基于層次聚類的保乳手術患者治療質量評價及影響因素分析

魏 麗 王 超 劉美娜

哈爾濱醫科大學公共衛生學院衛生統計學教研室，150081黑龍江 哈爾濱

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，每年全球約診斷170萬人，將近50萬人死于這種疾病，其發病率與死亡率逐年上升［12］。保乳手術以創傷小、恢復快及保留乳房形態等優點成為大多數早期乳腺癌患者首選的手術方法［3］。但是，研究表明保乳手術患者的治療效果存在差異，保乳手術平均再手術率為23%［4-5］，增加了病人痛苦和醫療成本，同時也降低了乳腺癌患者選擇保乳手術方式的積極性；因此提高乳腺癌患者保乳手術的治療質量成為臨床診療的迫切需求。本研究基于層次聚類法，利用治療過程指標將保乳手術患者聚類分組，結合分母權重法計算各組評價指標的平均使用率確定治療質量高低；利用多因素logistic回歸分析探討治療質量的影響因素，為提高保乳手術治療質量提供數據支持。

1 資料與方法

1.1 指標選擇

利用課題組前期使用德爾菲法建立的乳腺癌治療質量評價指標體系［6］，結合其他文獻中乳腺癌治療質量評價指標［7-9］，根據指標定義選擇其中適用于評價保乳手術患者治療質量的指標。最終本研究確定了評價保乳手術患者治療質量的7個指標。見表1。

表1 保乳手術治療質量過程評價指標

1.2 資料來源

資料來源于10家三級甲等醫院，包括腫瘤專科醫院及綜合醫院。根據保乳手術治療質量評價指標設計調查表，收集首次入院確診且接受保乳手術治療的原發性浸潤性乳腺癌患者，排除伴有乳頭溢液癥狀、雙側乳腺癌及遠處轉移的晚期乳腺癌患者，評價指標缺失的患者，最終納入保乳手術患者279例。

1.3 統計學方法

本研究基于Jaccard相似系數對患者聚類分組并結合分母權重法計算確定高低質量組，應用卡方檢驗進行組間差異比較；利用logistic回歸分析保乳手治療質量的影響因素。數據均使用SAS 9.4進行統計分析，檢驗水準α＝0.05。

聚類分析是根據樣本特征將樣本分為不同的類別，使類內樣品距離最小，類間樣本距離最大的一種分類方法［10］，已廣泛應用于醫療領域對患者進行分類［11-12］。層次聚類是諸多聚類方法中最常用的一種，可根據評價對象樣本特征對其進行分類；基于Jaccard系數計算樣品間距離常用于評價特征變量為分類變量資料相似性的問題［13］。本研究中樣本特征變量（過程指標是否完成）均為二分類變量，選擇利用Jaccard相似系數計算保乳手術患者間距離進行聚類分組。Jac-card系數越大，患者間治療質量相似度越高。樣品間Jaccard系數計算公式為：

式中，a是兩患者均使用的指標個數；b和c表示兩患者指標使用不同的指標個數。

分母權重法是治療質量綜合評價常用的方法之一。指標的權重為該指標的分母占所有指標分母合計的百分比，經過加權求和計算評價指標綜合使用率［14］。計算公式為：

式中，CSj代表第j組的指標平均使用率；QIk代表第k個指標的使用率；wk代表第k個指標的權重。

2 結果

2.1 一般情況

本研究共納入保乳手術患者279人，其中患者年齡主要在40到60歲之間，占比69.53%；59.85%的患者保險類型為商業保險；高收入患者占比58.78%；已婚有配偶者占比95.70%；在城市居住者占比83.87%；診斷時60.90% 的患者人腫瘤最大徑＜2 cm；79.57%的患者無合并癥；56.30%病理分期為Ⅰ期；63.40%組織學分級為中分化；63.80%的患者在腫瘤專科醫院治療。

2.2 聚類分組結果

利用7個評價指標將279名保乳手術患者聚類，聚類樹狀圖見圖1。橫坐標為半偏R方，縱坐標為患者編號。半偏R方是確定聚類數的準則之一，即上一步與該步R方值的差異，若半偏R方越大，說明并類的效果不好，應當考慮到上一步停止并類。在本研究中聚類結果為3類時半偏R方是0.149 2，2類時半偏R方是0.161 5，在并為1類時半偏R方較大為0.417 2，表明應在并為2類時停止。根據聚類樹狀圖及聚類準則最終確定279例患者分為2組：組1患者108人，占比38.7%；組2患者171人，占比61.3%。分母權重法獲得聚類分析后組1、組2評價指標的平均使用率分別為68.4%、89.1%，定義組1為低治療質量組，組2為高治療質量組。

