肌醉是肌肉组织中肌酸和磷酸肌酸的代谢产物,一般情况下,人体内所形成的肌醉是相对恒定的。血肌醉( Scr)是目前健康体检的必检项目也是临床上最广泛应用于肾脏功能评估的血清标志物之一,它在肾脏疾病的诊断、肾移植排斥反应检查以及用作化疗药物肾脏损伤的早期指征判断等方面起着重要的指示作用’。据统计,健康成年人Scr参考值的使用较为笼统,在不同地域内盲目使用相同的健康成人Scr参考值,缺乏不同地域的健康成年人Scr参考值标准,严重影响了临床诊断的准确性。此外,健康成年人Scr参考值与地理因素的关系尚未被揭示。为探讨健康成年人参考值与地理因素之间的关系,并为制定Scr参考值提供科学的参考依据,本文运用岭回归分析和主成分分析法研究了中国各地区健康成年人Scr参考值和区域地理因素的关系,根据二者关系得出了两个不同的预测模型,通过对比并选出了一个最优预测模型。
1资料和方法
1.1地理环境指标
本文选取4类与人体健康有密切关系的自然地理环境指标:地理位置指标、地势指标、气候指标和土壤指标,前两者数据资料来自国家测绘局数据中心共享资料、后两者数据资料来源分别为中国气象数据共享服务网和世界土壤数据库。地理位置指标主要包括:X1纬度(“),X2经度(“),地势指标为X3海拔(m;气候指标包括:X4年日照时数(h} , X5年平均气温(℃), X6年平均相对湿度(%), X,年降水量(mm )、X8气温年较差(℃),X9年平均风速(m/s );土壤指标包括:X1。表土砂砾百分率(%)、X1,表土粉粒百分率(%),X12表土勃粒百分率(%), X13表土参考容量(kg/dm3J , X14表土容重(g/dm3} , X15表土石砾含量(%vol.} ,X16表土有机质含量(%wr. ,X1,表土PH值、X18表土(粘土)阳离子交换量(cmol/kg) ,X19表土(粉土)阳离子交换量(cmol/kg) ,X2。表土基本饱和度(%)、X21表土总可交换量(cmol/kg) ,X22表土碱度(omol/kg}、X23表土盐分(dS/m)。本文运用数据库的指标,根据样本点地区名称,将地理指标与样本点进行匹配,为进一步数据分析做好准备。
1.2 Scr参考值资料
通过检索中国期刊网全文数据库、中国科学引文数据库、万方全文期刊数据库、维普期刊中文科技数据库等相关网络数据库,获取了中国347个省、市、县级医疗单位和有关科研机构测定的29697例健康成年人Scr参考值(}mol/L )。年龄范围1888岁,分布在中国23个省、4个直辖市、5个自治区,缺乏香港、澳门、台湾地区的资料,东部平原的资料多于西部高原地区(图1)。
选取的Scr实测数据均来自健康人群。排除标准:患者心肝肾等主要脏器功能障碍、患者酮症酸中毒、患有糖尿病相关急性并发症、6个月内有创伤、进行手术者、患有严重(急、慢性)感染、服用肾功能损伤药物、原发性高血压等。
2.3健康成年人Scr参考值的主成分分析
2.3.1因子分析适用性判断在进行主成分分析之前,需要各变量进行因子分析。通过SPSS 22.0统计分析软件,测得7个地理因素指标的KMO适度抽样测定值为0.834,该值比较接近于1,因此比较适合做因子分析。此外,Bartlett的球度检验Sig值为0.000小于显著水平0.05,因此拒绝原假设,说明各变量之间存在相关关系,适合做因子分析。
2.3.2提取主成分根据主成分的统计信息中的各主成分的初始特征值、贡献率及累积贡献率,第1个主成分的贡献率为70.766% <80%;第2个主成分的特征值为0.920比较接近于1,它解释了7个原始变量总方差的13.144%。前2个特征值的累积贡献率为83.910%,因此提取前2个主成分代替的7个原始指标变量,两个主成分分别以Z1,Z表示。
2.3.3主成分回归分析应用SPSS 22.0统计分析软件,将主成分乙,Z昨为自变量,健康成年人Scr参考值作为因变量进行回归分析,得到回归方程:
Y= 72.00一0.02300乙一0.053002:士10.49
将主成分Z1,Z}的表达式代人上述回归方程,可得到健康成年人Scr参考值与7项地理因素指标的线性回归方程:
其中,夕是健康成年人Sc:参考值;10.49是剩余标准差的值。
2.4基于岭回归的健康成年人Scr参考值分析
以健康成年人Scr参考值作为因变量,以7项地理因素数据作为自变量进行岭回归分析。以岭参数K为横轴,各项因素的回归系数为纵轴,建立岭迹图(图2)。
由上图可见,当K=0.3时,各因素岭迹变化趋于稳定,因此选取岭参数值为0.3。利用SAS软件进行程序编程运算得到我国健康成年人Scr参考值与七项地理因素之间的回归方程为: 其中,犷是健康成年人Sc:参考值;10.50是剩余标准差的值。
