嚴(yán)若華,王楊,王文,李衛(wèi)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的老齡化，慢性非傳染性疾病日趨流行，對(duì)人群健康的影響日益凸顯。高血壓作為以心腦血管疾病為主的慢性非遺傳性疾病的主要危險(xiǎn)因素之一，是威脅人群健康的重要公共衛(wèi)生問題[1-3]。及時(shí)準(zhǔn)確地了解人群的高血壓患病情況并適時(shí)調(diào)整政策及早做出干預(yù)，對(duì)心血管疾病的預(yù)防和治療工作意義重大。

我國(guó)自1958年來共進(jìn)行過四次大規(guī)模的高血壓抽樣調(diào)查。1959年、1979年、1991年分別開展過三次全國(guó)高血壓抽樣調(diào)查，2002年“中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查”中也收集了參與者的血壓信息[1]。然而，由于全國(guó)性的高血壓調(diào)查面臨著范圍廣、周期長(zhǎng)等困難，實(shí)施耗費(fèi)大，難以頻繁進(jìn)行，估計(jì)第五次的全國(guó)高血壓調(diào)查將于2015年完成，而最近獲悉的數(shù)據(jù)已是十年前通過大樣本抽樣調(diào)查得到的結(jié)果；我們并不能及時(shí)掌握如今的高血壓流行狀況。

以往中國(guó)心血管病報(bào)告借鑒美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)給出的慢病估計(jì)方法，采用外推法(extrapolation)預(yù)測(cè)高血壓的患病情況[4]。它假設(shè)人群的患病率自前一次調(diào)查后保持不變，而患病人數(shù)的增加僅依賴于人口基數(shù)的增長(zhǎng)。這種方法所需數(shù)據(jù)量較少，且估計(jì)較為保守，預(yù)測(cè)值由調(diào)查直接得到，未經(jīng)后期處理，較具說服力。但它依賴于過強(qiáng)的假設(shè)，一旦患病率有所波動(dòng)，就會(huì)引起較大程度的誤差。因此，為了使預(yù)測(cè)結(jié)果更為可靠，我們不妨假設(shè)患病率的年均增長(zhǎng)率保持不變，即采用幾何級(jí)數(shù)法(geometric progression)進(jìn)行估計(jì)。這種方法在沿用外推法基本思路的同時(shí)，加入了對(duì)過去患病率變化趨勢(shì)的考量，可能更符合實(shí)際，預(yù)測(cè)結(jié)果也與此前高血壓患病率的上升趨勢(shì)契合。本研究旨在估計(jì)2012年我國(guó)15歲以上人群高血壓患病率和患病人數(shù)，為中國(guó)心血管病報(bào)告提供數(shù)據(jù)。

1 資料與方法

研究資料：自1958年來，我國(guó)曾四次在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行高血壓的抽樣調(diào)查，調(diào)查對(duì)象為在我國(guó)有常住戶口的15歲及以上人口，后三次抽樣方法采用多階段不等比例整群抽樣，抽樣人數(shù)根據(jù)預(yù)期分析指標(biāo)和實(shí)際經(jīng)費(fèi)條件在省市自治區(qū)內(nèi)調(diào)整。調(diào)查所得的患病率結(jié)果分別為：1959年為5.11%、1979年為7.73%、1991年為13.58%和2002年為17.65%[5]。從歷次調(diào)查的結(jié)果可以看出，我國(guó)高血壓的患病率呈明顯上升趨勢(shì)，在短短43年間，患病率增長(zhǎng)了近2.5倍。

由此可以大致推測(cè)，高血壓患病率在最近十年內(nèi)仍處于逐漸上升的狀態(tài)，但上升幅度難以判斷。為了了解如今的高血壓流行狀況，我們將通過這四個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，預(yù)測(cè)近幾年的高血壓患病率。

