岭回归分析在急性心肌梗塞急性期预后危险回素估计中的应用
作者：孙维权 刘治晏 陈锦明*
单位：湖北卫生职工医学院 荆沙434000
关键词：急性心肌梗塞；预后 危险因素；岭回归分析
数理医药学杂志990107
摘 要 对124例急性心肌梗塞病例急性期的临床特征及有关病史资料作了岭回分析。结果表明，心力衰竭、心原性休克、患合并症、发病入院时间间隔和梗塞部位等五项因素是影响急性心肌梗塞急性期预后的主要危险因素。
目前，国内外大量地开展了急性心肌梗塞(Acute Myocardial Infarction.AMI)预后因素的研究，这对于AMI的预防以及制订合适的治疗措施与方案，改善转归有着十分重要的意义。然而，目前的报道很多是从单因素角度分析的，这与现代的多病因疾病模式明显不符；有些虽进行了多因素分析，但模型参数多直接借助最小二乘法估计，这样分析的结果没有考虑到影响AMI预后的各因素间存在不同程度的、有的甚至是很大程度的“统计信息重叠”或相似性，即统计上所谓的变量间的复共线性(Multicollinearity)，这就使得筛选出的某些预后因素实际上可能不是主要的，有的甚至是错误的。为了克服上述弊端，本文采用能克服变量间共线性关系而得到理想的回归模型的岭回归(Ridge Regression)方法，通过既往病历资料的回顾性研究，拟进一步探讨影响AMI急性期预后的主要危险因素。
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1 资料来源与方法
1.1 病例选择
收集我院1982～1994年12年间心血管病房收治的131例AMI病例资料，所有病例的诊断均重新用WHO标准，根据典型的临床表现、肯定的心电图改变和血清酶学变化三项中至少两项进行审核，最后确诊124例供本次研究用。其中男性73例(占59%)，女性50例(占41%)。年龄34～91岁，平均64岁。全部124例患者急性期(8周)因AMI死亡19例，病死率为15.32%，与文献报道接近。
1.2 研究项目
整理每个病例急性期内预后情况(生存、死亡)和发病后72小时内的临床及病史资料中疑与急性期预后有关的因素(危险因素)共15项，其中包括一般项目：性别、年龄；既往病史：高血压、糖尿病、高脂血症、既往心肌缺血及及肺心病等；临床表现：心衰程度、伴心原性休克；实验室检查：CPK、GOT、LDH；心电图检查：心律失常、梗塞部位。每个病例的上述项目数量化后以Foxbase数据库方式录入微机供统计分析(见表1)。
, 百拇医药
表1 变量含义及数量化 变量名
含 义
数量化方法
X1
性别
男=1;女=0
X2
年龄
发病时实际岁数
X3
发病入院时间间隔
以小时计
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X4
伴心原性休克
是=1;否=0
X5
梗塞部位
前壁=4；后壁=3
前间壁=2；其它=1
X6
伴既往心肌缺血史
既往心肌梗塞=2
既往心绞痛=1
无既往史=0
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X7
合并病(高血压、肺心病、糖尿病)
合并病项数(3、2、1、0)
X8
三项“(血清酶含量/标准值)”合计
按含义计算之值
X9
伴心力衰竭程度
Ⅲ°=3 Ⅱ°=2 Ⅰ°=1 无=0
X10
伴室性心律失常
, 百拇医药
是*=3,2,1；否=0
X11
伴Ⅱ°以上传导阻滞
是=1；否=0
X11
伴Ⅱ°以上传导阻滞
是=1；否=0
X12
伴室上性心动过速
是=1；否=0
X13
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伴窦性心动过速
是=1；否=0
X14
伴QTC间期延长
是=1；否=0
X15
伴左心室肥厚
是=1；否=0
Y
8周内预后
死亡=1；生存=0
注：1.室性早搏>10次/小时
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2.复杂性PVC(多原性、频发、成对、二联律)
3.致命性室性心律失常(室颤或室速)
1.3 研究方法
本研究采用岭回归方法，以15项预后因素为自变量，AMI急性期预后(生存或死亡)为因变量，拟合AMI急性期预后的岭回归模型。全部计算借助Statgraphic统计软件包在IBM/PC机上实现。
2 资料的统计分析
2.1 岭回归模型概述
人们已熟知线性回归模型
=α+∑βiXi中自变量Xi与因变量Y之间的线性相关，然而在很多时候，我们从自变量的自相关矩阵中不难发现有些自变量对之间也存在很大程度的线性关系，称复共线性。这将导致回归系数的最小二乘估计的方差很大，给参数估计带来很大困难，即参数的估计值将极敏感地随样本含量的变化或自变量数目的增减而发生改变，甚至其代数符号会与实际情况相左，而使建立的模型极不稳定。
