基于決策樹的中西醫(yī)結(jié)合治療輸卵管妊娠的預(yù)后因子分析

郜潔，　黃艷茜，　胡昀昀，　劉曉靜，　鄧高丕

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科，廣東廣州　510405）

基于決策樹的中西醫(yī)結(jié)合治療輸卵管妊娠的預(yù)后因子分析

郜潔，黃艷茜，胡昀昀，劉曉靜，鄧高丕

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科，廣東廣州510405）

【目的】采用決策樹回顧性分析中西醫(yī)結(jié)合治療輸卵管妊娠影響因子權(quán)重及預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)因素，為中西醫(yī)治療早期輸卵管妊娠的預(yù)后提供臨床證據(jù)。【方法】收集廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科采用中西醫(yī)結(jié)合治療的住院病例350例，采用SPSS 19.0建立數(shù)據(jù)庫，并導(dǎo)入Clementine 12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立CART決策樹模型?！窘Y(jié)果】成功構(gòu)建了決策樹模型。從模型中的12個(gè)變量中共篩選出中西醫(yī)治療組的5個(gè)重要預(yù)后變量，即血人絨毛膜促性腺激素（HCG）值、首次孕酮值、月經(jīng)是否規(guī)律、有無陰道流血、有無自然流產(chǎn)史，其權(quán)重值分別為0.388、0.236、0.125、0.125、0.125。其中血HCG值和首次孕酮值是治療預(yù)后的最重要的因素?！窘Y(jié)論】所構(gòu)建的決策樹模型符合輸卵管妊娠臨床診斷規(guī)律，可較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)中西醫(yī)結(jié)合治療早期輸卵管妊娠的預(yù)后。

輸卵管妊娠/中西醫(yī)結(jié)合療法；預(yù)后因子；決策樹

異位妊娠作為婦科常見疾病，嚴(yán)重影響婦女生殖健康，其中輸卵管妊娠約占異位妊娠發(fā)病率的95%［1］，早期診斷未破損期輸卵管妊娠已普及。1958年山西醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院首先使用宮外孕Ⅰ號(hào)及Ⅱ號(hào)方保守治療異位妊娠，之后采用中醫(yī)或中西醫(yī)結(jié)合的方法保守治療異位妊娠取得了巨大進(jìn)步［1］。由于未生育患者數(shù)量明顯增加，這些患者對(duì)于保留患側(cè)輸卵管具有強(qiáng)烈的愿望，藥物治療早期輸卵管妊娠能最大限度地保留患者的生育能力。鄧高丕教授專注于輸卵管妊娠中西醫(yī)結(jié)合診療研究20余載，前期研究創(chuàng)立“輸卵管妊娠病情影響因子評(píng)分”及“輸卵管妊娠中西醫(yī)結(jié)合治療方案”［2］，并通過采用貝葉斯函數(shù)方程［3］，對(duì)早期不明位置妊娠進(jìn)行預(yù)判。該治療方案根據(jù)早期輸卵管妊娠的臨床實(shí)際變化，改進(jìn)了教材中的辨證分型，已被納入了國(guó)家中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)?？撇》N的臨床路徑，并應(yīng)用于30家基層醫(yī)院，節(jié)約了醫(yī)療資源，最大限度保全了女性的再生育能力。

決策樹（decision tree）是解決實(shí)際應(yīng)用中分類問題的一種主要數(shù)據(jù)挖掘方法。分類和回歸樹（classification and regression trees，CART）模型是決策樹模型的一種分支，可對(duì)患者的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分層處理，且能發(fā)掘因素之間的交互作用，已經(jīng)應(yīng)用于多種疾病的臨床研究工作，主要用于分類統(tǒng)計(jì)及疾病預(yù)后的預(yù)測(cè)［4-5］。本課題組采取CART決策樹回顧性研究輸卵管妊娠中西醫(yī)治療病例，分析影響輸卵管妊娠最重要的病情影響因子，以期為經(jīng)過中西醫(yī)結(jié)合診療方案治療該病的預(yù)后評(píng)價(jià)提供新的證據(jù)?，F(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1　資料與方法

1.1病例來源收集2011年4月至2015年4月于廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科采用中西醫(yī)治療，出院時(shí)明確診斷為早期未破損輸卵管妊娠［1］的住院患者350例?；颊咂骄挲g（29.2±2.3）歲，孕次（4.8±0.2）次，產(chǎn)次（2.2±1.1）次。

1.2療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［1］有效：腹痛、陰道流血癥狀消失，血、尿人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）降至陰性，B超下盆腔包塊不增大或縮小，盆腔積液不增多或減少。無效：腹痛、陰道流血癥狀加重，甚至出現(xiàn)失血性休克，血、尿HCG不降反升，B超下盆腔包塊持續(xù)性增大，盆腔積液增加，最終轉(zhuǎn)至手術(shù)治療。

