数据挖掘技术在构建非酒精性脂肪肝患者自我管理关联规则中的应用.pdf

749第 9 期第 53 卷2023-04-03温州市基础性科研项目（Y2020123）。林秀丽，副主任护师，Email：。舒美春，副主任护师，Email：。收稿日期：基金项目：作者简介：通信作者：数据挖掘技术在构建非酒精性脂肪肝患者自我管理关联规则中的应用林秀丽1，鲍少蕊2，黄海萍2，舒美春2温州医科大学附属第一医院，浙江温州325015，1.感染内科；2.神经内科摘 要 目的：通过挖掘与非酒精性脂肪肝（NAFLD）患者自我管理能力的关联因素，为患者制订合理的自我管理方案提供依据。方法：收集2020年11月至2021年9月温州医科大学附属第一医院241例NAFLD患者的婚姻状况、吸烟史、文化程度、BMI、脂肪肝程度等基线资料和自我管理能力,应用Apriori算法挖掘关联规则的频繁项集分析患者的相关数据，提取数据库中与自我管理有关的项集，构建关联规则。结果：患者自我管理得分为60130分，平均（91.2416.98）分，将其分为高、中、低水平，进行条件设定，再由2检验筛出1 322条规则，结合患者因素、临床实践与护理专业知识，最终确定9条与自我管理能力关联的规则。结论：利用数据挖掘技术，发现BMI、合并慢性病的数量、脂肪肝程度、吸烟史、婚姻、文化程度等变量关联会影响患者的自我管理能力。建议对不同文化程的患者采用个体化的宣教方案，积极鼓励家属参与控制体质量、戒烟，提高患者的自我管理能力，改善NAFLD患者的预后。关键词 非酒精性脂肪肝；自我管理；数据挖掘；人工智能规则中图分类号R575.5 DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2023.09.010Application of data mining technology in constructing self-management association rules for patients with non-alcoholic fatty liver disease LIN Xiuli1,BAOShaorui2,HUANG Haiping2,SHUMeichun2.1.Department ofInfectiousDiseases,theFirstAffiliatedHospitalofWenzhouMedicalUniversity,Wenzhou325015,China;2.DepartmentofNeurology,theFirstAffiliatedHospitalofWenzhouMedicalUniversity,Wenzhou325015,China Abstract:Objective:To explore factors associated with the self-management ability of patients with non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD)and to provide the basis for patients to develop reasonable self-management plans.Methods:Collecting the baseline data of 241 NAFLD patients admitted to the First Affiliated Hospital Wenzhou Medical University from November 2020 to September 2021,including marital status,smoking history,education level,body mass index,fatty liver degree,etc.and their self-management ability.The researchers utilized the Apriori algorithm to mine frequent itemsets of association rules,analyze patient-related data and extract itemsets related to self-management from the database.Subsequently,association rules were constructed.Results:The self-management score of patients ranged from 60 to 130 points,with an average of(91.2416.98)points,which were divided into high,medium and low levels.With conditions set,a total of 1 322 rules were screened out through chi-square