【摘要】探討肝癌手術(shù)治療效果問題,對手術(shù)的治療效果進行預測,為病人是否選擇手術(shù)治療提供合理的建議。在合理假設(shè)的基礎(chǔ)上建立逐步回歸分析模型,并求解模型。最后得出結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】虛擬變量;回歸分析;逐步回歸模型;肝癌;手術(shù);預后影響
【中圖分類號】R-0【文獻標識碼】B【文章編號】1671-8801(2014)06-0371-02
一、問題重述
肝癌是我國第二常見的癌癥,很多人在發(fā)現(xiàn)肝癌時就已經(jīng)是肝癌中晚期了,而肝癌手術(shù)治療是中晚期肝癌的首選療法。選取某醫(yī)院10年來肝癌病例總共4860例,每個病例有病人近80個信息,其中包括患者病歷號、性別、年齡、學歷、職業(yè)、住址、基本病史、臨床體征、惡性腫瘤分類、實驗室檢驗指標、影像學檢查等,經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理,選取其中20個有代表性的樣本,選取對預后有影響的l0個指標,以預后影響作為評價標準,建立數(shù)學模型,對手術(shù)的治療效果進行預測,為病人是否選擇手術(shù)治療提供建議。(附表如下)
二、模型假設(shè)
1.假設(shè)題目所給的數(shù)據(jù)真實可靠;
2.假設(shè)附件中的數(shù)據(jù)信息均合理。
3.假設(shè)肝癌患者的手術(shù)預后影響只受選出的10個因素影響。
4.假設(shè)患者僅患有肝癌,健康程度不受其他影響。
三、模型的建立與求解
第一步:引入虛擬變量
在回歸分析模型中,解釋變量均為定性變量的模型稱為方差分析模型(analysis-of-variance models)(ANOVA)。現(xiàn)建立人工變量,將定性變量“定量化”,連續(xù)變量不變,具體賦值情況如下:
:食道靜脈曲張?zhí)摂M變量,設(shè)
:門脈癌栓虛擬變量,設(shè)
: HbsAg虛擬變量,設(shè)
: Anti-HCV虛擬變量,設(shè)
::腫瘤部位虛擬變量,設(shè)
:腫瘤大小虛擬變量,設(shè)
:腫瘤生長方式虛擬變量,設(shè)
:腫瘤包膜,設(shè)
:腫瘤旁的微小子灶,設(shè)
:術(shù)后腹水,設(shè)
:預后影響,設(shè)
第二步:建立多元線性回歸模型
本題需要研究各個因素與預后影響之間的關(guān)系,故建立多元線性回歸的一般模型:
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + … + b10X10 + ε
其中,b0 ,b1 ,b2 ,… ,b10 是未知數(shù)參數(shù),b0 為回歸模型的常數(shù),ε為隨機誤差。假定
ε ~ N( 0 , δ2),
即 E(y)= b0 + b1X1 + b2X2 + … + b10X10
第三步:引入逐步回歸模型
進一步的,本題要求找出影響預后影響的主要因素,即從若干變量中選取對預后影響最大的幾個因素,并使自變量個數(shù)盡量少。為實現(xiàn)這一目標,引入逐步回歸模型。
第四步:模型求解
利用MATLAB軟件進行模型求解。在MATLAB統(tǒng)計工具箱中的逐步回歸命令是Stepwise,利用這個計算工具我們可以方便的完成回歸變量的篩選工作。其通常的用法是
Stepwise(x,y,inmodel,alpha),
其中:x是自變量數(shù)據(jù),排成m×n矩陣(m為自變量個數(shù),n為每個變量的數(shù)據(jù)量);y是因變量數(shù)據(jù),排成n×1階數(shù)據(jù)矩陣;inmodel是自變量初始集合的指標(即矩陣x中哪些列進入初始集合),缺省時設(shè)定為x的列數(shù)m;alpha為顯著性水平,缺省時設(shè)為0.05。
四、模型的檢驗
以X7為例進行模型檢驗,具體情況如下:
1.運用Excel的數(shù)據(jù)分析功能進行回歸分析得到下表
表一:Excel回歸分析數(shù)據(jù)表
2)讀表,得到各種檢驗結(jié)果如下:
標準誤差
判定系數(shù)R2=0.341414
相關(guān)系數(shù)r=0.584307
F 檢驗值為9.849693
3)問題解答
根據(jù)上面得到的數(shù)據(jù),我們可以得到以下結(jié)論:
影響預后影響的主要因素分別為:腫瘤旁的微小子灶、HbsAg、食道靜脈曲張、腫瘤部位、術(shù)后腹水、腫瘤生長方式以及腫瘤大小。
五、肝癌手術(shù)治療效果評價題報告
通過回歸分析法、理論數(shù)據(jù)、概率分析及主要因素影響等一系列的分析方法,從題中所給出的各組數(shù)據(jù)中,可以得出對于肝癌患者手術(shù)治療還是很有效的,但是我們?nèi)匀灰e極預防術(shù)后復發(fā),術(shù)后復發(fā)仍然是影響病人長期生存的主要因素。
首先通過研究,得出術(shù)后腹水(少或者無)、腫瘤旁的微小子灶(無)、腫瘤包膜(子灶突破包膜、無)、Anti-HCV(陰性)等易導致有預后影響。
經(jīng)過定量的分析后,影響預后影響的主要因素分別為:腫瘤旁的微小子灶、HbsAg、食道靜脈曲張、腫瘤部位、術(shù)后腹水、腫瘤生長方式以及腫瘤大小。
同時我們也發(fā)現(xiàn)完善綜合性輔助治療、積極控制肝病的活動與發(fā)展、肝癌術(shù)后復發(fā)非手術(shù)治療方法選擇等對于患者術(shù)后防止復發(fā)有積極作用。
通過此次對某醫(yī)院的肝癌病例的綜合研究,我們對肝病患者有了更深刻的認識,也借此機會希望相關(guān)部門能夠做好肝病患者手術(shù)前后的治療工作,給患者一個完善的治療方案和安穩(wěn)的治療環(huán)境,讓患者康復的比例逐漸加大,讓術(shù)后復發(fā)的比例逐漸減小;同時希望人人都能夠珍惜生命,關(guān)愛病人。