基于随机森林模型的膝关节炎患者自我症状管理及影响因素分析

沈 叶 徐红伟 钱大妹 邬菁菁 阮小琴

嘉兴学院附属第二医院/嘉兴市第二医院(314001)

【提 要】 目的 探讨基于随机森林模型的膝关节炎患者症状管理自我效能及影响因素分析。方法 利用整群抽样的方法选取我院2019年1月至2021年3月就诊的膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者进行调查。采集患者基线信息,并采用关节炎自我效能量表(arthritis self-efficacy scale,ASES-8)对患者自我症状管理水平进行评定,并采用焦虑抑郁量表(hospital anxiety and depression scale,HADS)、社会支持评定量表(social support rating scale,SSRS)、视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)采集患者相关维度得分。采用Pearson检验进行相关性分析。通过随机森林算法构建回归模型,采用%IncMSE对特征重要性进行打分。结果 本次调查结果显示,KOA患者症状管理自我效能总分为(4.73±0.94)分;焦虑得分(12.65±3.71)分、抑郁得分(13.54±3.67)分、社会支持总得分(42.68±8.67)分和VAS得分(3.54±1.03)分。Pearson检验显示,关节炎症状管理自我效能得分与焦虑、抑郁、VAS得分呈负相关,与社会支持总得分呈正相关。KOA患者症状管理自我效能评分在年龄、学历、医疗支付方式、合并疾病、家庭收入、K-L分级亚组间差异具有统计学意义(P<0.05),而在性别、BMI、婚姻状况、病程亚组间差异无统计学意义(P>0.05);随机森林模型结果显示年龄、医疗支付方式和家庭收入为影响KOA患者症状管理自我效能前三位的影响因素。结论 膝关节炎患者症状管理自我效能水平处于中等偏上,医务人员应根据不同特征的患者采取干预措施,提高患者自我管理水平。

膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是中老年群体多发疾病[1]。流行病学研究发现[2],全国KOA总患病率约15.6%。KOA患者临床多表现为慢性疼痛、关节炎症和关节功能障碍,随病情进行性发展可导致患者残疾,进而对患者生活质量和其家庭造成巨大影响。研究证实[3],KOA患者预后康复质量与持续的积极症状管理有关,尤其是患者由住院转向门诊后症状的自我管理愈发重要。自我管理是指在疾病管理中患者应充分发挥主观能动性,并在医护人员的正确引导和积极配合下对疾病相关因素进行管理达到缓解病情和促进疾病转归的目的[4]。调查显示[5],国内KOA患者自我管理情况总体水平较低。因此,积极探寻KOA患者自我症状管理的影响因素从而为改善KOA患者自我症状管理水平意义重大,但现阶段国内仍缺乏对KOA患者自我症状管理的影响因素分析。基于此,本研究拟借助随机森林模型进行KOA患者自我症状管理的影响因素分析,为指导临床医护人员对KOA患者实施针对性的干预奠定基础。

资料与方法

1.一般资料

采用整群抽样的方法选取我院2019年1月至2021年3月就诊的KOA患者进行调查。总体所需样本量参考公式计算:n=Z2×(1-P)×P/δ2,其中Z取1.96,预计膝关节症状严重比例60%,故P=0.6,δ取0.07,求得所需样本量为188,同时考虑20%的患者不应答和约10%的问卷填写质量不符合标准,最终确定样本量为268例。纳入标准:(1)符合中华医学会风湿病学分会《骨关节炎诊断及治疗指南》诊断标准[6];(2)具备良好沟通能力,可配合完成试验;(3)认知功能正常,具有正常听说及理解能力可在培训后独立完成问卷填写;(4)患者或家属自愿签署知情同意书。排除标准:(1)文盲、痴呆、精神障碍;(2)合并严重传染性疾病;(3)合并其他系统的重大疾病;(4)合并恶性肿瘤患者。依据纳入排除标准最终确定268例KOA患者,最终应答262例,应答有效率为97.76%。

2.方法

(1)基线信息采集

依据本次课题需求采用我院自拟基线资料调查问卷采集最终入组患者基线信息,主要包括性别、年龄、BMI、学历、婚姻状况、家庭收入、病程、医疗支付方式、合并影响下肢功能的骨关节疾病(腰、髋、踝、足,依据患者合并数量进行记分,即合并一种记1分以此类推)、膝关节影像学分级[7]:以Kellgren/Lawrence膝关节影像分类标准,即Ⅳ级:严重硬化性病变,关节间隙明显变窄,大量骨赘;Ⅲ级:有硬化性改变,关节间隙变窄,中等量骨赘;Ⅱ级:关节间隙可疑变窄,有明显的骨赘;I级:可能有骨赘,关节间隙可疑变窄;0级:无任何骨关节炎影像学征象。