tests.Considering patient factors,clinical practice and professional nursing knowledge,the researchers decided on nine rules that were directly associated with self-management ability.Conclusion:The findings suggest that variables such as body mass index,number of comorbidities with chronic diseases,degree of fatty liver disease,smoking history,marital status,and educational level are correlated with the self-management ability of NAFLD patients.Therefore,it is recommended that patients from different cultural backgrounds adopt personalized education programs.Additionally,active involvement of family members in weight control and smoking cessation is encouraged to improve patients self-management ability and enhance the prognosis of NAFLD patients.Key words:nonalcoholic fatty liver disease;self-management;data mining;labor function rules本文引用：林秀丽,鲍少蕊,黄海萍,等.数据挖掘技术在构建非酒精性脂肪肝患者自我管理关联规则 中的应用J.温州医科大学学报,2023,53(9):749-753.护 理 研 究Vol.53 No.9Sep.2023第53卷第9期2023年9月温 州 医 科 大 学 学 报Journal of Wenzhou Medical University750第 53 卷温 州 医 科 大 学 学 报第 9 期非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholicfattyliverdisease,NAFLD）是以肝实质细胞脂肪变性和脂肪贮积为主要特征的肝病1，患病率在临床上仅次于慢性病毒性肝炎。近年来，NAFLD患病率高达15%30%2，成为全世界面临的严重健康负担。对于单纯使用药物治疗NAFLD的效果并不理想且存在争议3-4。2017年亚太地区非酒精性脂肪性肝病诊疗指南指出：成功的生活方式干预可有效改善NAFLD相关的生理指标5，可见患者的自我管理能力在NAFLD治疗中起着重要作用。关联规则挖掘技术6是通过Apriori关联规则挖掘频繁项集的算法，找出各项目集之间的关联性以及内在联系，基于数据分析，发现数据模式及特征，帮助人们做出预测。本研究基于临床大数据的收集，挖掘诊疗数据库中与NAFLD患者自我管理相关的数据，分析其相关影响因素，建立关联规则及自我管理评价体系，以改善NAFLD患者的预后。1 对象和方法1.1 对象 选取2020年11月至2021年9月入住温州医科大学附属第一医院感染内科的NAFLD患者为研究对象。纳入标准：根据非酒精性脂肪肝防治指南7诊断为NAFLD患者；年龄18岁，65岁；不饮酒或无过量饮酒史（过去12个月每周饮用乙醇男性210g，女性140g）；患者自愿加入并签署知情同意书。排除标准：因精神障碍等因素不能合作的患者；合并其他肝脏疾病。本研究经本院伦理委员会批注（2016246）。1.2 调查工具1.2.1 基线调查表：设计NAFLD患者一般基线调查表，包括患者的基本资料，居住情况、医疗付费情况、工作情况、吸烟史、脂肪肝程度、NAFLD家族史、合并慢性病数量。1.2.2 自我管理量表：采用徐倩8编制的NAFLD患者自我管理量表，该量表包含31个条目，分为5个维度，每个维度反映患者在各个方面的自我管理能力的情况，每条目采用Likert5分制评分法，总分31155分，分值越高阐明患者的自我管理能力越好，Cronbachs系数为0.899。1.3 资料收集方法 通过调取NAFLD患者的病例资料并结合询问的方式获取基线资料。患者出院后安排1个月复诊，调研小组在患者复诊后，再进行量表测评。研究者客观指导患者填写量表的方法及注意事项。对收集的数据进行整理、脱敏（剔除患者的姓名、病案号），处理相关的变量，并进行赋值，见表1。