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岭回归模型是通过知自变量自相关矩阵中引入一个很小的岭参数K°(1>K°>0)，并将它加到主对角线元素1上，从而降低参数的最小二乘估计中复共线特征向量的影响，减小复共线变量回归系数最小二乘估计的方差，以保证参数估计更接近真实情况。
2.2 统计分析
在Statgraphic统计软件包中选择Ridge regression方法，利用本研究建立的Foxbase备用数据库进行回归模型拟合，得岭参数K°=0.2时含五个变量的稳定模型(见表2)。由模型结果可知，扣除15项可疑危险因素中存在相同统计信息的复共线变量的影响，从根本上影响AMI急性期预后的危险因素共五项，其影响作用的大小依次为：心力衰竭(X9)>心原性休克(X4)>患合并病(X7)>发病入院时间间隔(X3)>梗塞部位(X5)。五项因素共解释了预后结果的79.58%(决定系数即复相关系数的平方)。
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表2 AMI急性期预后危险因素岭回归模型参数* 入选变量名
βi
SE
P值
X9
0.5571
0.1182
<0.01
X4
0.4655
0.1148
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<0.01
X7
0.3493
0.1277
<0.01
X3
0.2769
0.0642
<0.05
X5
0.2648
0.0743
, 百拇医药
<0.05
注：1.回归模型统计意义检验Mallows统计量Cp=5.63(P<0.05)；复相关系数为0.8921(P<0.05)
2.回归模型常数项为-2.1583
3 结果与讨论
近年来，随着急性心肌梗塞临床诊治水平的不断提高，进一步分析影响AMI急性期预后的危险因素并予以控制，以降低AMI急性期病死率，受到临床广泛关注。目前公认，AMI急性期预后是多因素综合影响的结果，单因素的预后分析不可靠。本次将多元岭回归模型用于AMI的急性期预后危险因素分析，通过引入恰当的岭参数K°，然后筛选变量，最后用心力衰竭、心原性休克、患合并症、发病入院时间间隔和梗塞部位五个因素较为客观地标示了AMI急性期预后；同时更进一步为目前国内外的研究结果的总趋向最主要的预后因素是梗塞本身严重程度(心力衰竭)提供了有力佐证。
, 百拇医药
早在本世纪60年代初，Peel等首创冠心病多因素预后指数，该指数从病史、临床表现等六个方面综合考虑。70年代开始，Norris等采用多元判别分析确定冠心病预后指数，并将其主要预后因素确定为：年龄、梗塞部位、入院时收缩压、心脏大小、肺野淤血程度及既往缺血病史。
从本次研究看，影响AMI急性期预后的主要因素依次为心力衰竭的严重程度、心原性休克的有无、患合并病的多少、发病入院时间间隔的长短、梗塞部位的不同。这与Norris提出的最主要预后因素是梗塞本身严重程度(心力衰竭)的结论是一致的。Castaner等对462例AMI病人的分析表明：EF<20%者，病死率为78%，这也说明左室功能状态(EF)是决定AMI急性期预后的重要因素。
*湖北荆州市第一人民医院
参考文献
[1]World Health Organization fask force on standardization of clinical homenclature and criteria for diagnosis of ischemic heart disease. Circulation. 1979,59:607.
, http://www.100md.com
[2]北京地区冠心病协作组.急性心肌梗塞患者住院期间死亡原因分析.中华内科杂志，1984，(1)：10.
[3]刘韵源著.状态风险分析及其在生物医学中的应用(上册，定常协变量问题).北京：科学出版社，1990，46～50.
[4]Peel AAF, et al. A coronary prognostic index for grading the severity of znfarction. Br.Heart J.1962,(24):745.
[5]Norris RM et al. A new coronary Prognostic index. Lancet.1969,(1):274.
[6]徐源淑等.冠心病监护室急性心肌梗塞死亡病例分析.武汉医学院学报，1985，(3)：185.
[7]孙广辉等.影响急性心肌梗塞病人预后因素的探讨.心血管病学进展，1991，2(12)：101.
