基于层次聚类的保乳手术患者治疗质量评价及影响因素分析

魏 丽 王 超 刘美娜

哈尔滨医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室，150081黑龙江 哈尔滨

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，每年全球约诊断170万人，将近50万人死于这种疾病，其发病率与死亡率逐年上升［12］。保乳手术以创伤小、恢复快及保留乳房形态等优点成为大多数早期乳腺癌患者首选的手术方法［3］。但是，研究表明保乳手术患者的治疗效果存在差异，保乳手术平均再手术率为23%［4-5］，增加了病人痛苦和医疗成本，同时也降低了乳腺癌患者选择保乳手术方式的积极性；因此提高乳腺癌患者保乳手术的治疗质量成为临床诊疗的迫切需求。本研究基于层次聚类法，利用治疗过程指标将保乳手术患者聚类分组，结合分母权重法计算各组评价指标的平均使用率确定治疗质量高低；利用多因素logistic回归分析探讨治疗质量的影响因素，为提高保乳手术治疗质量提供数据支持。

1 资料与方法

1.1 指标选择

利用课题组前期使用德尔菲法建立的乳腺癌治疗质量评价指标体系［6］，结合其他文献中乳腺癌治疗质量评价指标［7-9］，根据指标定义选择其中适用于评价保乳手术患者治疗质量的指标。最终本研究确定了评价保乳手术患者治疗质量的7个指标。见表1。

表1 保乳手术治疗质量过程评价指标

1.2 资料来源

资料来源于10家三级甲等医院，包括肿瘤专科医院及综合医院。根据保乳手术治疗质量评价指标设计调查表，收集首次入院确诊且接受保乳手术治疗的原发性浸润性乳腺癌患者，排除伴有乳头溢液症状、双侧乳腺癌及远处转移的晚期乳腺癌患者，评价指标缺失的患者，最终纳入保乳手术患者279例。

1.3 统计学方法

本研究基于Jaccard相似系数对患者聚类分组并结合分母权重法计算确定高低质量组，应用卡方检验进行组间差异比较；利用logistic回归分析保乳手治疗质量的影响因素。数据均使用SAS 9.4进行统计分析，检验水准α＝0.05。

聚类分析是根据样本特征将样本分为不同的类别，使类内样品距离最小，类间样本距离最大的一种分类方法［10］，已广泛应用于医疗领域对患者进行分类［11-12］。层次聚类是诸多聚类方法中最常用的一种，可根据评价对象样本特征对其进行分类；基于Jaccard系数计算样品间距离常用于评价特征变量为分类变量资料相似性的问题［13］。本研究中样本特征变量（过程指标是否完成）均为二分类变量，选择利用Jaccard相似系数计算保乳手术患者间距离进行聚类分组。Jac-card系数越大，患者间治疗质量相似度越高。样品间Jaccard系数计算公式为：

式中，a是两患者均使用的指标个数；b和c表示两患者指标使用不同的指标个数。

分母权重法是治疗质量综合评价常用的方法之一。指标的权重为该指标的分母占所有指标分母合计的百分比，经过加权求和计算评价指标综合使用率［14］。计算公式为：

式中，CSj代表第j组的指标平均使用率；QIk代表第k个指标的使用率；wk代表第k个指标的权重。

2 结果

2.1 一般情况

本研究共纳入保乳手术患者279人，其中患者年龄主要在40到60岁之间，占比69.53%；59.85%的患者保险类型为商业保险；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%；诊断时60.90% 的患者人肿瘤最大径＜2 cm；79.57%的患者无合并症；56.30%病理分期为Ⅰ期；63.40%组织学分级为中分化；63.80%的患者在肿瘤专科医院治疗。

2.2 聚类分组结果

利用7个评价指标将279名保乳手术患者聚类，聚类树状图见图1。横坐标为半偏R方，纵坐标为患者编号。半偏R方是确定聚类数的准则之一，即上一步与该步R方值的差异，若半偏R方越大，说明并类的效果不好，应当考虑到上一步停止并类。在本研究中聚类结果为3类时半偏R方是0.149 2，2类时半偏R方是0.161 5，在并为1类时半偏R方较大为0.417 2，表明应在并为2类时停止。根据聚类树状图及聚类准则最终确定279例患者分为2组：组1患者108人，占比38.7%；组2患者171人，占比61.3%。分母权重法获得聚类分析后组1、组2评价指标的平均使用率分别为68.4%、89.1%，定义组1为低治疗质量组，组2为高治疗质量组。

