烏魯木齊市3 ～5歲兒童齲病相關因素的主成分分析

馬婷， 孟凡琦， 韓婧， 趙今

新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院（附屬口腔醫(yī)院）牙體牙髓科，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊（830000）

低齡兒童齲（early children caries，ECC）是發(fā)生于兒童乳牙列最常見的細菌感染性疾病。ECC 發(fā)病率高、進展快，嚴重干擾兒童飲食及咀嚼系統(tǒng)發(fā)育，甚至可影響患兒的生長發(fā)育和全身健康［1］。因此，兒童齲病預防具有重要社會意義。防齲的根本措施應從一級預防開始，也稱病因預防，其對減少兒童時期乳牙齲的發(fā)生率有明顯效果［2］。兒童齲病與生活飲食習慣、家庭經(jīng)濟條件、遺傳背景、致齲微生物等眾多因素密切相關，其相關影響因素的構成及表達程度在不同地區(qū)和社會背景下存在較大差異［3］。基于烏魯木齊市獨特的地理經(jīng)濟及飲食習慣，當?shù)貎和x病的發(fā)病具有代表性［4］。主成分分析也稱作主分量分析，可將多個指標化為少數(shù)幾個與疾病相關性最強的綜合指標，具有減少數(shù)據(jù)重疊的降維作用，使結局指標更加清晰簡潔［5］。本研究旨在通過主成分分析法歸納烏魯木齊市3～5 歲兒童齲病的影響因素，探究這些影響因素與齲病的相關性，為該地區(qū)兒童齲病的預防與治療提供依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 抽樣調查

根據(jù)橫斷面研究的樣本量計算公式N =t2PQ/d2估算此次研究的樣本量，N 為需要調查人數(shù)，t為恒定值1.96，P為ECC 患病率，Q= 1-P，允許誤差d= 0.1P。根據(jù)2018 年《第四次全國口腔健康流行病學調查報告》［6］取ECC 患病率為62.5%，最終確定最小樣本量為230 人。因流行病學調查研究涉及失訪以及混雜因素等原因，將最小樣本量擴大3倍，最終預估調查樣本690 人左右。采取分層整群抽樣的方法抽取研究對象，按照管轄區(qū)域將烏魯木齊市劃分為8 個區(qū)，每個區(qū)隨機抽取2 所幼兒園，納入的16 所幼兒園根據(jù)大、中、小班分三層，每層按整群的方式抽取1 個班，最終共抽取48 個班的全體兒童838 人。

納入標準：年齡3 ～5 歲，口腔內無矯治裝置、無唇腭裂，既往體健、無創(chuàng)傷感染等。排除標準：研究對象不能配合進行口腔檢查、近1 個月有抗生素服用史、不填寫及反饋調查問卷者。

嚴格按照納入排除標準篩選并且回收到有效問卷的兒童為677 人。所有研究兒童監(jiān)護人均簽署知情同意書。該研究通過當?shù)匦l(wèi)生行政管理部門及倫理委員會的批準（審批號：20170214-162）。

1.2 口腔檢查

口腔檢查在充足自然光線下由口腔專業(yè)人員采用一次性口腔器械，對兒童的乳牙牙列進行專科檢查。檢查者為2 名經(jīng)過統(tǒng)一標準培訓的專業(yè)人員（一致性檢驗Kappa 值=0.83）。檢查方法參照WHO《口腔健康調查基本方法》［7］，齲病診斷標準參考牙體牙髓病學教材（第四版）［8］。

1.3 問卷調查

參照《第四次全國口腔健康流行病學調查報告》［8］和美國兒童牙科學會（American Academy of Pediatric Dentistry，AAPD）推薦的兒童齲病風險評估檢查內容［9］，并結合烏魯木齊市居民的生活條件及飲食習慣，設計本次調查問卷表（主要內容包括兒童口腔衛(wèi)生習慣、飲食習慣、父母受教育程度、口腔衛(wèi)生保健意識等）。本次研究發(fā)放問卷838份，有效應答677 份，應答率80.79%，超過80%。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用Excel 軟件建立流行病學調查數(shù)據(jù)庫，采用雙錄入法對主要結果資料進行錄入。數(shù)據(jù)處理用SPSS 23.0 軟件進行分析。對標準化處理后的原始數(shù)據(jù)進行KMO 檢驗和Bartlett 檢驗，檢驗合格（KMO＞0.7，P＜0.001）后，采用主成分分析法降維分析，在成分模型中選取特征根＞1 且累計方差貢獻率大于65%的因子進行主成分Logistic 回歸分析（回歸入選和剔除標準為0.05 和0.10），檢驗水準α=0.05。