表1 NAFLD患者自我管理相关变量及赋值变量赋值性别女=0，男=1年龄2030岁=1，3140岁=2，4150岁=3，5160岁=4，6170岁=5婚姻状况未婚=1，已婚=2，离异或丧偶=3文化程度文盲=0，小学=1，中学=2，大专及以上=3工作情况全职=1，部分时间工作=2，非在职=3居住地城市=1，农村=2居住情况独居=1，夫妻居住=2，其他=3与照顾者的关系父母=1，配偶=2，其他=3家庭人均月收入1 000元=1，1 0003 000元=2，3 0005 000元=3，5 000=4医疗付费方式自费=1，社会医疗保险=2，新农合医疗保险=3，商业健康保险=4吸烟史无=0，有=1脂肪肝程度轻度=1，中度=2，重度=3合并慢性病数量0种=0，1种=1，2种=2，3种及以上=3BMI正常（18.524kg/m2）=1，轻度肥胖（2428kg/m2）=2，中度肥胖（2835kg/m2）=3，重度肥胖（35kg/m2）=4是否因肝炎住过院否=0，是=1服用几种降脂药未服=0，1种=1，2种及以上=2自我管理水平低水平=1，中水平=2，高水平=3751第 9 期第 53 卷1.4 统计学处理方法 采用SPSS24.0软件进行统计分析，采用Apriori算法进行数据分析和挖掘，获取关联规则。本研究设定最小支持度为10%，最小置信度为60%，最大前项数为5，提升度19，挖掘强关联规则项，再用对关联规则的前后项进行2检验或Fisher精确检验，保留差异有统计学意义的关联规则。P0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 NAFLD患者基线资料与自我管理评分的相关特征 本研究共发放问卷255份，有效回收241份，有效回收率为94.5%。男性患者（54.8%）占比稍高于女性（45.2%）；4050岁患者占比最高38.2%；66%患者有轻度脂肪肝；50.2%患者有轻度肥胖。患者一般资料见表2。项目例（%）性别 男132（54.8）女109（45.2）年龄 2030岁37（15.4）3040岁51（21.2）4050岁92（38.2）5060岁49（20.2）6070岁12（5.0）婚姻状况 未婚31（12.9）已婚200（83.0）离异或丧偶10（4.1）文化程度 文盲8（3.3）小学42（17.4）中学112（46.5）大专及以上79（32.8）工作情况 全职130（53.9）部分时间工作60（24.9）非在职51（21.2）居住地 城市159（66.0）农村82（34.0）表2 NAFLD患者基线资料（n=241）续表2项目例（%）居住情况 独居18（7.5）夫妻居住205（85.1）其他18（7.5）与照顾者的关系 父母23（9.5）配偶205（85.1）其他13（5.4）家庭人均月收入 1 000元28（11.6）1 0003 000元65（27.0）3 0005 000元107（44.4）5 000元41（17.0）医疗付费方式 自费26（10.8）社会医疗保险94（39.0）新农合医疗保险102（42.3）商业健康保险19（7.9）吸烟史 有96（39.8）无145（60.2）脂肪肝程度 轻159（66.0）中61（23.5）重21（8.7）合并慢性病数量 0种51（21.2）1种75（31.1）2种68（28.2）3种及以上47（19.5）BMI 18.524kg/m（正常）48（19.9）2428kg/m2（轻度肥胖）121（50.2）2835kg/m2（中度肥胖）67（27.8）35kg/m2（重度肥胖）5（2.1）之前是否因肝炎住过院 是36（14.9）否205（85.1）服用几种降脂药 未服用27（11.2）服用1种147（61.0）服用2种及以上67（27.8）林秀丽，等：数据挖掘技术在构建非酒精性脂肪肝患者自我管理关联规则中的应用752第 53 卷温 州 医 科 大 学 学 报第 9 期表3 NAFLD患者自我管理能力关联规则编号规则支持度（%）置信度（%）提升度P1BMI=轻度肥胖，服几种降脂药=1种，与照顾者的关系=其他，脂肪肝程度=轻度=自我管理能力=低水平12.8665.961.250.0422合并慢性病数量=2种，是否因肝炎住过院=无，脂肪肝程度=轻度，工作情况=全职=自我管理能力=低水平11.200.751.420.0043合并慢性病数量=2种，吸烟史=有，与照顾者的关系=其他，脂肪肝程度=轻度=自我管理能力=低水平10.7996.291.830.0014脂肪肝程度=轻度，工作情况=全职=自我管理能力=低水平11.2171.051.350.0135吸烟史=有，性别=男，工作情况=全职=自我管理能力=低水平12.8591.181.730.0016吸烟史=无，脂肪肝程度=轻度，工作情况=全职=自我管理能力=中水平14.5264.811.450.0017婚姻状况=已婚，居住情况=夫妻居住，脂肪肝程度=中度=自我管理能力=中水平12.4565.221.450.0028婚姻状况=已婚，合并慢性病数量=3种，吸烟史=无=自我管理能力=中水平13.2872.721.620.0019文化程度=大专及以上，吸烟史=无，工作情况=全职=自我管理能力=中水平12.8668.881.530.0012.2 NAFLD患者自我管理得分 241例患者自我管理得分在60130分，平均（91.2416.98）分。