模型與方法：本研究主要采用幾何級(jí)數(shù)法：記恒定的增長(zhǎng)率為r，若最近一次調(diào)查（2002年）得到的患病率為P0，則2003年的患病率P1可以表示為P1=P0（1+r），2004 年P(guān)2=P1（1+r）=P0（1+r）2，依此類推，(2002+t)年的患病率即為Pt=P0（1+r）t。

同時(shí)我們還嘗試以時(shí)間為自變量、患病率為因變量，建立二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等擬合模型，并采用GM(1,1)灰色模型[6]預(yù)測(cè)患病率，以期對(duì)幾何級(jí)數(shù)法所得的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。這類方法依賴于高血壓流行狀況的歷史信息，比較注重模型的數(shù)學(xué)意義，我們用決定系數(shù)R2評(píng)價(jià)它們的擬合效果：

其中Yi和Y分別代表各方法預(yù)估的多個(gè)患病率值及其均值，ei為預(yù)測(cè)誤差。

2 結(jié)果

通過上述公式，可以計(jì)算出任意一年高血壓患病率的預(yù)測(cè)值，結(jié)果如圖1所示。2012年的高血壓患病率約為23.96%。

圖1 幾何級(jí)數(shù)法估測(cè)我國(guó)15歲以上人群的高血壓患病率

在患病率估計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過相應(yīng)年齡段的人口總數(shù)，可以估計(jì)高血壓患病人數(shù)。目前，中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中提供的最新人口信息為，2011年全國(guó)15歲以上人群的人口數(shù)為11.2571億人，假設(shè)2012年保持2011年的人口數(shù)和年齡結(jié)構(gòu)不變，通過公式：患病人數(shù)＝總?cè)丝凇粱疾÷?，可以給出2012年我國(guó)患病人口的一個(gè)大致估計(jì)。

2012年的患病人數(shù)＝2011年15歲以上人群的人口數(shù)×2012患病率＝11.2571×23.96%＝2.6972（億）

這種方法在相比于外推法更加符合實(shí)際，預(yù)測(cè)結(jié)果也與此前高血壓患病率的上升趨勢(shì)契合，在中短期預(yù)測(cè)中具有更高的精度。

同時(shí)，其它方法得出的結(jié)果（表1）都說明，2012年的患病人數(shù)保持在2.55億～2.85億之間。這些模型的擬合效果很好（R2＞ 0.97），而結(jié)果又足以佐證幾何級(jí)數(shù)法給出的預(yù)測(cè)值，可見幾何級(jí)數(shù)法的估計(jì)結(jié)果相對(duì)可靠。

但我們?cè)趯?shí)際預(yù)測(cè)中并不采用表1給出的主要結(jié)果，是因?yàn)檫@些模型僅從數(shù)學(xué)的角度出發(fā)進(jìn)行估計(jì)，并沒有考慮數(shù)據(jù)的臨床意義。相比之下，幾何級(jí)數(shù)法基于既往數(shù)據(jù)和一個(gè)簡(jiǎn)單的假設(shè)，比較符合高血壓的患病率變化趨勢(shì)，因此可以認(rèn)為是一種較好的預(yù)測(cè)手段。

表1 幾種方法預(yù)測(cè)結(jié)果的比較

3 討論

目前用于疾病預(yù)測(cè)的主要方法包括時(shí)間序列模型、多元回歸分析模型等[7]。但前一種方法依賴于大量、密集的樣本數(shù)據(jù)，需要對(duì)疾病隨時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì)有全面的了解，顯然本研究的數(shù)據(jù)量不足以滿足分析的需求；而后一種方法則需考慮相關(guān)因素對(duì)疾病的影響。雖然人們對(duì)影響高血壓的主要因素已經(jīng)有了一定了解，但這些危險(xiǎn)因素（如肥胖、過量吸煙或飲酒、精神緊張等）缺乏可靠的年患病率數(shù)據(jù)，因此難以用于建模。此外，起源于黑箱理論的BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[7]和隨機(jī)過程理論提出的Markov狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型[8]也被用于疾病的預(yù)測(cè)，但在學(xué)習(xí)樣本較少時(shí)，兩者均無法取得良好的預(yù)測(cè)效果。對(duì)于后者，在建模時(shí)要將總體人群的年齡增長(zhǎng)納入考量，世界銀行的中國(guó)慢病報(bào)告也認(rèn)為，人口老齡化會(huì)使中國(guó)疾病負(fù)擔(dān)迅速增加，但由于前兩次全國(guó)大規(guī)模調(diào)查的時(shí)間較早，并沒有完整的分年齡段的高血壓患病率數(shù)據(jù)資料，故而在預(yù)測(cè)時(shí)難以加入老齡化對(duì)疾病發(fā)展的影響。

