基于改進德爾菲法與層次分析法構建寒區(qū)冷習服評價指標體系

李鈺婕, 高 偉, 孔 媛, 楊 昕, 于 浩, 梁琳瑯, 宋媛媛

1.中國醫(yī)科大學 研究生院,遼寧 沈陽 110001;2.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 內分泌科,遼寧 沈陽 110016;3.聯(lián)勤保障部隊第九六〇醫(yī)院 特勤科,山東 濟南 250000

冷習服是機體在一定時間內生理上對冷環(huán)境應激的代償,可提高其在寒冷環(huán)境下的抗寒和生活能力[1]。當今社會寒冷環(huán)境中執(zhí)業(yè)和娛樂較為常見,反復或長期冷暴露可以改變生理冷反應并建立冷適應。適應寒冷可以減少肢體不適感,提高靈活性,預防感冒等季節(jié)性疾病,增強在寒冷環(huán)境中的適應及生存能力[2]。國際上多采用人工氣候室中裸體暴寒的方法來評價人員的冷習服水平,但這種方法不適合我國民俗。國內多采用1995年提出的寒冷血管反應指數(shù)[3]作為評價標準,但僅此項指標代表性較差,因此,制定一個對冷習服全面評價的指標體系意義重大。本研究通過文獻回顧及專家研討,旨在針對寒區(qū)特殊環(huán)境的作業(yè)需求,采用德爾菲法和層次分析法構建一個可以對冷習服能力進行評價的指標體系。現(xiàn)報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 根據(jù)研究內容及目的針對性地進行專家選擇,標準為:(1)從事寒區(qū)工作、生產(chǎn)相關領域工作經(jīng)歷10年以上;(2)在所從事的領域具有一定的權威性(中級及以上職稱);(3)對本研究有一定的興趣和積極性;(4)專家的分布具有一定的平衡性和代表性。本研究共選擇在高校、市級及以上醫(yī)院和疾病預防控制中心等8家機構的21位專家,且3輪咨詢專家相同。

1.2 德爾菲法 德爾菲法又稱專家咨詢法,是一種使用通訊方式將所需要解決的問題分別發(fā)送給各個專家進行函詢,然后集中回收歸納所有專家的意見,整理綜合意見,得出研究結論的方法[4]。本研究以電子郵件函詢的方式進行3輪德爾菲咨詢,對每輪的反饋意見進行數(shù)據(jù)匯總分析。

1.3 層次分析法 層次分析法是在20世紀70年代中期由美國運籌學家托馬斯·塞蒂正式提出的,依靠線性代數(shù)中的矩陣原理,定性和定量相結合,系統(tǒng)化、層次化的分析方法[5]。本研究權重設置分成2個部分,即一級指標和二級指標。在通過德爾菲法研究形成的評價指標基礎上進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析處理,明確各指標相對重要性及其權重系數(shù)。

1.4 指標池的建立 通過檢索各類文獻數(shù)據(jù)庫,廣泛查閱國內外相關文獻,經(jīng)研究小組分析和歸納總結后,初步確定指標包含4個方面,即人口學特征、生物學特征、作訓與保障、生物學檢驗,共包括4個一級指標和27個二級指標,以此作為寒區(qū)冷習服評價核心指標體系的初步框架。

