导读:本研究运用线性混合模型和广义估计方程探讨了通脉养心丸在治疗冠心病稳定性心绞痛气阴两虚证患者临床效果研究中的作用，对比研究不同模型假设下效应估计值及其变异程度的差异，探讨以上方法在临床领域重复测量数据中的适用性。通过多中心、精细化临床研究，共纳入7家临床单位83例受试者，因未完成访视脱失4例，最终纳入受试者79例，其中冠心病气阴两虚证患者39例，在西医常规治疗的基础上加服中药通脉养心丸治疗，健康人40例不予干预。比较不同时点不同组别及组内前后症状自评量表（SCL-90量表）、健康调查简表（SF-36量表）的评分情况，冠心病患者检测第0、4、8、12周水平，健康人检测第0周水平。本研究中气阴两虚组在线性混合模型中SCL-90量表的总分分别与SF-36量表的总分、时间和性别相关（P0.05），在广义估计方程中SCL-90量表的总分分别和SF-36量表的总分、性别和舒张压相关（P0.05）。通脉养心丸显示出其疗效，SCL-90、SF-36量表为防治冠心病稳定性心绞痛气阴两虚证提供依据。但是在该研究数据中，采用广义估计方程分析资料能取得较为满意的结果。
欢迎引用本文：
梁馨予,王泓午,邓兵,等.GEE与LMM模型在通脉养心丸治疗冠心病临床效果研究中的作用[J].天津中医药,,36(6):-.
LIANGXinyu,WANGHongwu,DENGBing,etal.EffectsoftheGEEandLMMmodelsinclinicaltreatmentsofcoronaryheartdiseasebyTongmaiYangxinPill[J].TianjinJournalofTraditionalChineseMedicine,,36(6):-.
GEE与LMM模型在通脉养心丸
治疗冠心病临床效果研究中的作用
梁馨予1,王泓午2,邓兵3,毛美娇3,杜廷海4,李彬4,杨宝平5,于研5,张虹6,
张世姝6,毛静远7,王贤良7,徐强8,张蕾8,宋光明9,田莉9,李朋1,刘嘉琳1,王丽10,
高杉2,李琳2,高树明2,徐一兰2,潘晔2,蔡雪朦2,王朔2,边育红2,李晓枫1,2,于春泉2
（1.大连医科大学,大连;2.天津中医药大学,天津;3.上海中医院,上海;4.河南中医院,郑州;5.医院,兰州;6.医院,天津;7.天津中医院,天津;8.天津中医院,天津;9.医院,天津;10.医院,天津）
冠心病是危害人类健康的重大疾病之一。随着现代生活水平的提高和生活方式的变化，人类疾病谱较过去发生了很大的变化，冠心病的发病率和病死率逐年上升。据统计中国目前有心血管疾病患者2.9亿，其中冠心病患者占万。冠心病患者多集中在中老年人群，且男性发病多于女性，脑力劳动者占多数。随着我国经济的迅速发展，居民的生活方式逐渐西化，且不健康的生活方式愈加流行，加之社会老龄化、城市化的进程加快，冠心病发展速度增快，发病年龄提前，给人民健康造成了严重威胁，给社会带来沉重的负担。
冠心病表现为多种原因诱发心脏冠状动脉狭窄甚至完全闭塞，导致心肌缺血、缺氧。中医将冠心病归属于“胸痹心痛”等范畴，并将心脉痹阻看作主要的病机。虽然临床现在主要以西医西药治疗作为冠心病的主要治疗手段，但是长期服药也伴随很多不良反应的出现，所以作用温和且具有疗效的的中成药为临床医生在治疗冠心病上提供了新的选择，越来越多的中成药被应用在了冠心病的临床治疗上。通脉养心丸基于张仲景《伤寒论》原方“炙甘草汤”，由天津名老中医董晓初先生改造为院内制剂，后经过天津中医药大学心血管专家阮士怡教授进一步完善，成为现在的中成药。其主要成分为炙甘草、*参、生地、桂枝、阿胶、麦门冬、大枣、醋龟甲、五味子、制何首乌、鸡血藤。通脉养心丸常用于胸痹心痛、心悸怔忡等证治疗。但是虽然有文献提示通脉养心丸治疗冠心病临床疗效显著，未出现严重不良反应，然而潜在的临床异质性及发表偏倚等因素导致结果的真实性和可靠性降低。通脉养心丸治疗冠心病的临床疗效和安全性仍需要设计科学、严格执行、统计正确、随访时间足够长的临床研究。