患者自我管理水平，低水平127例，占比52.7%，中水平108例，占比44.8%，高水平6例，占比2.5%。2.3 关联规则的挖掘与分析 通过Apriori算法筛选出满足设定的关联规则1 322条，经2检验后筛选出38条规则，结合患者与临床护理专业知识进行进一步分析，最终筛选出9条具有实际意义的关联规则，轻度肥胖、轻度脂肪肝、有吸烟史的患者与低水平自我管理能力强关联；无吸烟史、已婚且夫妻居住、大专以上文化程度与中水平自我管理能力强关联，见表3。3 讨论随着社会的不断发展进步，生活日新月异，生活条件的提升直接影响人们的饮食习惯和理念，疾病的发病率呈显著上升趋势，已成为普通民众面临的公共健康问题2。相关文献报道，NAFLD是一种可逆的生活方式疾病，从生活方式入手，尤其是改变饮食和加强锻炼，是改善疾病最有效的方式7，10，指南指出从生活方式入手，积极转变不良生活习惯是NAFLD最至关紧要的治疗方案11-12。NAFLD的管理，不仅需依靠专业医疗保健人员，患者自身的自我管理也很重要，本研究得出NAFLD患者自我管理能力得分为（91.2416.98）分，最高130分，最低60分，行为频率以“有时”与“经常”为主，阐明患者的自我管理能力不高，处于中低等水平。可能与人们对于NAFLD知识的掌握过少有关13，提示医务人员需要关注NAFLD患者，及时评估了解患者的自我管理能力，采取一定的护理措施，提高自我管理水平，优化患者长时间预后效果。Apriori算法挖掘关联规则的频繁项集，通过对患者自我管理相关数据进行逐层搜索迭代，产生频繁项目集，从而找出与自我管理相关的项集，建立关联规则。本研究通过数据挖掘建立的关联规则显示，规则1、2、3、4、5揭示了BMI、合并慢性病的数量、脂肪肝程度和吸烟史与低水平自我管理能力之间的关联关系。同时与照护者关系、工作情况之间存在关联。合并2种慢性病、有吸烟史、由其他人照顾、全职工作与患者的低水平自我管理能力呈强关联性。目前社会，工作繁忙，容易让人忽视自己的健康问题，尤其NAFLD患者控制体质量至关重要，通过饮食运动控制体质量是目前最理想的方法。患者根据自己的状况制订饮食清单和运动计划，每天做好记录，每周进行总结反省，坚持强化管理，从而建立良好的生活方式，达到改善自我管理的目的。规则6、7、8、9揭示了吸烟史、婚姻、文化程度与中水平自我管理能力之间的关联关系。无吸烟史、已婚、夫妻居住、文化程度大专以上与患者的中水平自我管理的能力呈强关联性。分析其中原因，可能配偶作为主要的生活伴侣，不仅在生活上给予照顾，在疾病照料方面，尤其是慢性病起到监督和帮助建立健康生活方式。缺乏家人的有效支持是目前慢性病有效自我管理的障碍之一7。因此，提示753第 9 期第 53 卷患病后配偶的照顾、监督和关爱，是患者战胜疾病的力量源泉，是鼓励患者从基本生活方式上改善疾病的关键。医护人员采取和患者配偶沟通，使其主动参与到疾病的管理中，比如每天用轻松的氛围和患者聊天，督促患者逐步改变不良生活习惯。每周末主动和患者回顾这一周的生活习惯是否有改善，肯定患者积极的一面，同时对不足之处在下一周生活中进行监督。让家属在携手抗病中发挥积极作用，让患者得到更多的益处。此外，吸烟史与自我管理能力有关联，有研究表明大量吸烟者NAFLD较非吸烟者的患病风险明显增高14，所以NAFLD患者需要积极戒烟，尤其医护人员在工作中应重视和加强对NAFLD患者的戒烟教育，并指导戒烟。比如家属可以参与制订一个有效的戒烟计划，使每天的吸烟次数逐步减少；多出去运动，多接触注重健康的人群；多与戒烟成功的人交流；避免患者参加习惯于吸烟的地方或活动。规则2、3、4、6、7揭示脂肪肝与自我管理能力的关联关系，随着脂肪肝严重程度的加大，NAFLD患者的自我管理能力会提升，轻度NAFLD容易被患者忽视，缺乏对疾病的认知，随着疾病的加重，患者不得不进一步采取干预措施，提升自我管理能力，从而改善疾病的进展。因此，医务人员针对轻度NAFLD患者同样需要灌输健康知识，优化患者的生活模式，最终提升自我管理能力。规则9揭示文化程度与自我管理能力的关联关系，文化程度越高的患者自我管理能力得分越高。可能文化程度的差异直接影响患者对事物的认知和看法，从而影响患者对新事物的接受能力，文化程度高的患者，接受能力相对强些，能快速接纳新信息，促进健康生活方式，改善自我管理能力。因此医护人员在临床工作中根据患者的文化程度，实施具体化健康教育和个性化指导方案，提升自我管理能力，帮助患者建立健康生活方式。综上所述，关联规则是发现事物之间关联关系的分析过程，利用Apriori算法查找NAFLD患者影响自我管理能力各因素之间的关系，挖掘出NAFLD患者自我管理能力的相关特征。本研究发现BMI、合并慢性病的数量、脂肪肝程度、吸烟史、婚姻、文化程度等变量关联会影响患者的自我管理能力。因此，建议不同文化程度的患者采用个体化的宣教方案，积极鼓励家属参与控制体质量、戒烟，提高患者的自我管理能力，改善NAFLD患者的预后。参考文献1 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