基于統(tǒng)計分析的耳石癥發(fā)病率影響因素分析

李綺婷　鐘銳楠　孫洪波　梅良才　趙鑫東

【摘 要】本課題主要是通過調查方式研究氣候因素對耳石癥是否有顯著影響，從而找到耳石癥的病因。根據(jù)灰色關聯(lián)計算得出舒適度與病例數(shù)的關聯(lián)度r=0.7437屬于強關聯(lián)，通過類平均系統(tǒng)聚類分析對數(shù)據(jù)的特征提取，即病例數(shù)對應的天氣特征提取，從而得出病例數(shù)與氣象因素存在著明顯的周期關系，在舒適度為[50，70]即人體最佳舒適度范圍內，病例數(shù)為一年當中最少，其他數(shù)值呈現(xiàn)出兩極化，最后通過ARIMA模型，預測1年期的病例數(shù)，得出科學結論并給出合理的建議。

【關鍵詞】耳石癥;聚類分析;疏系數(shù)模型

中圖分類號： R741 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）21-0086-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.039

Analysis of Influencing Factors of Incidence of Otolithiasis Based on Statistics

LI Qi-ting ZHONG Rui-nan SUN Hong-bo* MEI Liang-cai ZHAO Xin-dong

（School of Applied Science and Civil Engineerig， Beijing Institute of Technology Zhuhai， Zhuhai Guangdong 519000， China）

【Abstract】This paper is to investigate whether climate factors have significant influence on otolithiasis， so as to find out the etiology of otolithiasis. Calculated based on grey correlation comfort and r=0.7437 belong to strong correlation of correlation between the number of cases， through the class average system clustering analysis of the data feature extraction， the number of cases corresponding weather feature extraction， thus it is concluded that the number of cases and meteorological factors exist obvious cycle relationship， in comfort as[50，70] the best comfort within the scope of the human body， the number of cases for a year at least， other numerical presents the polarization， finally by ARIMA model， predict the number of cases of one-year， scientific conclusion and give reasonable Suggestions.

【Key words】Otolith disease; Clustering analysis; Thinning coefficient model

1 引言及文獻綜述

耳石癥在醫(yī)學上又稱為良性陣發(fā)性位置性眩目（BPPV），具體誘因尚未明確，古往今來，國內許多學者在這方面也做出了較多的研究，陳曦等研究得出其發(fā)病率與內耳缺血有關;[1]徐明明等人研究得出BPPV和血清玻尿酸相關;[2]中華醫(yī)學會耳鼻咽喉科學分會等總結得出BPPV的四種臨床診斷和療效;[3]龔建齊等通過手法復位結合藥物治療耳石癥眩暈的臨床效果觀察得出手法復位結合藥物治療可降低耳石癥眩暈的復發(fā)率，提高了療效;[4]然后國外也有部分學者對此病癥做出了相關研究，在1921年以前，匈牙利醫(yī)生Barany研究得出以一種發(fā)作性眩暈為特點的癥候群，尤其是將患者頭部擺放在與重力相關的特定位置時發(fā)病，持續(xù)時間很短，并呈現(xiàn)有自限性。從耳石癥內因以及治療手法上的研究都有了一定的成果，但耳石癥誘因尚未明確;因此本文主要從外因出來，研究和舒適度指數(shù)有關的天氣氣象因素與耳石癥之間的顯著性關系。

1.1 研究目的及意義

耳石癥病因不明，根據(jù)經驗方法及相關文獻得知天氣因素與耳石癥的發(fā)病率可能存在一定關系。健康問題和環(huán)境問題激起了強烈的社會反響，減少發(fā)病率，實現(xiàn)綠色生活，過上幸福快樂生活成為我們所關心的問題。