本研究运用线性混合模型（LMM）和广义估计方程（GEE）探讨了通脉养心丸在治疗冠心病稳定性心绞痛气阴两虚证临床效果研究中的作用，对比研究不同模型假设下效应估计值及其变异程度的差异，探讨以上方法在临床领域重复测量数据中的适用性，并说明通脉养心丸在治疗冠心病疗效上的优势，为冠心病疗效的判断切实提供量化的工具。
1材料与方法
1.1研究对象的选择
本研究为多中心、精细化临床研究，共纳入年4月—年4月上海中医院、医院、天津中医院、天津中医院、医院、河南中医院、医院7家临床中心受试者83例，其中4例因未完成访视而脱失，最终入组病例79例。
1.2纳入、排除及诊断标准
本课题组根据美国心脏病学会和心脏协会（ACC/AHA）修订版制定的有关冠心病心绞痛诊断指南，及年中国慢性稳定性心绞痛诊断与治疗指南，制定了冠心病稳定性心绞痛患者西医诊断标准。冠心病稳定性心绞痛患者西医诊断标准、纳入标准、排除标准及中医辨证参考标准、观察中止标准，详见本课题组先期已发表的临床研究方案。
1.3治疗方案
冠心病患者研究期间可维持入组前原方案治疗，入组导入期为2周，使患者病情稳定，符合入组标准。入组患者给予西医常规治疗，参照“年中国慢性稳定性心绞痛诊断与治疗指南”，包括吸氧、休息、β受体阻滞剂、钙离子通道拮抗剂、能量代谢药物、硝酸酯类药物等。气阴两虚患者在给予西医常规治疗的基础上，加用通脉养心丸（生产厂家：天津中新药业集团股份有限公司，规格：每10丸重1g，批号：B），每次40丸，每日2次，疗程8周。随后进行4周的随访。健康人组不予药物干预。
1.4症状自评量表（SCL-90量表）
SCL-90量表包含90项条目，包括10个维度（躯体化、强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、恐怖、偏执、精神病性、其他）。每个项目按1~5级评分。1分：无症状；2分：轻度；3分：中度；4分：偏重；5分：严重。
1.5健康调查简表（SF-36量表）
SF-36量表包括8个方面的内容，有生理功能、社会功能、生理职能、情感职能、躯体疼痛、一般健康状况、精力、精神健康，SF-36量表中对各项评分采用标准公式进行处理，计算出转换分数，各个维度都可以换算成0~分的转换分数，最后8个维度转换分数的平均值为总评分和标准评分，分值的高低代表生活质量的好坏。分值越高，表明该方面的功能状况越好，生活质量越高；分值越低则代表生活质量越差。
标准转化公式：
标准积分（分）=（实际初得分-理论最低初得分）/（理论最高初得分—理论最低初得分）×。
1.6统计分析方法1.6.1线性混合模型
线性混合效应模型的一般形式如下：
Y=Xβ+Zb+ε
其中Y是因变量的测量值向量，X是已知的自变量设计矩阵，β为固定效应未知参数向量，Z是随机效应变量的设计矩阵，b为随机效应参数向量，服从均值向量为0、方差协方差矩阵为G的正态分布，表示为ε~N（0，G），ε是随机误差向量，其元素不必为独立同分布，表示为ε~N（0，R）。一般假设假定Cov（G，R）=0，即G与R不相关。
线性混合模型用R软件进行数据分析，采用最大似然估计方法原理计算协方差结构，SCL-90量表的总分为因变量，SF-36量表的总分、随访时间、性别、年龄、收缩压、舒张压、体重指数（BMI）、病程等为自变量，性别、年龄、收缩压、舒张压、BMI、病程等自变量只有固定效应，SF-36量表的总分、随访时间考虑了随机效应，截距的随机效应也纳入了考虑。
1.6.2广义估计方程
设有n例受试者和p个观察时间点，第i（i=1，2，…，n）例受试者在第j（j=1，2，…，p）时间点的观测值为yij，与yij相对应的有解释变量向量为xij。
模型求解过程：