2 結 果

2.1 677 名3～5 歲兒童患齲情況

677 名受試兒童中，患ECC 兒童504 名，患齲率為74.45%，男性340 名，女性337 名，不同性別兒童的ECC 患病率不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；不同年齡組兒童ECC 患病率差異具有統(tǒng)計學意義，隨著年齡增長ECC 患病率有增加趨勢（χ2= 11.886，P=0.003）（表1）。

表1 677 名3～5 歲兒童患齲情況Table 1 Prevalence of caries in 677 children aged 3-5 years

2.2 主成分模型檢驗

原始數(shù)據(jù)經(jīng)標準化處理后具有可比性，標準化處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)KMO 及Bartlett 檢驗，結果顯示：KMO 值=0.707（＞0.7）；Bartlett 值=2 729.77，P＜0.001，說明本研究的數(shù)據(jù)符合主成分法進行因子提取的條件，且主成分回歸分析的結果是可信的。

2.3 主成分分析

將標準化處理后的X1（睡前甜食）、X2（刷牙）、X3（甜點）、X4（甜飲）、X5（加糖飲）、X6（年齡）、X7（肥胖）、X8（幾歲刷牙）、X9（刷牙頻率）、X10（胎齡）、X11（喂養(yǎng)方式）、X12（睡前進食）、X13（協(xié)助刷牙）、X14（牙膏的使用）、X15（含氟牙膏）、X16（父親學歷）、X17（母親學歷）17 個相關因素通過SPSS 軟件進行降維，得出公因子總方差解釋（表2）。

經(jīng)最大方差旋轉法，因子載荷矩陣顯示7 個相關因子及載荷系數(shù)（表3），各因素的賦值說明見表4。

表4 自變量因素賦值情況Table 4 Variable assignment evaluation

主成分個數(shù)的確定依賴于主成分的貢獻大小，本研究采用均數(shù)法確定，即基于相關矩陣得到的特征根，保留特征根大于1 所對應的主成分。根據(jù)表2 以及碎石圖（圖1）顯示，前7 個公因子的特征根值大于1，累計貢獻率達到66.486%，滿足均數(shù)法確定主成分個數(shù)的原則，依此減少變量個數(shù)，選用前7 個公因子作為相關變量代表樣本的主成分。

表2 總方差解釋Table 2 The explanation of total variance

表3 顯示，第一主成分中具有較大載荷的因素分別為刷牙（0.936）、幾歲刷牙（0.823）、刷牙頻率（0.702）、牙膏的使用（0.863），主要反映了口腔保健意識對ECC 的作用，因此將第一主成分歸為口腔衛(wèi)生習慣因子；第二主成分中父親學歷（0.905）、母親學歷（0.901）這兩個因素具有較大載荷，主要反應的是兒童家長受教育水平對ECC 的影響，因此第二主成分為家庭教育背景因子；第三主成分中具有較大載荷的為甜點（0.730）、甜飲（0.772）、加糖飲（0.634）這三個因素，反應了高糖分飲食對ECC 的影響，因此第三主成分為糖分攝入影響因子；第四主成分中具有較大載荷的因素為睡前甜食（0.732）、睡前進食（0.768），歸納為睡前飲食習慣因子；年齡（0.874）、胎齡（0.817）、喂養(yǎng)方式（0.839）這三個因素分別在第五、六、七主成分中具有較大載荷，將第五、六、七主成分分別歸納為年齡因子、胎齡因子和喂養(yǎng)方式因子。

表3 旋轉后的成分矩陣Table 3 Factor loading matrix after rotation

Figure 1 Scree plot of caries related factors by principal component analysis圖1 齲相關因素主成分分析碎石圖

2.4 主成分Logistic 回歸分析

納入變量及剔除變量的顯著性水平標準分別為0.05 和0.10，采用Logistic 回歸分析將主成分分析提取的7 個因子納入回歸方程。結果顯示：口腔衛(wèi)生習慣因子（刷牙、幾歲刷牙、刷牙頻率、牙膏的使用）（OR= 0.795，P= 0.044）、家庭教育背景因子（母親學歷、父親學歷）（OR= 0.667，P= 0.019）、年齡因子（OR= 0.676，P= 0.015），是ECC 的保護因素；糖分攝入影響因子（甜點、甜飲、加糖飲）（OR=1.260，P= 0.006）及睡前飲食習慣因子（睡前甜食、睡前進食）（OR= 5.432，P＜0.001），是ECC 的危險因素（表5）。

