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应用ROC分析原理建立中国北方人群危险因素评分筛查无症状糖尿病及效果评价

董建军  
【摘要】: 糖尿病(diabetes mellitus,DM)的发病率逐年增高,而且绝大多数糖尿病发病隐匿,在临床确诊前可有9~12年的潜隐期。因此,人群中存在着大量的无症状糖尿病患者,许多患者在诊断糖尿病时已经合并其并发症,所以,糖尿病筛查非常重要。 理想的筛查方法应快速、简便、具有高灵敏度(对于实际患病人数具有高的阳性检出率),同时又应兼顾经济性和特异度(对于正常人群具有高的阴性排除率)。目前国内外常用的筛查方法有尿糖试验(因敏感性差已经淘汰),检测血糖和问卷调查法。目前常用的是空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)或口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT),但该方法有创伤、花费高,用于人群普查,花费巨大,以此作为人群糖尿病筛检的一线方法存在很大争议。问卷调查国外开展得较早,应用ROC(Receiver OperatingCharacteristic)分析原理,不同信息对应不同分值,积出总分,找到一个合适的积分值作为切点来进行筛查,而小于此分值的人群患糖尿病的可能性很小,可以免于做OGTT筛查,因此,可以省去很大的筛查费用。 中国糖尿病的人群与欧美国家相比,存在很大差别,既有地域的不同又有饮食习惯的差别。源于欧美国家的糖尿病危险评分系统是否适用于中国糖尿病人群?如果答案是否定的,那么能否建立适合中国人群特有的糖尿病危险评分系统?中国糖尿病人群最佳危险评分的切点是什么?糖尿病家族史和肥胖等因素在中国人群危险评分中作用如何?目前国内尚无这方面的研究报道。为回答上述问题,本研究从四个方面对此进行了研究。 研究目的通过调查表的形式对筛查对象的基本情况、生活方式及相关医学信息等危险因素进行询问,不同信息对应不同分值,积出总分,找到一个合适的积分值作为切点来进行筛查。不同的调查问卷设计的问题和积分方式不同。各个地区存在着人种、生活习惯、环境因素等诸多因素的不同,从而导致危险因素类别的差异和影响力的大小不一样。因此,在糖尿病诊断及分级专家委员会上提出,糖尿病筛查评分方法及模型在大规模应用前应该在其他人群中进行检测以充分证明其效用,即在应用前需要对其进行重新评价。本研究旨在自然人群中建立一种经济有效的无症状糖尿病的筛查方法、经过统计学分析找出糖尿病的危险因素、评价糖尿病家族史(不可改变的因素)和肥胖(可以改变的因素)对糖尿病及其相关危险因素的影响、评价目前公开的有代表性的Finish糖尿病危险评分和Danish糖尿病危险评分在中国人群无症状糖尿病筛查中的效果。 研究方法研究的第一部分:在糖尿病流行病学调查基础上,选择以济南地区为代表的中国北方人群为目标人群进行危险因素评分法及及应用价值研究。采取抽样方法将符合研究条件的5348名研究对象随机分为A组和B组,A组由2985人组成,B组由2363人组成。两组人群在年龄、性别构成等方面均衡可比。以人群A的原始资料为基础,对不同的变量进行编码,以是否是新诊断的糖尿病病人作为因变量,所有其他因素作为自变量(包括年龄、性别等)进行多因素非条件logistic回归分析,以P<0.05作为筛选危险因素Xi的显著性界限。logistic回归分析输出结果中,回归系数β的意义为自变量每增加一个等级个体即增加患糖尿病的危险度。根据这一原理,确定以各变量10倍的回归系数(回归系数取小数点后一位)作为各变量记分的分值。将从A组筛选获得的危险因素及其评分值应用于B组,用以评价所建立的危险因素评分法的实际筛检效果。 研究的第二部分:通过对目标人群进行问卷调查并用不同糖尿病危险评分法记分,考量不同评分法的灵敏度、特异度及受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)。从MEDLINE上检索有关糖尿病筛查问卷及危险评分方法的文章,选择较有代表性的两种:Finish糖尿病危险评分和Danish糖尿病危险评分,分别用这两种方法对目标人群进行研究。首先评价不同评分方法在其原来截点时发现新目标人群中糖尿病患者的能力和效果;其次比较不同累计积分值作为判别阈值时对目标人群筛检的结果,从而寻找适合目标人群的判别阈值。 研究的第三部分:在糖尿病流行病学调查基础上,对有糖尿病家族史的人群进行危险因素评价。糖尿病家族史指父母或同胞兄弟姐妹(一级亲属)中有糖尿病。根据有无糖尿病家族史将人群分为两组,有糖尿病家族史的为A组,无糖尿病家族史的为B组。