基于全景視圖的肺癌化療藥物劑量控制的模型設計與建設

溫曉明 段瀏華 李麗紅 李子奇 劉慶相

國內研究資料表明肺癌是目前發病率與死亡率最高的癌癥。對肺癌的治療手段目前主要有手術、化療及免疫治療等，其中化療成為最普遍的治療方法?；熡锌诜?、靜脈、肌注、腔內等給藥途徑，靜脈給藥是臨床常見的給藥途徑，又稱為化療輸液。目前臨床治療中有許多經典的化療方案，不管哪種方案在用藥用量、給藥時間、輸液量等都具有較強的復雜性和特殊性，特別是患者在生命體征、身高、體重、體表面積、癥狀、TNM分期都存在很大的個體差異[1]，這就決定了化療藥物在不同患者間也存在很大的差異。因此建立一個肺癌化療藥物劑量控制模型尤為必要。

本研究利用我院近10年的肺癌化療患者資料，尋找出肺癌患者化療藥物劑量與性別、年齡、身高、體重、體表面積等個體差異間的相關性，配置相關的logistic模型，建立肺癌患者化療藥物劑量控制模型，為臨床醫生的醫療決策提供參考。

1 資料來源

本次研究數據來源我院信息系統中2010-2020年出院患者數據。轉歸情況從病案首頁的離院方式與腫瘤臨床轉歸評判標準相匹配。標準用藥量按不同的化療方案、不同的化療藥物組成，以順鉑40 mg為基本標準，實行歸一化處理，計算出每位患者的化療藥物標準總劑量[2]。肺癌化療共計61711例，其中男性43805例，女性17906例。按年齡分組：16歲及以下206例，17～59歲28149例，60歲及以上33356例。再按身高、體重、轉歸情況復合分組。

1.1 男性患者

1.1.1 年齡16歲及以下組 身高150 cm以下標準用藥量為治愈21.1、好轉20.7、未愈16.3、死亡0，其中體重40 kg以下好轉9人；40～50 kg治愈4人，好轉11人，未愈7人；50～60 kg好轉3人，未愈5人；60～70 kg好轉12人。身高150～160 cm標準用藥量為治愈21.6、好轉20.5、未愈16.7、死亡0，其中40～50 kg治愈5人，未愈3人；50～60 kg好轉7人；60～70 kg治愈4人。身高160～170 cm標準用藥量為治愈23.6、好轉21.5、未愈19.7、死亡9.2，其中40～50 kg治愈1人。好轉6人，未愈4人，死亡1人；50～60 kg治愈2人，好轉9人；60～70 kg治愈2人，好轉4人，未愈1人。身高170～180 cm標準用藥量為治愈0，好轉23.1，未愈20.2，死亡0，其中50～60 kg，未愈1人；60～70 kg，好轉2人。

1.1.2 年齡17～59歲組 身高150 cm以下：標準用藥量為治愈21.3、好轉20.5、未愈17.1、死亡0，其中體重40 kg以下未愈6人；40～50 kg治愈3人，好轉24人，未愈18人；50～60 kg好轉3人，未愈12人；60～70 kg治愈4人，好轉9人，未愈54人；70～80 kg好轉6人；80 kg以上好轉9人，未愈3人。身高150～160 cm以下：標準用藥量為治愈22.1，好轉21.2，未愈18.4，死亡0，其中體重40 kg以下未愈6人；40～50 kg治愈9人，好轉150人，未愈306人；50～60 kg治愈15人，好轉339人，未愈603人；60～70 kg治愈30人，好轉201人，未愈330人；70～80 kg治愈3人，好轉39人，未愈33人；80 kg以上未愈3人。身高160～170 cm：標準用藥量為治愈26.7、好轉24.8、未愈17.3、死亡0，其中40～50 kg治愈15人，好轉209人，未愈394人，死亡1人；50～60 kg治愈96人，好轉1108人，未愈2469人，死亡2人；60～70 kg治愈179人，好轉1432人，未愈2987人，死亡1人；70～80 kg治愈54人，好轉512人，未愈871人，死亡2人；80 kg以上治愈6人，好轉113人，未愈109人，死亡1人。身高170～180 cm：標準用藥量為治愈27.6，好轉21.8，未愈19.6，死亡8.1，其中40～50 kg好轉15人，未愈29人；50～60 kg治愈26人，好轉257人，未愈359人，死亡1人；60～70 kg治愈60人，好轉716人，未愈1121人；70～80 kg治愈28人，好轉595人，未愈770人；80 kg以上治愈15人，好轉274人，未愈446人，死亡1人。身高180 cm以上標準用藥量為治愈0，好轉23.4，未愈20.2，死亡9.1，其中，40～50 kg好轉4人，未愈26人；50～60 kg未愈43人；60～70 kg好轉8人，未愈33人，死亡1人；70～80 kg好轉27人，未愈83人；80 kg以上好轉41人，未愈63人。