1.5 德爾菲法的評價指標 (1)統(tǒng)計指標的量化。采用Likert 5級評分法[6]將重要性分為5個等級:很不重要(1分)、不重要(2分)、一般重要(3分)、重要(4分)和很重要(5分),依次賦分1～5分。專家對問題的熟悉程度分為5個等級:很熟悉(1.0分)、熟悉(0.8分)、一般熟悉(0.6分)、不熟悉(0.4分)和很不熟悉(0.2分)。專家對問題的判斷依據(jù)分為:實踐經(jīng)驗(高=0.5分,中=0.4分,低=0.3分)、理論分析(高=0.3分,中=0.2分,低=0.1分)、國內外同行了解(0.1分)和直覺(0.1分)。(2)專家積極系數(shù):專家的積極系數(shù)是通過專家咨詢問卷的回收率(回收率=參與專家數(shù)/全部專家數(shù)×100%)來反映專家對研究的關注和支持程度。(3)專家權威系數(shù):即專家權威程度,主要受專家熟悉程度和判斷依據(jù)兩方面影響,表示專家對指標做出評價的依據(jù)。按公式專家權威系數(shù)=(熟悉程度+判斷依據(jù))/2計算,專家權威系數(shù)介于0～1之間,專家權威系數(shù)≥0.7即可表明專家意見可靠。(4)專家意見的集中程度:專家意見集中程度用均數(shù)和滿分頻率來表示[7]。均數(shù)的取值越大,則對應的某指標的重要性越高。滿分頻率取值在0～1之間,可作為均數(shù)的補充指標,滿分頻率越大說明對該指標給滿分的專家比例越大,該指標也越重要。(5)專家意見的協(xié)調程度:協(xié)調程度通過肯德爾和諧系數(shù)和變異系數(shù)表示[7]。肯德爾和諧系數(shù)值在0～1之間,其數(shù)值越大表示專家意見越趨于一致,采用卡方檢驗進行驗證,P<0.05時結果可取。變異系數(shù)說明專家對某指標相對重要性的波動程度,變異系數(shù)越小,表明專家們的協(xié)調程度越高。

1.6 指標的取舍 根據(jù)指標重要性均值和變異系數(shù)進行判斷[8]。當指標重要性均值≥4且變異系數(shù)≤25%時,該指標保留;當指標重要性均值<4或變異系數(shù)>25%時,該指標舍棄;對于補充指標的意見和建議,經(jīng)項目組討論決定是否采納。

1.7 指標的權重 采用層次分析法確定指標權重并進行一致性檢驗,采用一致性指標與平均隨機一致性指標之比一致性比率(consistency ratio,CR)為檢驗標準,以CR<0.10判斷矩陣一致性較好。

1.8 統(tǒng)計學方法 采用Excel 2019和SPSS 26.0軟件分別進行數(shù)據(jù)的錄入和統(tǒng)計分析。采用Yaahp 10.2軟件分析指標體系權重。

2 結果

2.1 專家基本情況 本研究共有21名專家參與,其中,男性18名,女性3名;年齡分布在36～51歲,平均年齡(42.000±3.916)歲;高級職稱6名,副高級職稱14名,中級職稱1名;博士16名,碩士4名,本科1名;臨床醫(yī)學4名,營養(yǎng)學1名,健康教育學1名,臨床醫(yī)學研究中心1名,疾病預防控制1名,勞動衛(wèi)生學1名,環(huán)境衛(wèi)生學1名,流行病學1名,寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷實驗室3名,疾控中心寒區(qū)效能辦公室1名,北部、西部(寒區(qū))軍區(qū)疾控中心6名。

2.2 專家積極性及權威程度 本研究3輪調查問卷的回收率分別為100.0%、95.2%、100.0%,專家積極性較高。本研究專家權威系數(shù)在0.75～1.00之間,表明專家權威程度較高,研究結果具有一定可靠性。部分專家對問卷中條目的措辭及使用說明等提出了修改意見,并進行內容的補充,為完善冷習服評價指標體系提供了重要的參考依據(jù)。

2.3 指標的篩選及權重 經(jīng)過2輪專家咨詢,根據(jù)指標篩選標準及專家意見,一級指標由原來的4項調整為代謝性習服、神經(jīng)-內分泌性習服、肢端血管反應性習服、隔熱性習服。所有二級指標經(jīng)過修改后,由原來的27項調整為18項。第3輪指標未進行更改,3輪咨詢中,專家對所有指標評價的肯德爾和諧系數(shù)分別為0.198、0.201、0.113,組間比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),說明結果可取,德爾菲咨詢至此結束。見表1。初步獲得寒區(qū)冷習服評價標準指標體系,計算各指標權重并進行一致性檢驗。一級指標CR為0.051(P<0.10),表明層次單排序的結果具有滿意的一致性。二級指標CR分別為0.019、0、0.027、0.029(P均<0.10),表明內部一致性較好。具體權重、組合權重及一致性指標見表2。