对人群进行问卷调查,以原始资料为基础,对不同的变量进行编码,以是否是新诊断的糖尿病病人作为因变量,所有其他因素作为自变量(包括年龄、性别等)进行多因素非条件logistic回归分析,以P<0.05作为筛盐O找蛩豖i的显著性界限。logistic回归分析输出结果中,回归系数β的意义为自变量每增加一个等级个体即增加患糖尿病的危险度。根据这一原理,确定以各变量10倍的回归系数(回归系数取小数点后一位)作为各变量记分的分值,分值越高,该因素在糖尿病发病的过程中危险性越大。 研究的第四部分:根据BMI指数将人群分为A(肥胖超重)、B(正常)两组,A组2580人,B组2768人。肥胖超重采用《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》推荐标准:-体重指数(BMI)≥28 kg/m2为肥胖;BMI 24-27.9 kg/m2为超重。腰围男≥85cm,女≥80cm或腰臀比(WHR)男≥0.9,女≥0.85为中心性肥胖。对人群进行问卷调查,以原始资料为基础,对不同的变量进行编码,以未诊断的糖尿病病人作为因变量,所有其他因素作为自变量(包括年龄、性别等)对A、B两组分别进行多因素非条件logistic回归分析,以P<0.05作为筛选危险因素Xi的显著性界限。logistic回归分析输出结果中,回归系数β的意义为自变量每增加一个等级个体即增加患糖尿病的危险度。根据这一原理,确定以各变量10倍的回归系数(回归系数取小数点后一位)作为各变量记分的分值,分值越高,该因素在糖尿病发病的过程中危险性越大。 结果年龄、体重指数、腰臀比、收缩压、舒张压、脉搏、糖尿病家族史、高血糖史等因素被筛选成为危险因素变量。积分范围为0~124分,随着累计积分值的增加,人群中无症状糖尿病的患病风险亦随之增高,趋势性χ~2检验具有非常显著的统计学意义(P<0.001)。当判别阈值定为51时,该方法对人群中无症状糖尿病筛检的灵敏度和特异度分别为83.3%和66.5%,阳性预测值为12.83%,阴性预测值达98.54%。AUC为0.820。 根据有无糖尿病家族史将人群分组后显示,在有糖尿病家族史者人群中,糖尿病的发病率为9.9%,糖耐量异常(IGT)的患病率为20.1%;而在无糖尿病家族史的人群中,糖尿病的患病率为2.1%,IGT的患病率为9.9%,趋势性χ~2检验具有非常显著的统计学意义(P<0.001)。年龄、体重指数、腰臀比、收缩压、舒张压、脉搏、高血糖史等因素被筛选成为危险因素变量,积分范围为0~108分,其中相关性最高的为高血糖史和肥胖。 根据BMI将人群分组后研究显示,肥胖或超重人群中,糖尿病的患病率为6.7%,IGT的患病率为17.5%;而在非肥胖的人群中,糖尿病的患病率为1.1%,IGT的患病率为7.0%,趋势性χ2检验具有非常显著的统计学意义(P<0.001)。 将最具代表性的两种筛查方法(Finish糖尿病危险评分,Danish糖尿病危险评分)应用于我们的研究人群,结果显示,Finish糖尿病危险评分的AUC为76%(95%可信区间为71.3%~80.6%,P=0.000),Danish糖尿病危险评分的AUC为70.6%(95%可信区间为64.7%~76.4%,P=0.000)。问卷的灵敏度、特异度及预测值均显著低于其在原文的结果,可能是样本人群危险因素的不同引起。对于目标人群:在Finish糖尿病危险评分,当累计积分值为7时,约登指数最大,故将其作为判别阈值时筛查效果最好。其筛检的灵敏度为68%,特异度为72.3%,阳性预测值为12.28%,阴性预测值为97.54%。在Danish糖尿病危险评分,当累计积分值为21时,约登指数最大。其筛检的灵敏度为88.1%,特异度为45.7%,阳性预测值为7.65%,阴性预测值为98.68%。 结论因为人群特征的不同,国外的调查问卷(Danish和Finish方法)及评分方法在应用于新的目标人群时其检验效能往往较低,在应用前需要对其进行重新评价。 该研究应用ROC分析原理在中国自然人群中建立的糖尿病的筛查方法,简便、易行、快速、经济,有利于获得满意的受检率,可用于糖尿病个体和群体(社区)的患病危险度测定及健康教育,有望成为糖尿病人群筛检的有效和实用的方法。该研究显示,年龄、体重指数、腰臀比、收缩压、舒张压、糖尿病家族史、高血糖史为糖尿病的危险因素,而且,有糖尿病家族史的人群糖尿病发病率明显高于普通人群,肥胖和超重人群糖尿病患病率明显高于非肥胖人群,对其进行干预有望预防或延缓糖尿病的发生发展。 该研究填补了中国在糖尿病问卷评分筛查方面的空白,将对糖尿病的预防起到重要作用。


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