聚类分析在营养状况水平中的应用

聚类分析在营养状况水平中的应用

赵泳谊欧俏文

广东药学院附属第一医院

摘要：目的：用聚类分析的方法，对随机抽查的住院病人的营养状况进行分析结果1类住院病人中，营养状况良好，未提示有营养不良的发生，2类住院病人中，各营养评价指标均较差，营养水平低，提示存在营养不良或有营养不良的风险发生。结论利用聚类分析方法能较好地把各项指标综合评估，从住院病人中选择出需要营养支持的患者，对营养科工作有较实际的临床意义。

关键词：类聚分析；营养状况

聚类分析是研究“物以类聚”的一种方法，能把相似或相近的东西归类［1］，在总体类别划分不清楚的情况下，可以用聚类的方法对个体或变量的归类进行探索。

住院病人的营养状况直接影响到临床治疗的效果与疾病的转归。1976年美国BISTRIAN等[2]报道，住院病人有44%～58%合并蛋白质热量营养不良（PEM）。国内也有报道。近年研究显示，对已有营养不良或可能发生营养不良的病人进行临床营养支持能改善临床结局[4]。但怎样确定病人有营养不良，长期以来仍没有合适而简易的方法。2002年，欧洲肠外肠内营养学会（ESPEN）在循证医学的基础上，将Nutritionalriskscreening（NRS）方法推荐为住院病人适用的营养不良评定方法，并在应用中取得良好效果[6、7]。但同时皮褶厚度测定及上臂围也是临床上常用的评价营养状况的客观指标。本研究在NRS2002的基础上加以改良，加上肱三头肌皮褶厚度及上臂围测定等指标，用聚类分析的方法，对随机抽查的住院病人的营养状况进行分析。

一、资料与方法

1．资料来源

本资料来源于在2013年1月~2013年6月在广东药学院附属第一医院住院的病人，随机抽查100名患者年龄最低22岁，最高91岁，平均年龄（43．12±11.50）岁，男女分别占48.11％和51.89％；使用NRS2002营养风险筛查表，并测量患者的肱三头肌皮褶厚度及上臂围，整理后共有6项指标：血清白蛋白、BMI、近1月体重下降量、进食减少量、肱三头肌皮褶厚度及上臂围，分别标记为x1~x6。

2．分析方法

运用动态样品聚类法研究营养状况，具体步骤如下：

（1）为了消除各测量指标量纲不同对聚类结果的影响，先将信息变量进行标准化处理，标准化的公式为：

，j=1，2，3……6

标准化后的变量分别计为X1~X6。

（2）根据专业知识，确定分类数目，本研究营养状况拟分为2类。随机选择2个调查对象的膳食变量作为初始凝聚点，各类重心分别为此2个样品的观测值向量。

（3）顺序计算其他研究对象与各类重心间的欧式距离，计算公式为：将该样品归人距离最小的一类，并把新类的均值向量替换为新类的重心，重复此过程直至将所有样品全部归类。

（4）计算每一营养评价指标项的均值。上述过程均运用SPSS18.0统计分析软件完成。

二、结果与分析

1、营养状况结果分析

采用标准化后的6个指标，对研究对象进行快速聚类，得出两类营养状况，结果

2、计算每类营养评价中每项指标的均值

将营养状况水平聚成2类后，分别计算每一营养评价指标项均值，见表2。运用独立样本的T检验比较各营养指标项均数，如表2所示，1类中的白蛋白、BMI、肱三头肌皮褶厚度比2类高，差异有统计学意义。而体重下降程度、进食减少程度均比2类低，差异有统计学意义。上臂围比2类略高，但差异无统计学意义。所以1类住院病人中，营养状况良好，未提示有营养不良的发生，2类住院病人中，各营养评价指标均较差，营养水平低，提示存在营养不良或有营养不良的风险发生。

三、讨论

本次研究运用样本聚类分析法把100名随机抽取的住院病人按营养评价指标聚成两类，一类为营养状况良好，无需营养支持治疗的患者，另一类为营养状况较差，建议营养支持治疗的患者。第一类用数字“1”表示，第二类用“2”表示六项指标中有五项的均数有显著的差异，分别为白蛋白、BMI、体重下降情况、进食情况及肱三头肌皮褶厚度，而两分类的上臂围均数无显著差异。血清白蛋白是反映人体营养状况最直接的血清学指标，半衰期为20天，对蛋白贮存反应慢，适宜反映中长期的机体营养状况。但易受其他因素影响。BMI即体质指数是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。BMI<18.5kg/m2是为偏瘦，而2类住院病人中，BMI的均值为18kg/m2，低于我国标准范围。但单独使用BMI难以全面反映机体的脂肪含量及其分布状况，并且是一个断面指标，无法反映体重和营养摄入的历史变化趋势。更不能提示未来的营养改变情况。所以需要加上近1月体重下降量及进食减少情况，这两个指标能直接反映近期的营养状况。但进食减少情况受主观因素影响较大，调查时需要认真询问。三头肌皮褶厚度（TSF）常用于估计皮下脂肪消耗情况，并作为评价热能缺乏程度或肥胖与否的指标。皮褶厚度测量简单易行，与皮下脂肪的储存有很好的相关性。但由于受不同测量误差及肌肉量和年龄的影响，因此不能作为代谢患者预后的指标，而较适用于大规模人群调查。特别值得注意的是，人不同年龄段体成分变化很大，比较时应用被测值和同年龄正常值相比照，并且如果测量部位存在水肿，也会影响到结果的准确性。骨骼肌含量多用间接方法测得，如上臂围。这指标能较好反应体内蛋白质储存和消耗程度，也可作为患者营养状况好转或恶化的指标，其中上臂围包括皮下脂肪在内，亦可反映热能摄取情况。本研究利用聚类分析方法能较好地把各项指标综合评估，从住院病人中选择出需要营养支持的患者，对营养科实际工作有较大的好处，发挥到实际的临床意义。

但是本研究的样本量仍然偏少，范围偏窄，没有大量的训练样本，不能作为营养不良诊断的判别分析，所以，我们可以进一步收集案例，扩大调查范围，完善本次研究。

参考文献：

[1]陈锋．医用多元统计分析方法［M］．2版．北京：中国统计出版社，2006：160．

[2]BISTRIANBR，BLACKBURNGL，VITALEJ，etal.Prevalenceofmalnutritioningeneralmedicalpatients[J].JAMA，1976，235（15）：1567-1570.

[3]SALETTIA，JOHANSSONL，YIFTER-LINDGRENE，etal.Nutritionalstatusanda3-yearfollow-upinelderlyreceivingsupportathome[J].Gerontology，2005，51（3）：192-198.

[4]KONDRUPJ，RASMUSSENH，HAMBERGO，etal.NutritionalRiskScreening（NRS2002）：anewmethodbasedonananalysisofcontrolledclinicaltrials[J].ClinNutr，2003，22（3）：321-336.

[5]KONDRUPJ，ALLISONSP，ELIAM，etal.ESPENguidelinesfornutritionscreening2002[J].ClinNutr，2003，22（4）：415-421.