1.3數(shù)據(jù)處理以SPSS 19.0錄入數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫并導(dǎo)入Clementine 12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。異位妊娠病情影響因子相關(guān)變量名稱及賦值情況見表1。其中，下腹疼痛評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用數(shù)字評(píng)價(jià)量表（numerical rating scale，NRS）記分量化疼痛情況，無痛計(jì)為0分，隱痛計(jì)為1～5分，劇痛計(jì)為大于5分。

表1　異位妊娠病情影響因子相關(guān)變量賦值Table 1　Variable assignment to prognostic factors for early tubal pregnancy after treatment with TCM-WM therapy

1.4統(tǒng)計(jì)方法以Clementine 12.0進(jìn)行決策樹算法運(yùn)算。數(shù)據(jù)收集過程中，少部分病例初次孕酮值存在丟失的情況，需將缺失值予以脫落處理，通過Clementine 12.0中“過濾缺失值”功能，可完善數(shù)據(jù)。利用軟件構(gòu)建CART模型，將根據(jù)前期研究［2］得出的12個(gè)變量信息，計(jì)算信息增益量值大小，繪制決策樹和受試者工作特征（ROC）曲線。

2　結(jié)果

2.1單因素分析根據(jù)前期研究［2］結(jié)果顯示，停經(jīng)周數(shù)、HCG值、盆腔包塊、宮內(nèi)節(jié)育環(huán)、盆腔炎史、首次孕酮值、有無陰道流血、月經(jīng)是否規(guī)律、有無自然流產(chǎn)史、有無異位妊娠史、腹痛情況、盆腔積液共12個(gè)變量對(duì)輸卵管妊娠預(yù)后的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，納入CART模型。本研究通過對(duì)中西醫(yī)治療350例輸卵管妊娠患者進(jìn)行回顧性研究，得到CART決策樹模型（見圖1），并從模型中的12個(gè)變量中篩選出影響中西醫(yī)治療輸卵管妊娠預(yù)后的重要變量，其中血HCG值、首次孕酮值、月經(jīng)是否規(guī)律、有無陰道流血、有無自然流產(chǎn)史這5個(gè)變量信息增益最大，這5個(gè)變量的信息增益分別為0.388、0.236、0.125、0.125、0.125，可作為分裂屬性變量，其余變量信息增益可忽略不計(jì)。

2.2CART分析結(jié)果研究結(jié)果構(gòu)建了樹深為4、子樹為8的中西醫(yī)治療輸卵管妊娠的決策樹模型，見圖1。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)收集中西醫(yī)治療組病例數(shù)總計(jì)350例，其中有效325例，無效25例，總有效率為92.857%，無效率為7.143%。在入選的12個(gè)變量中，血HCG值、首次孕酮值、月經(jīng)是否規(guī)律、有無陰道流血、有無自然流產(chǎn)史這5個(gè)變量對(duì)判別輸卵管妊娠預(yù)后具有重要意義，且使預(yù)后結(jié)果進(jìn)行分層。

圖1　中西醫(yī)治療輸卵管妊娠的決策樹模型Figure 1 Decision tree model for predicting the prognosis of fallopian tube pregnancy after treatment with TCM-WM therapy

2.3模型評(píng)估繪制ROC曲線（圖2）分析本次生成的CART決策樹的預(yù)測(cè)能力，結(jié)果顯示CART模型的曲線下面積（AUC）為0.663，根據(jù)前期CART分析結(jié)果可知HCG及首次孕酮值在CART模型中權(quán)重較大，并能較好地預(yù)測(cè)輸卵管妊娠患者的預(yù)后。

圖2　CART模型的ROC曲線Figure 2　ROC curve of the CART model

3　討論

根據(jù)決策樹結(jié)果（見圖1），當(dāng)血HCG值≤2449.39 U/L時(shí)，輸卵管妊娠治療有效率達(dá)96.855%，無效率為3.145%。當(dāng)停經(jīng)周數(shù)＞5.5周，存在盆腔包塊，同時(shí)孕酮值＜81.07 nmol/L，血HCG值＞2 449.39 U/L時(shí)易致治療無效，此類患者占4.286%。結(jié)合臨床分析，考慮HCG值越高，胚胎組織活性越強(qiáng)，而存在盆腔包塊、孕酮值＜81.07 nmol/L、停經(jīng)周數(shù)＞5.5周可視為早期宮內(nèi)妊娠的排除條件。而在血HCG值＜2 449.39 U/L時(shí)，中西醫(yī)治療輸卵管妊娠無效均發(fā)生在孕酮小于3.410 nmol/L時(shí)，占2.857%。考慮此時(shí)為輸卵管妊娠已破損期，此時(shí)血清中表現(xiàn)出的HCG值及孕酮已較未破損期明顯下降，因此使用藥物治療，無論是中西藥均效果欠佳，且有持續(xù)異位妊娠可能，建議此部分患者必要時(shí)行手術(shù)探查。其中，5個(gè)變量的信息增益量總共為1.0。血HCG值、首次孕酮值在全部變量中占主導(dǎo)地位。HCG是滋養(yǎng)細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，作為胚胎活性判斷指標(biāo)［5］，HCG值越低，藥物治療異位妊娠的效果越顯著，HCG值與滋養(yǎng)細(xì)胞對(duì)輸卵管各層組織的侵蝕力密切相關(guān)。而計(jì)算出一個(gè)判斷疾病預(yù)后的HCG值分界點(diǎn)，則對(duì)臨床治療決策有一定的指導(dǎo)作用。Klein等［6］認(rèn)為當(dāng)HCG＜2 500 U/L時(shí)，藥物（甲氨蝶呤）治療的成功幾率較高。而本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)血HCG值≤2 449.39 U/L時(shí)，中西醫(yī)治療組成功率為96.552%，比高于此血HCG值時(shí)的成功率明顯提高，與文獻(xiàn)報(bào)道相符合。一般認(rèn)為，孕酮值越低，異位妊娠的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)越低［7］。由于在早期妊娠中，滋養(yǎng)細(xì)胞在輸卵管中的生長(zhǎng)活性不如正常宮內(nèi)妊娠，導(dǎo)致黃體功能不全而生成的孕酮較低。因此認(rèn)為血清孕酮的測(cè)定不僅有助于早期發(fā)現(xiàn)異位妊娠，而且使異位妊娠的破裂率降低，最后有利于保留生育功能。