(2)焦虑抑郁评分

焦虑抑郁量表(hospital anxiety and depression scale,HADS)由Snaith和Zigmond编制[8],量表中焦虑分量表的Cronbach′s α系数为0.820,抑郁分量表的Cronbach′s α系数为0.807,HADS量表中抑郁和焦虑量表各有7个条目,均采用Likert 4级评分方法(0～3分),得分越高代表患者抑郁或焦虑情绪越严重。

(3)社会支持评分

社会支持评定量表(social support rating scale,SSRS)参考肖水源[9]研究编制。SSRS量表主要包括客观支持(3个条目)、主观支持(4个条目)和支持利用度(3个条目)三个维度共10个条目,其中条目1～4和8～10为单选题(按1～4分记分)。条目6～7按所选项目进行记分(每选1项记1分)、条目5包含5项(1～4分记分),本量表重测信度为0.92,得分越高表明患者得到社会支持越多。

(4)视觉模拟评分

采用视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)[10]进行疼痛水平的评估。本量表在国内被广泛应用,本量表采用一款100mm线段为评分尺,100 mm为剧烈疼痛,0mm代表没有疼痛,评估时由患者在评分尺上用一条垂线划出目前膝关节的疼痛程度。

(5)膝关节炎患者症状管理能力评分

关节炎自我效能量表(arthritis self-efficacy scale,ASES)由Lorig等[11]设计,包含3个维度,分别为疼痛、其他症状及功能,共20个条目,用于评估患者对关节炎疾病所引起的症状管理能力。该量表已修订为涵盖8个条目的简化版本,中文版关节炎自我效能量表(ASES-8)中每个条目均采用1～10分记分,得分由低到高代表完全没把握至完全有把握,得分范围8～80分。量表总分为所有条目得分的平均分,分值越低代表患者症状管理自我效能水平越低,本量表Cronbach′s α系数为0.891[12]。

3.问卷填写

最终应答的262例KOA患者由科室内责任护士进行统一培训(内容主要针对量表的填写要求、发放和回收),即指导问卷的填写并告知问卷填写注意事项、填写方法及注意客观公正填写等。为控制本次问卷填写的质量,本次调查中相关问卷填写均采用线下集中统一填写的方式进行,问卷填写完成后当场回收,并交由课题组两名高年资研究人员对问卷进行筛查(剔除标准:明显不符合实际情况者;未填写完全者)。

4.统计学方法

结 果

1.KOA患者症状管理自我效能得分与焦虑、抑郁、疼痛及社会支持得分相关性分析

症状管理自我效能得分(4.73±0.94)分,焦虑得分(12.65±3.71)分、抑郁得分(13.54±3.67)分、社会支持总得分(42.68±8.67)分和VAS得分(3.54±1.03)分。经Pearson检验显示,焦虑得分与症状管理自我效能得分负相关(r=-0.53,P<0.001);抑郁得分与症状管理自我效能得分负相关(r=-0.49,P=0.003);社会支持总得分与症状管理自我效能得分正相关(r=0.42,P=0.008);VAS得分与症状管理自我效能得分负相关(r=-0.59,P<0.001)。

2.KOA患者症状管理自我效能的单因素分析

KOA患者症状管理自我效能评分在年龄、学历、医疗支付方式、合并疾病、家庭收入、K-L分级亚组间有统计学意义(P<0.05),而在性别、BMI、婚姻状况、病程亚组间差异无统计学意义(P>0.05)。详情见表1。

表1 KOA患者自我症状管理的单因素分析(分,

3.KOA患者症状管理自我效能影响因素的重要性评分及排序

以症状管理自我效能评分作为因变量,以年龄、学历、医疗支付方式合并疾病、家庭收入、焦虑得分、抑郁得分等10项特征作为自变量构建随机森林模型,赋值见表2。采用%IncMSE打分并进行特征重要性排序,其中排前三的变量分别为年龄、医疗支付方式和家庭收入,详情见表3及图1。