收稿日期：1998-07-27, 百拇医药(孙维权 刘治晏 陈锦明*)
单位：湖北卫生职工医学院 荆沙434000
关键词：急性心肌梗塞；预后 危险因素；岭回归分析
数理医药学杂志990107
摘 要 对124例急性心肌梗塞病例急性期的临床特征及有关病史资料作了岭回分析。结果表明，心力衰竭、心原性休克、患合并症、发病入院时间间隔和梗塞部位等五项因素是影响急性心肌梗塞急性期预后的主要危险因素。
目前，国内外大量地开展了急性心肌梗塞(Acute Myocardial Infarction.AMI)预后因素的研究，这对于AMI的预防以及制订合适的治疗措施与方案，改善转归有着十分重要的意义。然而，目前的报道很多是从单因素角度分析的，这与现代的多病因疾病模式明显不符；有些虽进行了多因素分析，但模型参数多直接借助最小二乘法估计，这样分析的结果没有考虑到影响AMI预后的各因素间存在不同程度的、有的甚至是很大程度的“统计信息重叠”或相似性，即统计上所谓的变量间的复共线性(Multicollinearity)，这就使得筛选出的某些预后因素实际上可能不是主要的，有的甚至是错误的。为了克服上述弊端，本文采用能克服变量间共线性关系而得到理想的回归模型的岭回归(Ridge Regression)方法，通过既往病历资料的回顾性研究，拟进一步探讨影响AMI急性期预后的主要危险因素。
, http://www.100md.com
1 资料来源与方法
1.1 病例选择
收集我院1982～1994年12年间心血管病房收治的131例AMI病例资料，所有病例的诊断均重新用WHO标准，根据典型的临床表现、肯定的心电图改变和血清酶学变化三项中至少两项进行审核，最后确诊124例供本次研究用。其中男性73例(占59%)，女性50例(占41%)。年龄34～91岁，平均64岁。全部124例患者急性期(8周)因AMI死亡19例，病死率为15.32%，与文献报道接近。
1.2 研究项目
整理每个病例急性期内预后情况(生存、死亡)和发病后72小时内的临床及病史资料中疑与急性期预后有关的因素(危险因素)共15项，其中包括一般项目：性别、年龄；既往病史：高血压、糖尿病、高脂血症、既往心肌缺血及及肺心病等；临床表现：心衰程度、伴心原性休克；实验室检查：CPK、GOT、LDH；心电图检查：心律失常、梗塞部位。每个病例的上述项目数量化后以Foxbase数据库方式录入微机供统计分析(见表1)。
, 百拇医药
表1 变量含义及数量化 变量名
含 义
数量化方法
X1
性别
男=1;女=0
X2
年龄
发病时实际岁数
X3
发病入院时间间隔
以小时计
, http://www.100md.com
X4
伴心原性休克
是=1;否=0
X5
梗塞部位
前壁=4；后壁=3
前间壁=2；其它=1
X6
伴既往心肌缺血史
既往心肌梗塞=2
既往心绞痛=1
无既往史=0
, 百拇医药
X7
合并病(高血压、肺心病、糖尿病)
合并病项数(3、2、1、0)
X8
三项“(血清酶含量/标准值)”合计
按含义计算之值
X9
伴心力衰竭程度
Ⅲ°=3 Ⅱ°=2 Ⅰ°=1 无=0
X10
伴室性心律失常
, 百拇医药
是*=3,2,1；否=0
X11
伴Ⅱ°以上传导阻滞
是=1；否=0
X11
伴Ⅱ°以上传导阻滞
是=1；否=0
X12
伴室上性心动过速
是=1；否=0
X13
, http://www.100md.com
伴窦性心动过速
是=1；否=0
X14
伴QTC间期延长
是=1；否=0
X15
伴左心室肥厚
是=1；否=0
Y
8周内预后
死亡=1；生存=0
注：1.室性早搏>10次/小时
, http://www.100md.com
2.复杂性PVC(多原性、频发、成对、二联律)
3.致命性室性心律失常(室颤或室速)
1.3 研究方法
本研究采用岭回归方法，以15项预后因素为自变量，AMI急性期预后(生存或死亡)为因变量，拟合AMI急性期预后的岭回归模型。全部计算借助Statgraphic统计软件包在IBM/PC机上实现。
2 资料的统计分析
2.1 岭回归模型概述
人们已熟知线性回归模型
=α+∑βiXi中自变量Xi与因变量Y之间的线性相关，然而在很多时候，我们从自变量的自相关矩阵中不难发现有些自变量对之间也存在很大程度的线性关系，称复共线性。这将导致回归系数的最小二乘估计的方差很大，给参数估计带来很大困难，即参数的估计值将极敏感地随样本含量的变化或自变量数目的增减而发生改变，甚至其代数符号会与实际情况相左，而使建立的模型极不稳定。, http://www.100md.com
