基于贝叶斯网络的农村肺结核病人DOTS效果评价

摘要

结核病(tuberculosis，TB)是由结核分枝杆菌(Mycobaceriumtuberculosis，M.TB)感染引起的一种严重慢性传染病。据2010年全国第五次全国结核病流行病调查结果显示，目前我国的结核病年发病人数约为130万（占全球的14.3％），仍位居全球第二位，每年新发耐多药肺结核患者为12万。结核病患者主要集中在经济欠发达的中西部地区，大约60％的患者为农民，并且以男性青壮年为主。据估计，我国80％的结核病人分布在广大农村，尤其在老、少、边、穷地区结核病流行状况更为严重。
　　 WHO在1994年提出了一个完善的现代结核病控制策略-DOTS策略，目前DOTS策略被认为是结核病控制策略中费用最低，效果最好，在世界范围内具有较高的覆盖率，在中国，至2005年底，以县（区）为单位DOTS策略覆盖率达到100％。新涂阳肺结核患者发现率达到79％，新涂阳肺结核患者治愈率达到91％。然而，我国仍然是世界结核病大国，据2010年全国第五次流行病调查结果显示，目前我国的肺结核病人仍是高居不下。基于DOTS策略下肺结核治疗效果，世界卫生组织推荐以细菌转阴为判断肺结核患者效果主要指标。我国面临结核病挑战原因主要有:我国的结核病患者主要在农村地区，基层结防机构设备仍旧比较简陋，人员技术参差不齐，痰检能力偏低，菌阳检出率低，不具备痰培养的条件;另外病人往往不能提供合格的痰标本，也增加了痰检假阴性率。这些都削弱了农村肺结核病人DOTS效果细菌学评价的效果。因此我国仍需结合影像学改变判断肺结核患者治疗的效果。影像学检查中X线检查是常规方法，相当一部分结核病患者通过观察X线胸片的变化来观察效果。X线检查是肺结核患者诊断和效果判断不可缺少的标准。针对中国利农村肺结核人群痰检特点，提出X线胸片进行评价治疗效果具有重要意义。
　　 本研究基于山东省临沂市农村完成DOTS治疗的肺结核病人，通过胸片转归对治疗效果进行三个层面上评价:1）肺结核患者影像转归情况;2）胸片病灶变化的影响因素分析;3）肺结核患者个性化影像转归评价。目的在于阐明中国农村地区DOTS策略管理下的肺结核患者在完成疗程后，X线作为效果评价的可行性，总结农村肺结核病人效果胸片X线评价的效果，分析影响农村肺结核病人效果的影响因素，提出基于贝叶斯网络的农村肺结核病人DOTS治疗后的个性化效果评价，对中国农村肺结核病人效果评价提出新思路。
　　 研究结果如下:
　　 1.纳入本研究中的1037位患者中，以男性为主，男女比例为2.95∶1;青壮年占绝大多数，15～64岁者为818人，占78.88％;农民949入，占91.51％。
　　 2.经秩和检验，性别、年龄与病人的阴影病灶的转归有关系，女性患者的治疗效果优于男性，年龄大的患者疗效较差。
　　 3.患者采用世界卫生组织推荐2HRZE/4HR方案888人(85.63％)和2H3R3Z3E3/4H3R3方案144人(13.89％)，采用其他方案有5人(0.48％)，不同治疗方案在X线胸片病灶的变化差别是没有统计学意义(x2=1.2169，P=0.5442)
　　 4.logistic回归分析显示，1）治疗方案对治疗转归的影响无统计学意义(P＞0.05)，肺结核空洞对阴影病灶的转归没有影响(P＞0.05);2)就诊延误在单因素累加logistic回归模型中是治疗转归的危险因素，而在多因素累加logistic回归模型中对治疗转归没有影响;3）软性阴影，单因素累加logistic回归分析结果表明，各个肺野中的此类病灶是治疗转归的危险因素(P＜0.05)，OR值都大于1，而多因素累加logistic回归分析结显示，除左中肺野和左下肺野中此类病灶阴影对病灶转归没有影响外，其余肺野中的此类病灶是治疗转归的危险因素;4）硬性阴影，单因素累加logistic回归分析结果显示，除左上肺野中此种病灶对治疗转归的影响无统计学意义(P＞0.05)外，其余五个肺野中的此类病灶均是治疗转归的危险因素(P＜0.05)，OR值都大于1，而多因素累加logistic回归分析结果表明，除右上肺野中的此类病灶是治疗转归的危险因素外，其余五个肺野中的此类病灶均对治疗转归无明显影响;5）年龄是病灶转归的危险因素(P＜0.05)，OR值大于1。
　　 5.构建各肺野中的病灶阴影、空洞、年龄、就诊延误时间及治疗方案的贝叶斯网络，该网络的评价效果较好，ROC曲线下的面积为0.88。