1.1.3 60歲及以上組 身高150 cm以下標準用藥量為治愈23.4，好轉20.5，未愈18.6，死亡0，其中體重40 kg以下好轉6人，未愈21人；40～50 kg治愈7人，好轉32人，未愈79人；50～60 kg治愈5人，好轉56人，未愈85人；60～70 kg好轉15人，未愈12人。身高150～160 cm標準用藥量為治愈23.5，好轉22.6，未愈19.7，死亡7.2，其中體重40 kg以下好轉21人，未愈64人；40～50 kg治愈33人，好轉657人，未愈986人，死亡2人；50～60 kg治愈181人，好轉984人，未愈1341人；60～70 kg治愈121人，好轉756人，未愈695人；70～80 kg治愈5人，好轉55人，未愈78人；80kg以上未愈5人。身高160～17 0cm標準用藥量為治愈28.4，好轉26.5，未愈20.6，死亡9.1，其中體重40 kg以下好轉7人，未愈32人；40～50 kg治愈41人，好轉591人，未愈1074人，死亡3人；50～60 kg治愈149人，好轉1674人，未愈3360人，死亡5人；60～70 kg治愈152人，好轉1775人，未愈3055人，死亡8人；70～80 kg治愈23人，好轉699人，未愈751人，死亡2人；80 kg治愈9人，好轉75人，未愈94人。 身高170～180 cm標準用藥量為治愈29.7，好轉27.6，未愈21.3，死亡8.2，其中體重40 kg以下未愈7人；40～50 kg好轉64人，未愈134人；50～60 kg治愈41人，好轉716人，未愈998人，死亡5人；60～70 kg治愈76人，好轉704人，未愈1097人，死亡4人；70～80 kg治愈29人，好轉463人，未愈1030人，死亡9人；80 kg治愈16人，好轉143人，未愈264人。身高180 cm以上標準用藥量為治愈0，好轉28.8，未愈20.7，死亡7.1，其中50～60 kg好轉39人，未愈46人；60～70 kg好轉13人，未愈28人；70～80 kg好轉15人，未愈48人，死亡2人；80 kg未愈13人。

1.2 女性患者

1.2.1 年齡16歲及以下組 身高150 cm以下：體重40 kg以下好轉2人；40～50 kg治愈3人，好轉6人，未愈4人；50～60 kg好轉14人，未愈3人；60～70 kg好轉2人。身高150～160 cm，40～50 kg治愈2人，好轉5人，未愈8人；50～60 kg治愈6人，好轉8人，未愈1人；60～70 kg治愈2人，好轉4人，未愈2人。身高160～170 cm，40～50 kg治愈2人，好轉1人，未愈6人；50～60 kg治愈5人，好轉8人，未愈3人；60～70 kg治愈2人，好轉1人，未愈1人。身高170～180 cm，40～50 kg治愈1人，好轉1人。

1.2.2 年齡17～59歲組 身高150 cm以下標準用藥量為治愈20.5，好轉18.6，未愈15.3，死亡0，其中體重40 kg以下治愈14人，好轉42人，未愈71人；40～50 kg治愈15人，好轉152人，未愈314人；50～60 kg治愈13人，好轉119人，未愈386人；60～70 kg好轉27人，未愈41人；80 kg以上好轉4人。身高150～160 cm標準用藥量為治愈20.5，好轉19.6，未愈16.4，死亡0，其中體重40 kg以下好轉64人，未愈54人；40～50 kg治愈30人，好轉445人，未愈1144人；50～60 kg治愈57人，好轉1362人，未愈1815人；60～70 kg治愈65人，好轉421人，未愈734人；70～80 kg好轉127人，未愈145人；80 kg以上未愈11人。身高160～170 cm標準用藥量為治愈21.4，好轉20.7，未愈18.3，死亡0，其中體重40 kg以下未愈16人；40～50 kg治愈12人，好轉49人，未愈212人；50～60 kg治愈36人，好轉302人，未愈710人；60～70 kg治愈87人，好轉307人，未愈564人，死亡2人；70～80 kg好轉139人，未愈152人；80 kg以上好轉11人，未愈10人。身高170～180 cm標準用藥量為治愈24，好轉22，未愈0，死亡0，其中60～70 kg好轉9人，未愈25人；70～80 kg好轉8人，未愈9人。