表5 低齡兒童齲相關因素的主成分Logistic 回歸分析Table 5 Main components’logistic regression analysis of early children caries related factors

3 討 論

ECC 對咀嚼、恒牙列及口腔黏膜軟組織等局部造成影響，嚴重還會造成營養(yǎng)攝入缺乏、生長發(fā)育受限等全身影響。我國兒童存在乳牙患齲率高、就診率低下這一嚴峻現(xiàn)狀［10］。由于口腔預防保健工作的不完善，低齡兒童患齲有越來越嚴重的趨勢。針對這一現(xiàn)象，低齡兒童患齲的病因研究及預防，成為一項重要而迫在眉睫的工作。

新疆地處祖國西北邊陲，是以漢族和維吾爾族為主體民族的多民族聚居地。這里氣候干燥、畜牧業(yè)發(fā)達，以小麥以及肉乳類為主要糧食產(chǎn)出，并且夏冬季漫長、晝夜溫差大，瓜果種類豐富且甜份高?；谝陨檄h(huán)境特點，當?shù)鼐用裥纬闪烁叩矸鄹叩鞍缀康娘嬍沉晳T。特定的區(qū)域以及飲食文化可能會對當?shù)貎和谇唤】禒顩r產(chǎn)生不同程度的影響。研究團隊前期對喀什［11］、伊寧［12］、博州［13］等地區(qū)進行了兒童口腔健康流行病學調查，發(fā)現(xiàn)西南部高氟地區(qū)喀什（城市飲水氟含量0.6 mg/L）的ECC 患病率較西北低氟地區(qū)伊寧地區(qū)（城市飲水氟含量0.28 mg/L）低，喀什地區(qū)維吾爾族人群基數(shù)大，當?shù)馗髅褡搴蔑嫺叻牡胤叫运幉韬痛u茶，這可能也是造成喀什地區(qū)兒童齲病患病率較新疆其他地區(qū)低的一個重要原因，說明不同地區(qū)的飲食環(huán)境可能是造成兒童齲病地區(qū)性差異的原因。目前針對北疆地區(qū)烏魯木齊市的兒童口腔流行病學調查少有報道，為完善新疆維吾爾自治區(qū)兒童齲病的流行病學資料以便與國內其他地區(qū)兒童齲病進行影響因素比較，本研究對烏魯木齊市3 ～5歲兒童進行了齲相關因素的主成分分析。

在醫(yī)學研究中對某一疾病做出綜合評價時通常要求評價是全面的，從各方面多指標進行，最后進行總結以便得到客觀的結果。學齡前兒童乳牙易患齲，這與乳牙的解剖形態(tài)、組織結構、礦化程度、生活飲食習慣及細菌等多種影響因素有關［14］。因致病因素種類繁多復雜，對疾病的研究造成困擾。如果僅從單一影響因素研究，缺少全面性、客觀性及說服力，因此，對各指標進行全面多元的評價分析成為必要。

主成分分析也稱主分量分析，是將多個指標，化為幾個綜合指標的一種統(tǒng)計學方法。主成分提取的是綜合變量，且各主成分間是彼此獨立的，信息不重疊，既不增加也不減少信息，是對信息進行重新分配，主要目的是降維［5］。第一主成分包含的信息最多，依次往下，到最后幾個主成分解釋或包含的信息最少。所有主成分幾乎可以包含原變量的所有信息。