1.2 研究內容

本課題主要是通過調查方式研究天氣因素對耳石癥是否有顯著影響，從而找到耳石癥的病因。通過對應分析對數(shù)據(jù)的特征提取，主要發(fā)病率對應的天氣特征提取，從而得出影響發(fā)病率的主要天氣因素為平均氣溫、平均相對濕度、平均風速共同構成舒適度指數(shù)。通過收集得到的2013年至2015年氣象局中平均氣溫、相對濕度、平均風速的數(shù)據(jù)將這3年數(shù)據(jù)進行樣本聚類，構想與ARIMA模型結合，預測1年期的病例數(shù)，得出合理的建議。

2 數(shù)據(jù)的探索性分析

2.1 數(shù)據(jù)預處理

本文數(shù)據(jù)為2013年-2015年惠州市天氣中各因素的平均數(shù)據(jù)和耳石癥發(fā)病率，數(shù)據(jù)主要來源于惠州市第一人民醫(yī)院以及惠州市惠陽氣象局。數(shù)據(jù)結構包含3個指標包括（日平均氣溫、日相對濕度、日平均風速）以及因變量耳石癥病例數(shù)。

人體舒適度指數(shù)（SSD）是日常生活中較為常用的表征人體舒適度的方法。其中氣溫是判斷氣候舒適度的主要指標，濕度和風速是輔助指標。因此我們以天氣中的日平均氣溫、平均濕度與平均風速3個指標計算人體舒適度指數(shù)。

2.2 描述性統(tǒng)計與可視化

對原始數(shù)據(jù)進行簡單分析，對數(shù)據(jù)進行可視化得出，分別畫出2013-2015年各月份病例數(shù)。

從數(shù)據(jù)中我們可以直接觀察到的：

（1）近年來，患病人數(shù)變多，發(fā)病率有較為明顯的增長。

（2）相比來說，年尾患病人數(shù)普遍較多。相關矩陣如下（顏色深淺代表相關性強弱）。

3 基于類平均系統(tǒng)聚類分析耳石癥影響因素

3.1 理論基礎

類平均系統(tǒng)聚類模型：設某一步將類Gp與Gq合并成Gr，它們各自有np，nq，（nr，nr=np+nq），個樣品，類平均就是兩類距離的平方定義為這兩類元素兩兩之間的平均平方距離，即

3.2 模型的建立

對樣本數(shù)據(jù)進行處理后，用數(shù)據(jù)進行樣本聚類，使發(fā)病率和為平均氣溫，平均相對濕度，平均風速的數(shù)據(jù)特征進行聚類，從而找出發(fā)病率的周期性和季節(jié)效應。

3.2.1 確定分類數(shù)

為了準確地得到樣本的分類數(shù)，對樣本數(shù)據(jù)進行多目標決策，由分類數(shù)目圖可以得出，當聚類數(shù)為4時樣本線段慢慢變?yōu)槠骄彛虼丝梢詫颖痉譃樗念悺?/p>

3.2.2 類平均系統(tǒng)聚類

通過R語言采用Hartigan-Wong系統(tǒng)聚類法，用歐式距離對樣本進行聚類。序號1到36分別代表2013年1月至2015年12月，將其用字母加以區(qū)分，整理后得到的樣本聚類結果如下：

3.2.3 類特征分析

由聚類結果可以得出，耳石癥的發(fā)病率是與季節(jié)性有關，其存在一定的周期性。這里聚類結果中，按天氣氣候近似劃分為：第一類夏季為、第二類為秋季、第三類為冬季、第四類為春季，可以看出在春季和秋季氣候下發(fā)病率更高。

春季氣候特點：

（1）氣溫變化幅度大;（2）空氣干燥多大風;

（3）北方多沙塵天氣;（4）南方多陰雨天氣。

從中可以了解到的是春季除了氣溫變化較大之外，還多伴隨這一些惡劣天氣，特別是北方的沙塵天氣導致大氣中各種懸浮顆粒急劇增多，空氣質量下降，對人體有害的可吸入顆粒物濃度也急劇升高。沒有做好個人防范措施的話，極易誘發(fā)過敏體質的人產生過敏反應，從而引起過敏性皮炎、過敏性鼻炎、哮喘以及蕁麻疹等過敏性疾病， 對耳石癥的發(fā)病也有明顯的影響。