岭回归模型是通过知自变量自相关矩阵中引入一个很小的岭参数K°(1>K°>0)，并将它加到主对角线元素1上，从而降低参数的最小二乘估计中复共线特征向量的影响，减小复共线变量回归系数最小二乘估计的方差，以保证参数估计更接近真实情况。
2.2 统计分析
在Statgraphic统计软件包中选择Ridge regression方法，利用本研究建立的Foxbase备用数据库进行回归模型拟合，得岭参数K°=0.2时含五个变量的稳定模型(见表2)。由模型结果可知，扣除15项可疑危险因素中存在相同统计信息的复共线变量的影响，从根本上影响AMI急性期预后的危险因素共五项，其影响作用的大小依次为：心力衰竭(X9)>心原性休克(X4)>患合并病(X7)>发病入院时间间隔(X3)>梗塞部位(X5)。五项因素共解释了预后结果的79.58%(决定系数即复相关系数的平方)。
, http://www.100md.com
表2 AMI急性期预后危险因素岭回归模型参数* 入选变量名
βi
SE
P值
X9
0.5571
0.1182
<0.01
X4
0.4655
0.1148
, http://www.100md.com
<0.01
X7
0.3493
0.1277
<0.01
X3
0.2769
0.0642
<0.05
X5
0.2648
0.0743
, 百拇医药
<0.05
注：1.回归模型统计意义检验Mallows统计量Cp=5.63(P<0.05)；复相关系数为0.8921(P<0.05)
2.回归模型常数项为-2.1583
3 结果与讨论
近年来，随着急性心肌梗塞临床诊治水平的不断提高，进一步分析影响AMI急性期预后的危险因素并予以控制，以降低AMI急性期病死率，受到临床广泛关注。目前公认，AMI急性期预后是多因素综合影响的结果，单因素的预后分析不可靠。本次将多元岭回归模型用于AMI的急性期预后危险因素分析，通过引入恰当的岭参数K°，然后筛选变量，最后用心力衰竭、心原性休克、患合并症、发病入院时间间隔和梗塞部位五个因素较为客观地标示了AMI急性期预后；同时更进一步为目前国内外的研究结果的总趋向最主要的预后因素是梗塞本身严重程度(心力衰竭)提供了有力佐证。
, 百拇医药
早在本世纪60年代初，Peel等首创冠心病多因素预后指数，该指数从病史、临床表现等六个方面综合考虑。70年代开始，Norris等采用多元判别分析确定冠心病预后指数，并将其主要预后因素确定为：年龄、梗塞部位、入院时收缩压、心脏大小、肺野淤血程度及既往缺血病史。
从本次研究看，影响AMI急性期预后的主要因素依次为心力衰竭的严重程度、心原性休克的有无、患合并病的多少、发病入院时间间隔的长短、梗塞部位的不同。这与Norris提出的最主要预后因素是梗塞本身严重程度(心力衰竭)的结论是一致的。Castaner等对462例AMI病人的分析表明：EF<20%者，病死率为78%，这也说明左室功能状态(EF)是决定AMI急性期预后的重要因素。
*湖北荆州市第一人民医院
参考文献
[1]World Health Organization fask force on standardization of clinical homenclature and criteria for diagnosis of ischemic heart disease. Circulation. 1979,59:607.
, http://www.100md.com
[2]北京地区冠心病协作组.急性心肌梗塞患者住院期间死亡原因分析.中华内科杂志，1984，(1)：10.
[3]刘韵源著.状态风险分析及其在生物医学中的应用(上册，定常协变量问题).北京：科学出版社，1990，46～50.
[4]Peel AAF, et al. A coronary prognostic index for grading the severity of znfarction. Br.Heart J.1962,(24):745.
[5]Norris RM et al. A new coronary Prognostic index. Lancet.1969,(1):274.
[6]徐源淑等.冠心病监护室急性心肌梗塞死亡病例分析.武汉医学院学报，1985，(3)：185.
[7]孙广辉等.影响急性心肌梗塞病人预后因素的探讨.心血管病学进展，1991，2(12)：101.
收稿日期：1998-07-27, 百拇医药(孙维权 刘治晏 陈锦明*)