1.2.3 年齡60歲及以上組 身高150 cm以下標準用藥量為治愈22.2，好轉21.1，未愈17.5，死亡0，其中體重40 kg以下治愈35人，好轉71人，未愈352人；40～50 kg治愈347人，好轉196人，未愈552人；50～60 kg治愈16人，好轉140人，未愈371人；60～70 kg好轉32人，未愈44人；70～80 kg未愈5人；80 kg以上好轉7人，未愈9人。身高150～160 cm標準用藥量為治愈22.3，好轉21.2，未愈18.3，死亡0，其中體重40 kg以下治愈7人，好轉62人，未愈138人；40～50 kg治愈21人，好轉437人，未愈1004人；50～60 kg治愈80人，好轉465人，未愈1338人；60～70 kg治愈35人，好轉215人，未愈438人，死亡2人；70～80 kg治愈4人，好轉51人，未愈63人，死亡1人；80 kg以上未愈18人。身高160～170 cm標準用藥量為治愈25.3，好轉26.2，未愈20.3，死亡8.1其中，體重40 kg以下治愈7人；40～50 kg好轉42人，未愈113人；50～60 kg治愈9人，好轉145人，未愈303人，死亡2人；60～70 kg治愈16人，好轉202人，未愈140人；70～80 kg治愈14人，好轉75人，未愈80人；80 kg好轉3人，未愈28人。 身高170～180 cm標準用藥量為治愈0，好轉26.5，未愈19.4，死亡0，其中50～60 kg未愈13人；60～70 kg好轉6人，未愈18人；70～80 kg未愈12人。

2 模型設計及建設

2.1 模型結構

設體表面積為y，身高為x1，體重x2，年齡x3，性別x4。

設模型為：y=a+bx1+cx2+dx3+ex4，對模型分別對a,b,c,d,e求偏導，并令其一階導數為0，整理得聯立方程組：

2.2 篩選自變量

對模型中自變量進行篩選，只保留對模型具有統計學意義的自變量，采用逐步篩選法，選用似然比檢驗統計量。

將前述資料用logistic回歸模型進行配合，利用SAS統計軟件，采用逐步篩選法選取變量，計算結果如下表1。

表1 配合logistic回歸的計算結果

從表中可以看出4個變量均可入選模型，但對模型的貢獻差異較大，根據貢獻大小拆分模型。按年齡拆分模型，分成0～16歲，17～59歲，60歲以上。按性別拆分模型：男性、女性。拆分模型為：

2.3 參數估計

參數a,b,c的確定，采用非條件下logistic回歸模型中參數的估計方法。y為變量x1,x2,......xj影響的體表面積。其賦值為：

本系統主要由溫度傳感器模塊模塊、壓力傳感器模塊、紅外線傳感器、超聲波模塊、液晶顯示模塊、人體感應模塊、蜂鳴器模塊以及STM32作為主控制板的系統裝置,系統結構如圖1所示。

2.4 模型構建

將變量按貢獻大小拆分，再將相應的參數代入假設模型中得：

2.5 藥量計算

根據體表面積模型，結合不同腫瘤化療藥物單位體表面積用藥量，計算出每次化療藥量。

2.6 全景視圖

數據中心將分布在各個應用系統的異構數據統一集中標準化后，通過建設患者診療信息的全景視圖，將患者診療信息進行集中展現，方便臨床醫務人員進行統一瀏覽查看。系統按患者性別、年齡、身高、體重等因素計算體表面積的模型內置在醫生工作站醫囑管理模塊中[3]，系統自動計算每個患者的體表面積，計算的體表面積與合理用藥系統藥品使用知識庫中化療藥物單位體表面積用量數據匹配，自動計算出每個患者化療藥物用量[4]，醫生開具化療藥物醫囑時，系統會自動彈出用藥量提示框，若無特殊使用，點擊確認，則形成藥品醫囑。

3 討論

化療藥物劑量控制模型的建立可以實現對藥物劑量的精準控制[5]，避免了劑量過大導致的患者對化療不耐受性增加與劑量不足產生潛在的抗癌療效降低風險等情況發生，為醫生給藥劑量提供科學支撐。

用藥劑量規則的維護與功能的內嵌[6]，可以有效減輕醫生工作量，避免了醫生計算體表面積、用藥劑量時的誤差，系統運行后得出的劑量也更精準客觀。

全景視圖的使用能更直觀的集中展示患者的基礎信息與診療信息，配合按主索引、關鍵字等的篩選功能，信息查閱更加直觀，也方便臨床醫護人員進行統一查看。

在實際臨床治療中常會遇到少部分特殊患者，如輪椅、擔架、殘疾等患者，無發測得其準確的身高、體重信息，該控制模型在按照性別、年齡信息取歷史數據中位數作為默認值計算其體表面積、化療藥物用量。

盡管建立化療藥物控制模型能有效減少計算耗時，提高工作效率，實現肺癌患者的精準化療，目前對治療效果的評價還無法判斷，有待于進一步觀察與評估。