表1 3輪咨詢專家意見的集中程度和協(xié)調程度

3 討論

本研究采用改良的德爾菲法,在專家函詢前查閱文獻,對資料進行歸納整理,為參與專家提供共同的指標選擇框架。參與本研究的專家來自北京、重慶、沈陽、蘭州等有寒區(qū)研究背景的城市,并來自不同的公共衛(wèi)生學科。3輪專家咨詢中,咨詢問卷回收率分別為100.0%、95.2%、100.0%,專家權威系數(shù)在0.75～1.00之間,部分專家積極程度及配合度較高,咨詢結果可靠。此外,本研究采用重要性賦值均數(shù)差值構建Saaty標度,將專家的主觀判斷數(shù)值化,進而通過多目標決策分析,形成有據(jù)可依的權重結果[9]。本研究所建立的判斷矩陣一致性檢驗專家權威系數(shù)均<0.10,表明了結果的科學性。通過德爾菲法和層次分析法的融合,量化了專家共識,形成了科學的權重分配,保證了指標體系的可靠性和科學性。

本研究共得出4個一級指標和18個二級指標,從結果可以看出,一級指標中,隔熱性習服所占比重最大,體現(xiàn)了其在冷習服中的重要地位,提升體溫保存能力是隔熱性習服提高的主要措施[10]。其次重要的是代謝性習服,機體最初通過顫抖產(chǎn)熱來完成體溫代謝性保護[11],并通過棕色脂肪組織上調線粒體解偶聯(lián)蛋白耗能,完成非顫抖性產(chǎn)熱,實現(xiàn)慢性寒冷刺激的適應過程[12]。肢端血管反應性習服所占權重為0.198 1,以皮膚血管收縮為特點,是全身冷暴露期間的早期和持續(xù)性反應,是減少對流傳熱和保護核心溫度的主要自主機制[13]。但專家對神經(jīng)-內分泌性習服并未達成較好共識,所占權重較小。已有研究證實,哺乳動物在冷應激之下的產(chǎn)熱變化受自主神經(jīng)和神經(jīng)-內分泌系統(tǒng)的雙重調節(jié),體內激素尤其是兒茶酚胺大量增加,可作用于肝、肌肉、脂肪等組織細胞促進能量代謝[14]。