　　 6.网络的因果推理发现:(1)软性阴影，右上肺野和左中肺野中有此阴影者，其治疗效果分别优于相应肺野中无此阴影者（RR＞1），右中、右下、左上及左下肺野中有此阴影者，其治疗效果均不及相应肺野中无此阴影者（RR＜1）;(2)各肺野中有软性阴影者的改善条件概率，概率由大到小各肺野的排序为:右上肺野(84.14％)、右中肺野(82.97％)、右下肺野(80.17％)、左上肺野(82.22％)、左中肺野(83.06％)和左下肺野(81.56％);(3)硬性阴影，有无此种病灶者的治疗效果具有明显差别，有此阴影者的改善概率都在67％以下，其中最低者仅为59.01％，而无此阴影者的改善概率都在83％以上，最高者达83.34％，各肺野中无此阴影者的转归均优于无此阴影者(RR＜1);(4)各个肺野中有硬性阴影者的阴影病灶改善条件概率，按概率大小排序为:右上野(59.01％)、右中肺野(59.68％)、右下肺野(60.25％)、左上肺野(66.15％)，左中肺野(63.52％)和左下肺野(60.87％);(5)软性阴影的治疗转归优于硬性阴影，(6)各个肺野中有空洞者的空洞病灶改善条件概率分别为:右上肺野为94.16％，右中肺野为91.13％，右下肺野为80.73％，左上肺野为89.4％，左中肺野为80.21％，左下肺野为94.80％。
　　 7.网络支持推理发现:(1)各肺野中仅有软性阴影者的阴影病灶改善条件概率较高，均在75％以上;有硬性阴影者的阴影改善概率较低，均在67％以下;肺野中有、无空洞对阴影病灶的转归影响不大，有空洞者的阴影改善概率均在78％以上;(2)各肺野中有病灶阴影和空洞的各种通路，按照其阴影病灶的改善条件概率大小排序:发现通路为“右上肺野软性阴影→病灶阴影转归”转归最好，通路为“空洞→右上肺野软性阴影→病灶阴影转归”排在第二位，通路“右上肺野软性阴影→右中肺野软性阴影→病灶阴影转归”在排在第三位。
　　 结论:
　　 1、针对中国农村肺结核人群痰检特点，提出X线胸片进行评价治疗效果的方法是有效可行的，X线检查作为痰细菌学检查的辅助和补充具有重要价值。
　　 2、农村肺结核患者中，性别、年龄对病灶转归有影响。就诊延误时间越长，病灶影像转归越差;WHO推荐的初治涂阳结核病患者的统一化疗方案2HRZE/4HR或2H3R323E3/4H3R3效果一致。
　　 3、肺结核病灶的好发部位、范围、阴影类型不同，治疗效果不同;上肺野是结核病灶的好发部位;右上肺野、左上肺野都易发生;斑片状阴影是最为常见的病灶阴影。
　　 4、肺野病灶阴影形态、就诊延误时间，年龄对于病灶治疗转归是危险因素。
　　 5、利用各肺野中的结核病灶阴影、空洞、年龄、就诊延误及治疗方案等因素构建贝叶斯网络。通过网络的因果推理能够发现:(1)各肺野中的软性阴影，右上肺野中有此阴影者的疗效略优于无此阴影者，其他肺野中有此阴影病灶的转归略差于无此阴影者的肺野包括:右下肺野、左上肺野和左下肺野，肺野中有、无此阴影病灶的转归无差别的肺野包括:右中肺野和左中肺野;六个肺野中的有此阴影者的改善概率由高到底依次为:右上肺野、左中肺野、右中肺野、左上肺野、左下肺野和右下肺野;(2)硬性阴影病灶的转归较差，各肺野中有硬性阴影者的转归明显比无此阴影者差，将各肺野中有此阴影者的改善概率排序，概率由大到小依次为:左上肺野、左中肺野、左下肺野、右下肺野、右中肺野、右上肺野;(3)同一肺野中有软性阴影者，其转归明显优于有硬性阴影者。另外通过网络支持推理发现:(1)病灶转归与病灶阴影的类型有很明显的关系，含有硬性阴影的通路转归差;(2)右上肺野、右中肺野有硬性阴影者的转归最差。
　　 创新点:
　　 1、针对中国农村肺结核人群痰检情况，提出以X线为评价标准，提出评价中国农村肺结核人群DOTS治疗效果思路。
　　 2、阐明了病灶转归的影响因素。
　　 3、构建了X线胸片病灶变化的肺结核治疗效果贝叶斯网络，基于网络因果推理和支持推理证明了不同肺野病灶类型、病灶位置、范围对病灶转归的影响及空洞的位置、范围对空洞转归的影响，这种基于网络推理的方法评价患者的效果及对今后指导患者用药提供了依据。
　　 不足之处:
　　 1、本研究未将用药规范化因素考虑在内。
　　 2、本研究采用的是静态贝叶斯方法，由于X线胸片的结果有滞后性，未将时间考虑在内。
　　 3、由于时间限制，在设计问卷调查时，未能将患者的生活习惯，家庭经济收入情况也设计其中，缺少这些因素的分析。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

资料与方法

一、资料收集与整理

二、质量控制

三、标准及相关概念

四、统计分析方法

五、统计分析软件

结果

一、肺结核患者的人口学特征、基本情况和病灶转归情况

二、各因素与结核病灶阴影的转归

三、logistic影响因素分析

四、基于贝叶斯网络的结核病灶转归分析

讨论

一、肺结核转归影响因素特征

二、肺结核病灶转归的影响因素

三、基于贝叶斯网络的影像学转归评价

结论

创新与不足

附录

参考文献

研究生现场实践报告

致谢

攻读学位期间发表的学术论文