4 疏系數(shù)模型預測病例數(shù)

模型的建立

由上述的樣本聚類分析得出耳石癥的發(fā)病率與季節(jié)因素存在著一定的關系，因此對處理后的數(shù)據(jù)列進行時間序列季節(jié)性效應分析，得到結果如下：

由時序圖6可得出，隨著時間的遞推，病例數(shù)呈現(xiàn)出遞增的趨勢，日平均氣溫和日相對濕度呈現(xiàn)出明顯的周期性，為非平穩(wěn)序列，日平均風速的變化波動也非常大。

人體的最佳舒適度為[50，70]，由舒適度與病例數(shù)的時序圖7可以得出，當舒適度較低或者較高時，該序列在每一年呈現(xiàn)出兩極化，部分月份的發(fā)病率很高，其他的發(fā)病率很低，病例數(shù)是明顯增加的，因此可以認為舒適度是明顯影響著耳石癥的發(fā)病率的，進一步得出影響耳石癥的主要氣象因素是日平均氣溫、日平均風速與日相對濕度。同時也可以得出病例數(shù)的序列為非平穩(wěn)序列，存在著明顯的周期性，需要對其進一步差分實現(xiàn)平穩(wěn)。

根據(jù)模型擬合輸出結果，得到的擬合模型為：

由模型的殘差序列通過白噪聲檢驗結果可得，殘差序列白噪聲檢驗p=0.8398大于0.05，接受原假設，顯示該模型擬合效果良好，對序列相關信息提取充分，最后對序列進行1年期預測，得到結果為：

從圖10中可以看到耳石癥的發(fā)病率呈現(xiàn)周期性波動，一般在春、秋季節(jié)，發(fā)病率會有所增加。預測2016年內會逐步平緩，基本處在0.8上下波動，這與實際值幾乎相近。

5 結論與建議

5.1 結論

耳石癥是最常見的一種眩暈病，特別是中老年女性最容易發(fā)作。其并非一種突發(fā)性，危險性極大的病癥，發(fā)病時只會出現(xiàn)的短暫陣發(fā)性的眩暈，一般只持續(xù)數(shù)秒至數(shù)分鐘。據(jù)相關資料顯示，耳石癥發(fā)病率主要與疲勞，情緒和天氣原因有一定的關系。主要與寒冷天氣有關。但由于人們重視程度不高，再加上季節(jié)性導致的發(fā)病率增加，在長期缺乏有效治療后，不僅對生活工作有極大影響，對人的精神健康也存在極大的隱患。

5.2 建議

為了預防耳石癥，我們可以改善睡眠，避免熬夜;避免過勞;合理營養(yǎng)，預防感冒;科學鍛煉，運動有度;耳鳴耳聾要重視，盡早治療且在天氣劇變情況下減少外出的次數(shù)。

【參考文獻】

[1]陳曦，林少蓮，吳子明，張榕.良性陣發(fā)性位置性眩暈的發(fā)病因素[J].中國醫(yī)學科學院報，2008，30（6）：677-679.

[2]徐明明，陳維，劉琳，王芳，凌云，黃鎮(zhèn)河.良性陣發(fā)性位置性眩暈和血清尿酸相關性研究[J].湘南學院學報（醫(yī)學版），2015，17（3）：11-13.

[3]中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志編輯委員會，中華醫(yī)學會耳鼻咽喉頭頸外科學分會.良性陣發(fā)性位置性眩暈診斷和治療指南（2017）[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2017，52（3）：173-177.

[4]龔建齊，張新日，徐紅霞.手法復位結合藥物治療耳石癥眩暈的臨床效果觀察[J].世界最新醫(yī)學信息文摘（連續(xù)型電子期刊），2015（24）：80-80，81.