本研究探索3～5 歲兒童的齲相關影響因素，采用了主成分分析法，從17 個齲病影響因素中，歸納出7 個主成分。經(jīng)主成分Logistic 回歸分析，與ECC 相關的具有統(tǒng)計學意義的為口腔衛(wèi)生習慣因子、家庭教育背景因子、糖分攝入影響因子、睡前飲食習慣因子及年齡因子。通過因子分析，得到成分矩陣及相關系數(shù)，并探索每個主成分中各個因子對結果的影響程度。從表2 總方差的解釋中可見各個主成分影響ECC 的累計貢獻率。第一主成分對結果的貢獻率達18.951%，在7 個主成分中占比最高。主成分旋轉后的成分矩陣表中可以看出（表3），是否刷牙（0.936）、幾歲刷牙（0.823）、刷牙頻率（0.702）、牙膏的使用（0.863）在第一主成分中具有較大載荷，說明嬰幼兒口腔衛(wèi)生習慣是對ECC 影響最大的相關因素，嬰幼兒的口腔衛(wèi)生習慣，例如是否刷牙、刷牙頻率、幾歲刷牙及是否使用牙膏直接影響ECC 的患病情況。已有研究表明，刷牙年齡越早、規(guī)范使用牙膏并且刷牙頻率規(guī)律的嬰幼兒，其患齲率較其他嬰幼兒低［15］。第二主成分對ECC 綜合評價所占的貢獻率為11.675%，其具有較大載荷的因子為父母受教育程度（0.905、0.901）。這一家庭受教育背景因子的影響結果表明父母受教育程度高，社會經(jīng)濟背景較好，其嬰幼兒更易獲得良好的醫(yī)療保障和健全的口腔健康環(huán)境。高學歷父母往往可以獲得較多的口腔衛(wèi)生保健知識，幫助和監(jiān)督嬰幼兒的口腔健康行為，并對嬰幼兒的口腔衛(wèi)生習慣的培養(yǎng)建立良好的基礎，有利于ECC 的預防［16］。年齡因素公認為ECC 的危險因素，本研究主成分Logistic 回歸分析結果提示第五主成分年齡因子為ECC 的保護因素，貢獻率為6.777%，進一步將主成分分析中的各因素得分提取出來后進行回歸分析后，證實年齡因素（OR=1.260，P= 0.010）是ECC 的危險因素。造成這一結果的原因，可能是第五主成分年齡因子中，除了年齡因素具有最大載荷（0.874）外，協(xié)助刷牙（0.515）也具有較大載荷，并且隨著年齡的增長，嬰幼兒的口腔自主清潔能力提升，家長協(xié)助刷牙效率提高，使得年齡因子這一主成分對ECC 形成了一定的積極影響。第三主成分糖分攝入影響因子與第四主成分睡前飲食習慣因子對綜合評價所占的貢獻率分別為9.720%和7.306%。眾所周知食物因素是齲病發(fā)生發(fā)展的必要因素之一，而睡前進食及糖分的攝入是菌斑微生物能持續(xù)產(chǎn)酸的重要原因。高糖飲食及睡前進食都是嬰幼兒不良飲食習慣［17］，為ECC 的危險因素。結合前期流行病學調查結果綜合考慮，新疆維吾爾自治區(qū)兒童齲病與兒童自身的口腔清潔習慣和能力以及睡前飲食習慣關系最為密切，涉及到兒童以及家長的口腔衛(wèi)生保健意識。ECC 的分布具有向低社會經(jīng)濟群體傾向的特點，低社會經(jīng)濟人群具有更少的口腔健康知識、衛(wèi)生保健和健康飲食習慣意識?；谟邢薜娜司t(yī)療資源，兒童口腔健康維護仍存在較大盲區(qū)。今后對烏魯木齊市低齡兒童齲病的預防工作中，政府以及醫(yī)療機構應盡早展開口腔健康普查和防治工作，并利用網(wǎng)絡媒體等手段進行多民族多語言的口腔健康知識宣傳，在幼兒園階段加強幼兒教師及家長的口腔衛(wèi)生宣教，以改善當?shù)卮蟊娍谇唤】当＝∫庾R和防護能力，增強一級預防作用的發(fā)揮。

預防性口腔?？茩z查以及治療是降低ECC 患病率的有效方法，其效果優(yōu)于修復性治療。齲病的一級預防應從孕期就開始，這個時期為保證胎兒牙胚發(fā)育，要及時補充鈣質、維生素等營養(yǎng)物質［18］。嬰兒時期從長第一顆牙齒開始，家長應使用棉棒或者指套刷幫助進行口腔衛(wèi)生清理。兒童時期重在培養(yǎng)正確的口腔衛(wèi)生習慣，早晚刷牙，飯后漱口，避免高糖飲食以及養(yǎng)成睡前進食等不良生活習慣等［15,19-21］。家長也要提高口腔保健意識，關注兒童口腔健康狀況，幫助兒童選購含氟牙膏，定期進行口腔檢查，完成窩溝封閉等口腔疾病預防項目，做到能發(fā)現(xiàn)兒童牙齒數(shù)目、形態(tài)、顏色異常等情況，從而早發(fā)現(xiàn)、早治療［22-24］。

本研究采用主成分分析的方法，對烏魯木齊市3～5 歲兒童齲病的眾多相關因素進行降維，并通過因子旋轉得到各個因子的載荷矩陣的相關系數(shù)，歸納出了與ECC 相關性較大的主成分，并通過系數(shù)大小判斷各個因子所占權重的大小，避免原始變量間信息繁冗和重疊的同時，更加全面和客觀地為ECC 相關影響因素提供了量化指標，對今后烏魯木齊市低齡兒童的齲病預防與治療工作提供依據(jù)。

【Author contributions】 Ma T, Meng FQ, Han J analyzed the data and wrote the article.Zhao J revised the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.