1）假设重复测量值独立，按照广义线性模型计算出β，作为β的初始值，相当于普通最小二乘法估计。2）基于标准化残差gij和假设的相关结构R，计算作业相关矩阵和作业协方差阵。3）根据当前的作业协方差阵，修正β的估计。4）重复2）、3）过程直至收敛。
广义估计方程使用SPSS20.0进行数据分析，以SCL-90量表总分为因变量，SF-36总分、时间、组别、性别、年龄、收缩压、舒张压、BMI、腰臀比、病程为自变量，建立广义估计方程。工作相关矩阵采用等相关，联接函数采用linear函数。
1.6.3统计分析
采用Epidata3.1建立数据库，采用双录入法，进行一致性比较后修改错误录入的数据，直到2个数据库达到一致。采用SPSS20.0软件进行数据统计分析，计量资料统计描述使用均数±标准差（x±s）方式，3组间比较使用单因素方差分析并进行3组间两两比较；计数资料以率（%）表示，用卡方检验、秩和检验。分别采用线性混合模型和广义估计方程进行数据分析。
1.7伦理学审查与临床注册
本课题已通过天津中医药大学伦理委员会的伦理审查，伦理审件查批号TJUTCM-EC。国内临床试验注册单位为天津中医药大学，注册号ChiCTR-OOC-，国外临床试验注册号为NCT。
2结果2.1受试者基本信息描述2.1.1基本情况
年4月—年4月共纳入7家临床中心受试者83例，其中4例因未完成访视而脱失，最终入组病例79例。变量中的组别、性别、年龄、收缩压、舒张压、BMI、腰臀比、病程等基本信息均是在随访开始时进行测量，而变量SF-36量表的总分和因变量SCL-90量表的总分则是在随访开始时、随访的第4、8、12周进行重复测量得出。冠心病气阴两虚组患者39例，其中男31例，女8例，平均年龄（55.80±6.93）岁，中位病程34个月。健康人对照组40例，男21例，女19例，平均年龄（43.97±8.17）岁。列入相关的自变量说明见表1。
2.1.2受试者一般特征描述
在受试者一般特征描述中，经单因素方差分析、卡方检验及秩和检验发现在气阴两虚组与健康人组中年龄、收缩压、舒张压、体质量、BMI、腰围、臀围、腰臀比、腹围、性别等指标均具有显著性差异（P0.05或P0.01），见表2。
2.2线性混合模型
根据表3可以看出，随访开始时，SCL-90总分的均值为5.，SCL-90量表总分随随访时间有明显的线性下降趋势，随着评价时间的延长，SCL-90量表的总分下降。同时，随着SF-36量表总分的增加，SCL-90量表总分也有明显的线性下降趋势。与此同时，性别影响SCL-90量表总分（P=0.），男性的SCL-90量表评分要低于女性，而年龄、收缩压、舒张压、BMI、病程都不影响SCL-90量表的评分（P＞0.05）。
2.3广义估计方程
根据表4可以看出，SF-36量表的总分与SCL-90量表总分呈负相关（P=0.），系数为-0.，这表明随着时间的延长，SF-36量表的总分增加而SCL-90量表总分下降，进而显现出通脉养心丸的疗效。而且性别与SCL-90量表总分呈正相关（P=0.），系数为0.，舒张压与SCL-90量表总分呈负相关（P=0.），系数为-0.。临床疗效、SCL-90量表的总分与年龄、收缩压、BMI指数、病程无关（P＞0.05）。
3讨论
流行病学调查发现，在发达国家冠心病的发生率及病死率均高于其他慢性疾病，随着社会的发展及人民生活水平的提高，冠心病在发展中国家的发病率及病死率也呈逐年增高的趋势。冠心病多发生于40岁以上，其患病率及病死率均随着年龄的增加而上升。目前中国心血管疾病的发病人数也持续增加并呈现年轻化的趋势。冠心病可分为心绞痛、心肌梗死、心力衰竭、心律失常和猝死。通脉养心丸能养心补血，通脉止痛，用于心悸怔仲等治疗，临床广泛应用于治疗气阴两虚证所致的胸痹心痛患者，既往研究表明，通脉养心方能有效缓解气阴两虚型冠心病患者心绞痛发作症状。本研究主要通过SCL-90量表和SF-36量表总分的变化来说明通脉养心丸在治疗冠心病患者中所起的作用，应用线性混合模型和广义估计方程对比研究不同模型假设下效应估计值及其变异程度的差异，探讨以上方法在临床领域重复测量数据中的适用性。