图1 保乳手术患者聚类树状图

2.3 不同治疗质量组指标使用率差异

基于层次聚类与分母权重法的不同治疗质量组分别计算2组指标使用率。指标2、5、6使用率在不同治疗质量组间的差值较大，分别为20.74%、86.46%和30.09%。利用卡方检验比较高低质量组指标使用率差异，结果为术前细胞学或组织学诊断、评价ER和PR状态、检查HER-2的状态、保乳手术后进行放射治疗、病理报告记录手术切缘情况等5个指标具有统计学意义。见表2。

表2 不同治疗质量组间指标使用率比较

2.4 治疗质量影响因素分析

根据临床经验及文献资料将可能影响保乳手术患者治疗质量的因素分为社会人口学特征、临床特征、医院特征3大类，各因素赋值见表3。

表3 影响因素赋值

279例保乳手术患者在不同治疗质量组间的频数分布及单因素logistic回归见表4。单因素logistic回归结果显示：保险类型、收入、居住地、肿瘤大小、合并症、肿瘤病理分期、医院类型有统计学意义（均P＜0.05）。

表4 患者治疗质量分组及单因素分析

将单因素logistic回归分析中有意义的因素纳入多因素logistic回归分析，结果见表5。居住地、收入、合并症、肿瘤病理分期、医院类型有统计学意义：居住在城市的患者相比于居住在农村的患者治疗质量更好；高收入患者治疗质量高于低收入患者；病理分期为Ⅱ期的患者治疗质量好于Ⅰ期患者；入院时有合并症的患者较无合并症患者更容易获得较高的治疗质量；在专科医院治疗的患者治疗质量优于综合医院。

表5 保乳手术患者治疗质量的多因素分析

3 讨论

层次聚类可以在没有给定划分类别的情况下的将患者分类，根据研究目的及聚类准则决定分组数量。与以往根据四分位数或均数对患者进行主观分组相比，层次聚类产生的分组更合理，组内患者相似性更高［15-16］。本研究利用层次聚类根据7个过程指标使用情况客观地将患者分为2组，并结合分母权重法确定高低治疗质量。其中指标1和指标7使用率均＞97.0%，在2组间差异无统计学意义，其余指标使用率及指标平均使用率2组间差异较大，聚类效果较好。

保乳手术后进行放射治疗、病理报告中记录保乳手术后切缘情况、术前进行细胞学或组织学诊断指标使用率在2组间差异较大，临床医生在诊疗过程中应重点关注改善以上指标的完成情况。多因素分析结果显示：居住地、收入水平、病理分期、合并症、医院类型对保乳手术患者的治疗质量存在影响。居住在城市的患者医疗可及性较好，更有利于就医治疗及进行定期的放射治疗［17］；高收入患者治疗质量更好。高收入患者、保险类型为城镇职工保险或商业保险在治疗过程中受经济约束较小，更有利于患者坚持治疗；现阶段卫生政策决策者正逐步完善中低收入人群保障体系，提高城乡居民基本医疗保险报销比例，并取得了显著效果，促进了医保公平性，为患者获得更好的治疗质量提供了保障［18-19］。有合并症、病理分期越高的患者严重程度越高，医生及病人在进行保乳手术决策时更加谨慎，提高了相关指标的使用率。相对于综合医院，专科医院管理制度更加专业化，精细化，在肿瘤的诊疗方面人才及设施更加完善，可为患者提供有针对性的医疗服务［20］。

本研究局限性有以下几点：由于现阶段乳腺癌患者保乳手术治疗意愿不强［21］，收集接受保乳手术治疗的乳腺癌患者例数较少；本研究属于回顾性研究，患者特征存在混杂；研究对象均来自三级医院，可能存在选择偏倚；纳入的保乳手术的患者均为浸润性乳腺癌，影响患者治疗质量的因素可能不适用于其他类型的乳腺癌患者；在目前分组情况下，组间均衡可能影响参数估计的稳定性；评价指标仅利用了治疗过程指标。

综上，现阶段如何提高保乳手术治疗质量及意愿已成为临床的迫切需求。本研究基于保乳手术评价指标，根据指标的完成情况将保乳患者聚类并划分为高低质量组，找出了使用率差异较大的指标，分析影响治疗质量高低的因素，为临床实践中提高保乳手术治疗质量提供一定的参考和建议。