進(jìn)行組間的比較與統(tǒng)計(jì)分析,以此來(lái)盡量減少單組中樣本量過(guò)小而引起的偏倚。并通過(guò)5折交叉驗(yàn)正來(lái)對(duì)模型的預(yù)測(cè)正確率進(jìn)行檢測(cè)對(duì)預(yù)測(cè)模型的可信度與正確度進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。
從模型的準(zhǔn)確率和正確率來(lái)看,本研究構(gòu)建的模型具有良好的統(tǒng)計(jì)學(xué)效力,模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率和5折交叉驗(yàn)證正確率分別為87.8%、75.6%。
結(jié)合臨床實(shí)際分析,由模型提示的7項(xiàng)影響因素可知:沒(méi)有粉塵接觸史、BMI指數(shù)較低、中醫(yī)關(guān)節(jié)壓痛較強(qiáng)、小關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù)較少、中醫(yī)體質(zhì)偏平和體質(zhì)、CRP水平較低,且焦慮評(píng)分較低的患者,其通過(guò)加味清絡(luò)飲治療12周后,療效評(píng)價(jià)較治療前達(dá)到50%的可能性較高;反之,存在粉塵接觸史、BMI指數(shù)較高、中醫(yī)關(guān)節(jié)壓痛較弱、小關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù)較多、中醫(yī)體質(zhì)偏陽(yáng)虛體質(zhì)或陰虛體質(zhì)、CRP水平較高,且焦慮評(píng)分較高的患者,其治療達(dá)到50%有效程度的可能性更低。滿足ACR50的患者關(guān)節(jié)癥狀較重,且并非以小關(guān)節(jié)為主;其CRP水平相對(duì)較低;情緒相對(duì)平穩(wěn)。在未來(lái)的中藥臨床試驗(yàn)前或治療前,通過(guò)這7項(xiàng)指標(biāo)的結(jié)果,我們就可以完成對(duì)患者服藥后療效的預(yù)測(cè)。
盡管本次研究發(fā)現(xiàn)7項(xiàng)療效相關(guān)因素的綜合運(yùn)用可以用于中藥治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效預(yù)測(cè),但文獻(xiàn)研究顯示[4],每個(gè)因素在類風(fēng)關(guān)的治療或疾病發(fā)展中均存在獨(dú)立作用。各個(gè)因素都與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。
BMI與粉塵均是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎發(fā)病的重要因素之一,盡管兩者與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的具體病理機(jī)制并不明確,但是有文獻(xiàn)指出,礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)及制造業(yè)中,人體接觸到的可吸入顆粒物與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及多種免疫相關(guān)疾病存在關(guān)聯(lián)[14-15]。同樣,Qin等對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患病風(fēng)險(xiǎn)與BMI的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行META分析后認(rèn)為,更高的BMI指數(shù)與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的患病風(fēng)險(xiǎn)存在正向關(guān)聯(lián)[16]。
關(guān)節(jié)癥狀是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎最顯著也是患者最痛苦的癥狀。而對(duì)于28個(gè)特定關(guān)節(jié)的疼痛與腫脹情況評(píng)價(jià),則是評(píng)價(jià)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療效果的重要參考[10]。本研究的中醫(yī)和西醫(yī)的主觀評(píng)價(jià)中,關(guān)節(jié)壓痛的中醫(yī)評(píng)分和DAS28關(guān)節(jié)中的小關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù)對(duì)療效結(jié)局具有影響作用,說(shuō)明關(guān)節(jié)癥狀和預(yù)后存在關(guān)聯(lián)。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎不僅影響患者的身體狀態(tài),對(duì)心理與情志也有巨大影響[17]。黃麗等經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)中醫(yī)情志療法對(duì)于中老年患者類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療和預(yù)后有較大的改善[18]。本模型也證明,SAS較低的患者療效更好。從中醫(yī)學(xué)角度看,情志與氣機(jī)密切相關(guān)。在中醫(yī)理論中,肝主木,喜調(diào)達(dá)。若肝氣不舒,則氣機(jī)郁結(jié),郁久化火則情志煩躁易怒;郁而不達(dá)則患者郁郁寡歡。因此,若患者本身的肝氣郁結(jié)不暢,對(duì)治療與預(yù)后也存在積極意義。