重复测量设计具有检验效能高、节省样本含量、资料容易收集等优点，所以越来越多地被应用在医学科学研究中。但在重复测量数据中，重复测量因素的各个水平之间往往存在一定的自相关性，随机误差至少由个体随机效应和个体内多次重复测量效应两部分组成，因而不能满足常规设计方法所要求的独立性假定，使得其分析方法有别于一般统计分析方法。线性混合模型充分考虑到数据的聚集性和相关性问题，运用相应的迭代方法，可以更准确地同时估计固定效应和随机效应，使结果更易于外推。混合线性模型可以克服数据含有缺失值的不足，比较好地处理了医学数据中经常出现的共线性难题，充分利用现有数据的信息，使得到的结果更为可靠，因此混合线性模型对于本研究这种随访资料的分析有其特有的优势。广义估计方程是专用于处理纵向数据的统计模型，可以对符合正态分布、二项分布等多种分布的因变量拟合相应的统计模型，解决了纵向数据中因变量相关的问题，可以得到稳健的参数估计值。
本研究结果发现，在线性混合模型冠心病患者中SCL-90量表的总分分别和SF-36量表的总分、时间和性别相关，SCL-90量表反映患者的心理健康水平，SF-36反映患者生存质量，研究发现通脉养心丸干预后，随着评价时间的延长，患者的心理健康水平得到提高，患者生存质量也有很大改进，显示出通脉养心丸的疗效，并呈现性别的差异，显示为男性心理健康提高水平要低于女性。在广义估计方程中冠心病患者SCL-90量表的总分分别和SF-36量表的总分、性别和舒张压相关，即在线性混合模型所得结果的基础上，广义估计方程模型还提示舒张压偏低的患者，在施加通脉养心丸干预后，心理健康水平提高更多，从而也显示出了通脉养心丸的疗效。
有文献表明，目前国内对多个相关定性因变量的分析方法为多水平模型和广义估计方程，在弱相关和小样本时，广义估计方程比多水平模型稳定，本研究数据为重复测量数据，符合线性混合模型和广义估计方程的应用要求，虽然随访资料采用线性混合模型分析更有优势，但是对于小样本数据，应用广义估计方程能得到更为稳定的结果。所以两种模型下的结果出现不一致的情况可能是由于数据样本量小导致结果的不稳定所致。一般认为在广义估计方程中只要连接函数选择正确，即使作业相关矩阵的选择不正确，也可以得到稳定的参数估计值。而且Gange等人建议使用GEE的“非结构化”工作协方差矩阵来提供接近有效的估计，而无需预先指定工作协方差的形式。如果难以确定相关结构，可采用无结构的作业工作相关矩阵，而本研究也采用了无结构的作业工作相关矩阵以获得稳定的参数估计值。所以综合来看，本研究采用广义估计方程分析资料能取得较为满意的结果。
本研究也存在以下几点不足：收集的样本量较少，在以后的研究中，要继续收集样本，以继续探讨其他自变量对结局SCL-90量表总分的影响。由于研究类型限制，本研究并未采用随机方法取样，对病例组和对照组进行给药治疗时，也未采用盲法，这些不足可能都是导致结局不稳定的原因。
4结论
本次研究结果显示，在给予通脉养心丸治疗冠心病气阴两虚证后，患者生存质量均逐步得到了改善，且呈现出比较显著的疗效。气阴两虚组在线性混合模型中SCL-90量表的总分分别和SF-36量表的总分、时间和性别相关，在广义估计方程中SCL-90量表的总分分别和SF-36量表的总分、性别和舒张压相关。两种模型下的结果不完全一致可能是因为样本量较少造成的，需要扩大样本量进一步研究。在这种情况下，采用广义估计方程分析资料能取得较为满意的结果。
基金项目：国家重点基础研究发展计划（计划）项目（CB）。
作者简介：梁馨予(-),女,硕士研究生,主要研究方向为慢性病流行病学。
通讯作者：李晓枫,E-mail:lxf_chen
.