圖1 保乳手術患者聚類樹狀圖

2.3 不同治療質量組指標使用率差異

基于層次聚類與分母權重法的不同治療質量組分別計算2組指標使用率。指標2、5、6使用率在不同治療質量組間的差值較大，分別為20.74%、86.46%和30.09%。利用卡方檢驗比較高低質量組指標使用率差異，結果為術前細胞學或組織學診斷、評價ER和PR狀態、檢查HER-2的狀態、保乳手術后進行放射治療、病理報告記錄手術切緣情況等5個指標具有統計學意義。見表2。

表2 不同治療質量組間指標使用率比較

2.4 治療質量影響因素分析

根據臨床經驗及文獻資料將可能影響保乳手術患者治療質量的因素分為社會人口學特征、臨床特征、醫院特征3大類，各因素賦值見表3。

表3 影響因素賦值

279例保乳手術患者在不同治療質量組間的頻數分布及單因素logistic回歸見表4。單因素logistic回歸結果顯示：保險類型、收入、居住地、腫瘤大小、合并癥、腫瘤病理分期、醫院類型有統計學意義（均P＜0.05）。

表4 患者治療質量分組及單因素分析

將單因素logistic回歸分析中有意義的因素納入多因素logistic回歸分析，結果見表5。居住地、收入、合并癥、腫瘤病理分期、醫院類型有統計學意義：居住在城市的患者相比于居住在農村的患者治療質量更好；高收入患者治療質量高于低收入患者；病理分期為Ⅱ期的患者治療質量好于Ⅰ期患者；入院時有合并癥的患者較無合并癥患者更容易獲得較高的治療質量；在專科醫院治療的患者治療質量優于綜合醫院。

表5 保乳手術患者治療質量的多因素分析

3 討論

層次聚類可以在沒有給定劃分類別的情況下的將患者分類，根據研究目的及聚類準則決定分組數量。與以往根據四分位數或均數對患者進行主觀分組相比，層次聚類產生的分組更合理，組內患者相似性更高［15-16］。本研究利用層次聚類根據7個過程指標使用情況客觀地將患者分為2組，并結合分母權重法確定高低治療質量。其中指標1和指標7使用率均＞97.0%，在2組間差異無統計學意義，其余指標使用率及指標平均使用率2組間差異較大，聚類效果較好。

保乳手術后進行放射治療、病理報告中記錄保乳手術后切緣情況、術前進行細胞學或組織學診斷指標使用率在2組間差異較大，臨床醫生在診療過程中應重點關注改善以上指標的完成情況。多因素分析結果顯示：居住地、收入水平、病理分期、合并癥、醫院類型對保乳手術患者的治療質量存在影響。居住在城市的患者醫療可及性較好，更有利于就醫治療及進行定期的放射治療［17］；高收入患者治療質量更好。高收入患者、保險類型為城鎮職工保險或商業保險在治療過程中受經濟約束較小，更有利于患者堅持治療；現階段衛生政策決策者正逐步完善中低收入人群保障體系，提高城鄉居民基本醫療保險報銷比例，并取得了顯著效果，促進了醫保公平性，為患者獲得更好的治療質量提供了保障［18-19］。有合并癥、病理分期越高的患者嚴重程度越高，醫生及病人在進行保乳手術決策時更加謹慎，提高了相關指標的使用率。相對于綜合醫院，專科醫院管理制度更加專業化，精細化，在腫瘤的診療方面人才及設施更加完善，可為患者提供有針對性的醫療服務［20］。

本研究局限性有以下幾點：由于現階段乳腺癌患者保乳手術治療意愿不強［21］，收集接受保乳手術治療的乳腺癌患者例數較少；本研究屬于回顧性研究，患者特征存在混雜；研究對象均來自三級醫院，可能存在選擇偏倚；納入的保乳手術的患者均為浸潤性乳腺癌，影響患者治療質量的因素可能不適用于其他類型的乳腺癌患者；在目前分組情況下，組間均衡可能影響參數估計的穩定性；評價指標僅利用了治療過程指標。

綜上，現階段如何提高保乳手術治療質量及意愿已成為臨床的迫切需求。本研究基于保乳手術評價指標，根據指標的完成情況將保乳患者聚類并劃分為高低質量組，找出了使用率差異較大的指標，分析影響治療質量高低的因素，為臨床實踐中提高保乳手術治療質量提供一定的參考和建議。