图1 KOA患者自我症状管理因素重要性排序条形图

表2 赋值表

表3 KOA患者症状管理自我效能自变量编码及评分

讨 论

1.KOA患者症状评分处于中等偏上水平

本次调查发现,KOA患者膝关节症状管理自我效能得分(4.73±0.94)分,处于中等偏上水平。这可能因为:近年来随着院内早期康复方案的改善,KOA患者可获得科学、系统的护理措施干预,且近年来随着医院信息化建设的推进,基于微信平台等多种形式的延续性管理方案得到落实应用[14]。黄丽云等[15]研究发现,恶性肿瘤患者采用基于微信平台的延续护理有效改善了患者自我管理效能。郑君鼐等[16]证实,呼吸内科患者采用基于微信平台的延续护理可有效改善患者自我管理效能。故本次调查中KOA患者疾病症状管理自我效能水平处于中上水平可能与临床远程干预方案的积极落实有关。

Pearson检验结果显示,焦虑、抑郁、VAS得分与KOA患者关节炎症状管理自我效能得分呈显著负相关,社会支持总得分与KOA患者关节炎症状管理自我效能得分呈显著正相关。考虑KOA会引发患者持续的慢性疼痛,持续的疼痛又可继发引起患者滋生焦虑和抑郁情绪。黄静等[17]研究显示,患者负性情绪与其自我效能存在显著的负相关。进一步亚组分析结果显示,KOA患者症状评分在年龄、学历、医疗支付方式、合并疾病、家庭收入、K-L分级亚组间存在显著差异。其原因可能是,随着年龄的增加机体各项机能呈进行性退化,即在康复中年龄更高者往往需要更久的康复周期[18];在疾病漫长的康复过程中康复方案的落实是影响康复质量的重要因素,而具有更高学历的KOA患者往往具备更好的疾病认知能力和更易接受宣教中的相关知识进而对其预后康复产生益处[19];KOA患者病程多迁延绵长,持续治疗亦需要较多治疗花费支出,而较高的家庭收入和医保支持可有效减轻患者及其家庭的经济负担,同时较低的经济负担更有利于患者树立积极的治疗心理进而有助于其改善治疗依从性,最终表现为症状得到更好管理[20];KOA患者中随K-L分级增加和合并更多下肢疾病可显著增加康复难度,即功能损伤更加严重者除疾病直接诱发因素如疼痛之外还可间接影响康复方案的实施如症状较轻者在康复中往往承受疼痛水平较低,而症状较严重者对康复方案的选择亦较为严苛,间接影响了对症状的控制。因此,临床实际工作中应将高龄患者作为重点关注对象,尤其是高龄患者中病情较为严重且家庭经济负担较重者,科室责任护士针对此类患者应从其情绪和疼痛水平等角度入手积极改善上述因素对患者疾病的影响,同时为贫困患者提供积极的社会支持,积极向患者介绍院内相关试验以促进患者从多渠道获取福利支持,进而更好的进行疾病治疗。

2.KOA患者自我症状管理的影响因素分析

本研究结果显示,年龄、学历、医疗支付方式、合并疾病、家庭收入、焦虑得分、抑郁得分、社会支持总得分、VAS得分、K-L分级是影响KOA患者症状管理自我效能的影响因素。特征重要性排序结果显示,年龄是影响KOA患者症状管理的最重要因素。由于在KOA发病的基础病理中,年龄因素继发引起骨质流失、骨代谢能力减弱等,故病情严重者多年龄较高。本次调查扩大纳入患者年龄范围,相较于年轻者,年龄高者肢体功能退化风险更高、情绪多敏感、自我照护能力差、沟通更困难,故年龄因素表现出较强的特征重要性。此外,医疗支付方式和家庭收入分别位列第二和第三位,提示经济因素亦是影响KOA患者疾病管理的重要因素。相较于日常的身体不适,经济负担可直接影响患者的治疗开展,部分深度贫困患者可能被迫放弃积极的治疗干预,导致病情进行性发展至难以挽回地步[21]。因此,针对此次调查结果和特质重要性排序,院方和社会应将高龄、家庭收入较少的KOA患者列为重点帮扶对象,应积极为该类患者开放绿色通道、申请费用减免等,促进此类患者对自身疾病症状的管理水平的提升。

综上所述,KOA患者症状管理自我效能水平处于中等偏上水平,年龄、学历、医疗支付方式、合并疾病、家庭收入、焦虑、抑郁、社会支持、VAS、K-L分级是影响其症状管理的独立危险因素,临床早期通过观察患者相关因子水平从而对KOA患者症状控制进行评估预测,并指导早期干预的介入。本研究尚存在不足之处,样本来源单一,样本量有限,对研究结果产生一定影响,下一步将实施多中心跨地区的调查,考虑对膝关节炎患者自我症状管理水平进行纵向研究。