本研究還針對18個二級指標進行了權重排序。皮下脂肪厚度所占權重最大,表明冷習服的建立主要與皮下脂肪厚度相關,皮下脂肪水平高的個體可以避免體表和核心熱量損失,且核心溫度的下降與其成反比[15]。其次為腹部皮下脂肪含量。有研究表明,體脂量較低的人主要以新陳代謝增加來產(chǎn)熱,而體脂量高的人則以脂肪的御寒能力為主,進一步強調了脂肪在冷習服中作用的重要性[16]。在代謝性習服中的寒冷暴露代謝率、身體脂肪含量、寒冷暴露后產(chǎn)生寒戰(zhàn)反應頻次均對評價冷習服的建立具有一定意義。有研究表明,極地土著人口男性和女性的基礎代謝率預測比溫帶氣候的人群高3%～19%[17],且環(huán)極地居民(如阿拉斯加因紐特人和其他美洲原住民)比溫帶氣候居民保持更高的靜息代謝率,保障在寒冷暴露期間較高的皮膚溫度,減少顫抖[18]。身體肌肉含量也很重要,在所有潛在的產(chǎn)熱組織中,骨骼肌是目前最大的熱量貢獻者[19-20]。此外,非顫抖產(chǎn)熱在長期暴露于寒冷的人群中發(fā)揮更持久的作用[21]。棕色脂肪組織燃燒是人體非顫抖產(chǎn)熱的重要熱源[22],成年人體內存在功能性的棕色脂肪組織,冷暴露可以激活其產(chǎn)熱[23]。棕色脂肪組織激活與體質量指數(shù)呈負相關[24]。在肢端血管反應性習服下的二級指標中,多數(shù)學者認可抗凍傷指數(shù)[25],其常被用作冷習服評價指標。寒冷血管反應指數(shù)是由我國通過大量研究所提出的指標[26],與抗凍傷指數(shù)比較,其可較好地反映人群冷適應水平,所含信息較多,測定時間也較短,但其操作不便,受試者手指對0℃冰水耐受性差,需要不斷改良其優(yōu)越性。肢端皮溫、寒冷暴露全身皮膚平均溫度均對冷習服評價具有一定意義。冷暴露下的血管收縮反應有助于延緩熱量損失和保持核心溫度,但以外周組織溫度下降為代價[27-28]。生活在寒冷地區(qū)人群的表面積與體積比較低,有助于減少熱量損失[29];同時,與體表面積與質量之比小的人群比較,體表面積與質量之比大的人群體溫下降更大[30]。在神經(jīng)-內分泌性習服中,游離甲狀腺激素、促甲狀腺激素尤為重要,將受試者暴露在冷環(huán)境中,冷習服者顫抖發(fā)生較晚,這與受試者甲狀腺素分泌的增加和機體組織對去甲腎上腺素敏感性的提高有關[31]。血甲氧基腎上腺素、甲氧基去甲腎上腺素也在冷習服中發(fā)揮著重要作用。在冷應激下,中樞腎上腺素能神經(jīng)元被激活,進一步調節(jié)外周自主神經(jīng),使外周交感神經(jīng)和交感腎上腺髓質系統(tǒng)持續(xù)處于高度激活狀態(tài),腎上腺素和去甲腎上腺素的合成、釋放及周轉增強[32]。寒冷能使神經(jīng)纖維傳遞速度減緩,減少神經(jīng)終板的興奮,提高疼痛的閾值,減輕疼痛[33]。在中等程度的寒冷中進行的適應研究表明,寒冷不適感會逐漸減少[12]。為維持機體穩(wěn)態(tài),胰高血糖素分泌增加,促進營養(yǎng)物質的代謝,以增加產(chǎn)熱來應對寒冷對機體造成的傷害。劉杰等[34]對沈陽30名常年堅持冬泳的健康男性進行研究,結果表明,在冬泳運動中,機體應激反應通過促腎上腺皮質激素的合成和釋放增加,促進血清皮質醇濃度升高,強調了皮質醇升高對評價冷習服的意義。

冷習服可以為初入寒區(qū)作業(yè)活動提供必要的心理、生理準備,但我國在建立冷習服措施及評價體系上仍然相對落后。目前,我國仍在沿用1995年的《人員冷習服程度評價》方案[3]。本研究以人體生理反應為基礎,針對應激、血管反應、激素等生理狀態(tài)變化,選出了具有代表性的4項一級指標和18項二級指標,建立了較全面的評價指標體系,為冷習服評價的建立提供了參考依據(jù)。本研究還存在一定的局限性。首先,德爾菲法是一種主觀評價方法[35],專家之間溝通存在一定的片面性,且研究結果只是專家意見的集中體現(xiàn),可能忽視了少數(shù)意見,導致結果偏離。其次,肯德爾和諧系數(shù)W檢驗結果顯示差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但肯德爾和諧系數(shù)W值本身偏低,這可能是由于涉及的領域廣泛,專家受限于專業(yè)背景,難以熟知盡知,且專家數(shù)量偏多,增大了全部專家意見完全協(xié)調的難度。第三,在隔熱性習服和肢端血管反應性習服兩個維度中,多名專家對數(shù)據(jù)獲取具體實施方法及可行性產(chǎn)生疑慮,但當前這些指標對冷習服評價均具有一定代表性。隨著基礎研究的豐富,指標可信度可以得到更好的驗證,從而進一步完善冷習服評價標準。

綜上所述,本研究建立的指標體系從代謝性習服、神經(jīng)-內分泌性習服、肢端血管反應性習服、隔熱性習服等4個維度對冷習服進行了全面的評估,并明確了各指標的權重,可為各行業(yè)冷習服的評估及有效冷習服的建立提供理論依據(jù)和有益指導。