隨著HCG定量測(cè)定和彩超的準(zhǔn)確率提高，輸卵管妊娠的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療已成為現(xiàn)實(shí)。本研究結(jié)果顯示，CART模型能直觀、簡(jiǎn)便地反映輸卵管妊娠預(yù)后的影響因子，給出了與文獻(xiàn)研究相一致的常用臨床指標(biāo)判定結(jié)果：對(duì)于各病情影響因子對(duì)輸卵管妊娠的預(yù)后影響強(qiáng)弱的分析顯示，血HCG值、首次孕酮值、月經(jīng)是否規(guī)律、有無陰道流血、有無自然流產(chǎn)史為最重要的5個(gè)預(yù)測(cè)變量，也給出一個(gè)量化的比較（權(quán)重賦值分別為0.388、0.236、0.125、0.125、0.125），這將為臨床決策提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。但數(shù)學(xué)模型亦有其不足之處。為防止CART模型對(duì)數(shù)據(jù)的過度擬合［8］，需納入自變量限制，且今后應(yīng)擴(kuò)大樣本量進(jìn)行多中心的比較，以提高該模型的可信度。

［1］羅頌平.中醫(yī)婦科學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2011：147.

［2］鄧高丕，何虹，何燕萍.病情影響因子對(duì)輸卵管妊娠患者分期辨證論治的影響［J］.中醫(yī)雜志，2004，45（6）：447.

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【責(zé)任編輯：賀小英】

Application of Decision Tree for Analysis of Prognostic Factors of Tubal Pregnancy After Treatment with Chinese and Western Medicine

GAO Jie，HUANG Yanqian，HU Yunyun，LIU Xiaojing，DENG Gaopi
（Dept.of Gynecology，the First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou 510405 Guangdong，china）

ObjectiveTo retrospectively analyze the weighting and risk of prognostic factors for early tubal pregnancy after treatment with traditional Chinese medicine（TCM）and western medicine（WM）through the application of decision tree classification analysis，thus to provide clinical evidence for TCM-WM therapyfor early tubal pregnancy prognosis.Methods We collected the data of 350 cases of gynecology in-patients from the First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine，and all of the cases received TCMWM therapy.Database was established with SPSS 19.0 software，and then the data were loaded into Clementine 12.0 for the establishment of classification and regression tree（CART）model.Results CART model has been established successfully.Analysis of CART model showed that 5 factors were the important prognostic factors from 12 variables，and the 5 important factors were blood human chorionic gonadotropin（HCG）value，the initial progesterone value，menstruation regularity，vaginal bleeding，history of spontaneous abortion，and their weighting values were 0.388，0.236，0.125，0.125，0.125，respectively.The blood HCG value and the initial progesterone value were the most important factors of the therapeutic outcomes.Conclusion The established CART model can accurately predict the prognosis of fallopian tube pregnancy after treatment with TCM-WM therapy.

tubal pregnancy/TCM-WM therapy；prognostic factors；decision tree

R714.22；R271.41

A

1007-3213（2016）04-0494-04

10.13359/j.cnki.gzxbtcm.2016.04.012

2016-04-11

郜潔（1982-），女，博士研究生，副主任中醫(yī)師；E-mail：gjfkts@qq.com

鄧高丕，男，博士研究生導(dǎo)師，教授，主任中醫(yī)師；E-mail：denggaopi@126.com

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（編號(hào)：81173295）；廣東省中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)優(yōu)勢(shì)病種“早期輸卵管妊娠”突破項(xiàng)目（粵中醫(yī)函［2015］19號(hào)）；廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師基金（編號(hào)：YQ2014043）