在檢驗(yàn)指標(biāo)中,CRP是反應(yīng)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者體內(nèi)炎癥反應(yīng)與評(píng)價(jià)疾病活動(dòng)度的指標(biāo),在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病情活動(dòng)程度評(píng)估中具有重要價(jià)值[19]。本試驗(yàn)的模型顯示,CRP水平較低的患者預(yù)后較好。何俊華通過(guò)148例回顧性分析認(rèn)為,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的實(shí)驗(yàn)室資料與中醫(yī)證型、體質(zhì)在疾病的發(fā)展上存在著一定的微觀聯(lián)系[20]。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)平和體質(zhì)的患者預(yù)后較好,但由于總例數(shù)較少,有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本研究。
臨床預(yù)測(cè)模型有助于醫(yī)生與患者選擇更加合理的治療方案。值得注意的是,在臨床實(shí)際中存在一類治療無(wú)效患者(Non-responder)?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,治療無(wú)效患者是指在接受了某一種藥物治療后無(wú)任何療效反應(yīng),或?qū)δ撤N藥物產(chǎn)生了抗藥性抗體[4]。而中醫(yī)認(rèn)為,此類患者若久治無(wú)效,常常使得病情遷延而出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形、腫大、僵直,最終轉(zhuǎn)化成為“尪痹”等一類復(fù)雜難治型的痹病。如國(guó)醫(yī)大師李濟(jì)仁所提出,痹病發(fā)展后期常常引起四肢廢痿不用,最終導(dǎo)致痹痿合病,使得治療更加困難[21]。
因此,在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的診斷與治療中,如何歸納總結(jié)有效患者、無(wú)效患者等各類患者的特征,進(jìn)一步提高甚至預(yù)測(cè)治療的有效性成為了一個(gè)重要的議題。本研究在前期實(shí)驗(yàn)證實(shí)加味清絡(luò)飲具有較好療效的前提下[6,22-23],通過(guò)回顧性分析,結(jié)合中醫(yī)與西醫(yī)指標(biāo),引入多因素Logistics回歸分析,探索中藥治療中對(duì)療效存在影響的因素,對(duì)臨床治療提供評(píng)價(jià)依據(jù)并做出預(yù)測(cè)。而根據(jù)預(yù)測(cè)模型繪制的列線圖,可以快速、直觀地幫助臨床醫(yī)生知悉患者服藥后達(dá)到療效標(biāo)準(zhǔn)的可能性,為加味清絡(luò)飲制定具體的臨床決策提供參考依據(jù),或者為預(yù)測(cè)預(yù)后更差的患者提前改變治療方法或者建議參與新藥臨床試驗(yàn)。
列線圖是一種新型統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型,能夠根據(jù)患者的評(píng)分總和預(yù)測(cè)事件的發(fā)生率,是通過(guò)數(shù)據(jù)的可視化進(jìn)行臨床上合理分層治療的重要依據(jù)[24-25]。通過(guò)將臨床預(yù)測(cè)模型可視化,繪制列線圖,本研究為加味清絡(luò)飲治療效預(yù)測(cè)提供了有效工具。使得圖片化的計(jì)算方式能夠更直觀地協(xié)助醫(yī)生與患者理解臨床預(yù)測(cè)模型的內(nèi)容、結(jié)果和意義。
從模型本身角度看,本實(shí)驗(yàn)建立模型的預(yù)測(cè)正確率與5折交叉驗(yàn)證結(jié)果較好,但這僅僅意味著模型在41例數(shù)據(jù)中的預(yù)測(cè)結(jié)果。若推廣至更大范圍或臨床實(shí)際應(yīng)用,仍需要更大樣本量來(lái)訓(xùn)練、改良模型并進(jìn)行外部驗(yàn)證。此外,既往文獻(xiàn)提示的影響因素與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并不完全相同[13]。不同模型中甚至出現(xiàn)相互矛盾的影響因素OR值,說(shuō)明不同藥物的干預(yù),或者不同的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、模型構(gòu)建方法下,影響因素和模型也會(huì)產(chǎn)生差異。若使用不同模型構(gòu)建方法,如嶺回歸或LASSO回歸等,是否可以得到更加優(yōu)效的模型,有待進(jìn)一步探索。最后,由于本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來(lái)源于加味清絡(luò)飲的臨床試驗(yàn),這7個(gè)影響因素是否能夠?qū)ζ渌兴幍寞熜Мa(chǎn)生作用仍不得而知。為了能夠找到中藥治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的最有效因素,有待于未來(lái)將不同藥物的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向比較。