2.5健康成年人Scr参考值最优模型选取
运用主成分分析和岭回归分析得到的上述两个模型,预测中国不同地区健康成年人Scr参考值,并应用SPSS 22.0软件对所得到的预测值和实测值进行配对样本T检验,结果显示:主成分分析预测模型的t值为0.144 , P值为0.885;岭回归预测模型的t值为0.000 , P值为1.000。两个模型的配对样本T检验的显著性P值均大于0.05,因此可以认为预测值与实测值存在良好的一致性。而通过两模型预测结果的对比可知,岭回归模型配对样本T检验的P=1.000,其预测效果优于主成分分析预测模型。
此外,本文随机抽取若干省份的省会城市数据,将其实测值与两个模型对应的预测值进行对比,结果直观地在图3中显示:相对于主成分分析预测模型,岭回归预测模型的预测值与实测值更为接近。结合上述配对样本T检验的结果,本文选取岭回归分析模型作为健康成年人Scr参考值的最优预测模型。
2.6健康成年人Scr参考值的地理空间分布
根据上文所选取的最优预测模型预测中国2322个市县地区的健康成年人Scr参考值,运用ArcGIS10.2软件进行克里金插值,拟合出中国健康成年人Scr参考值的空间趋势分布图(图4)。由图4可以看出健康成年人Scr预测参考值在不同地区间的分布差异及其在全国范围内的空间分布规律。图中不同色调代表着不同范围的Scr预测参考值,色调相近说明区域间Scr参考值是相近的,反之说明区域间Scr参考值差异大。
3讨论
根据相关分析的结果,7项地理指标与健康成年人Scr参考值具有相关胜。其中纬度、年平均温度、年平均相对湿度、年降水量、气温年较差与健康成年人Scr参考值具有极显著的相关关系。经模型构建、预测及插值绘图后,中国健康成年人Scr参考值的分布趋势为南部较高,北部较低,随纬度呈较有规律的波动,东北部及西北部地区Scr参考值相对较低,西南及东南部沿海地区则较高。纬度作为最显著的相关因素,在预测图的体现也非常明显。
从7项与健康成年人Scr参考值具有相关性的地理指标不难发现,绝大部分指标为气候指标,因此气候是影响健康成年人Scr参考值的主要因素。结合我国中医理论可对气候因素影响Scr参考值的原因进行分析。我国南方地区温暖潮湿、湿热多雨,南方地区居民的外感发病中温病最为常见,病理多以湿热合化者居多,热伤气,湿阻脾,因此南方人脾虚痰湿体质较为多见,而湿热之邪易侵犯中下焦,这会引起肾功能的损害,进而会导致血肌醉的升高。我国北方气候干燥、寒冷,致病以外感风寒为主,这主要侵犯上呼吸道,而对泌尿系统的影响较小。我国南方地区以亚热带、热带季风气候为主,年平均气温高、年平均相对湿度大、年降水量大,因此该地区的健康成年人Scr参考值较高,这与图4的色调反映是一致的。
纬度主要是通过影响气温条件来影响健康成年人Scr参考值的,我国自南向北,纬度逐渐增加,气温逐渐降低。结合上述中医理论可得,南部地区尤其是东南部地区的健康成年人Scr参考值高于北地区,这也与图4的色调变化规律是一致的。
至于土壤环境对健康成年人Scr参考值的影响并不是直接的。通过相关分析,土壤指标中仅有表土(粉土)阳离子交换量与健康成年人Scr参考值具有相关关系,它是评价土壤肥力的重要指标。土壤主要通过食物链影响人体健康,因此该指标间接地反应了饮食差异对人体生理功能正常值的影响,
地理环境是人类赖以生存的场所,不同地区存在着不同的气候、不同的土壤环境等,进而导致不同地区人体体质存在差异,致病因素和病机特点也不同,对人体的影响也不同,这使得人的很多生理特征也存在明显的地域性,肾功能指标也包含在内。我国中医学思想“三因制宜”指因时、因地、因人制宜,该思想认为,疾病的发生、发展与转归受多方面因素的影响,如时令气候、地理环境等。因此,要想取得预期的治疗效果,在治疗上须依据疾病与气候、地理、病人三者之间的关系,制定相适宜的治疗方法。本文通过不同模型模拟出了不同地区健康成年人Scr参考值的预估值并选取了最优模型预测了中国2322个市县地区成年人Scr预估值,初步探索了健康成年人Scr参考值与地理因素之间的关系,这与“三因制宜”的思想相吻合。
目前,在医学参考值的标准制定中并没有考虑地理环境对参考值的影响,这会在一定程度上影响参考值标准制定的准确性和科学性。因此将地理因素纳人医学分析的考虑范围,能够因地制宜地分析出各地区健康人医学参考值的范围,这将对临床诊断准确性的提高起着意义深远的影响。而地理环境对Scr参考值的作用机理还有待进一步研究。