因此，本文從另外的角度，采用幾何級(jí)數(shù)法對(duì)疾病進(jìn)行了預(yù)測(cè)?？梢缘玫?，按照近五十年來的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)患病率的年均增長(zhǎng)率應(yīng)保持在3.1%左右，患病率平穩(wěn)增長(zhǎng)，2012年全國(guó)15歲以上人群的高血壓患病率將達(dá)到24%，患病人數(shù)約為2.7億。

本研究為近年來高血壓的流行狀況提供了一些可參考的依據(jù)，還改進(jìn)了之前廣泛采用的外推法，將以往疾病的患病率變化規(guī)律納入到模型當(dāng)中，更加符合實(shí)際，預(yù)測(cè)結(jié)果也與此前高血壓患病率的上升趨勢(shì)契合，更具臨床意義。同時(shí)，由2011年《中國(guó)心血管病報(bào)告》報(bào)告的各省市高血壓患病率數(shù)據(jù)[5]可以看出，黑龍江?。挲g≥15歲，患病率30.48%）、云南省八州縣（年齡15～69歲，患病率24.8%）、河南省新安縣（年齡≥18歲，患病率30.77%）、江蘇省徐州市（年齡20～75歲，患病率20.87%）、浙江省杭州市（年齡≥20歲，患病率27.49%）在2007～2009年調(diào)查得到的主要成年人群高血壓患病率都處在20%到31%之間；而2007～2008年中國(guó)糖尿病與代謝疾病研究[9]也指出，我國(guó)20歲以上男性和女性的高血壓患病率分別為30.09%和24.79%，雖然調(diào)查結(jié)果略高于本研究給出的預(yù)測(cè)值，但考慮到調(diào)查時(shí)間、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和診斷標(biāo)準(zhǔn)等因素造成的誤差，二者的結(jié)果總體差異不大，可見預(yù)測(cè)相對(duì)可靠。

然而，由中國(guó)疾病預(yù)防控制中心(CDC)發(fā)布的2010年我國(guó)疾病監(jiān)測(cè)點(diǎn)成年人高血壓患病率為33.5%[10,11]，較大程度地超出了本研究的估計(jì)值。我們認(rèn)為，造成該狀況的原因主要在于：首先，以往全國(guó)大樣本抽樣調(diào)查的診斷標(biāo)準(zhǔn)傾向于低估實(shí)際患病率（1959年和1979年的高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并不一致，漏算了一部分應(yīng)被診斷為高血壓的患者，使調(diào)查所得的高血壓患病人數(shù)比實(shí)際更低），而文章采用的預(yù)測(cè)方法又較為保守，因此本研究得到的結(jié)果略低；其次，2010年抽樣調(diào)查的樣本量計(jì)算依賴于一些參數(shù)的選擇，同時(shí)調(diào)查過程中監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置也會(huì)給結(jié)果帶來一定偏性。但是不可否認(rèn)，本研究的預(yù)測(cè)值仍有可能低估我國(guó)實(shí)際的高血壓患病率及患病人數(shù)，結(jié)果較為保守，因此只作為參考。

另外，幾何級(jí)數(shù)法在預(yù)測(cè)中也具有一定局限性：它依賴于患病率增速恒定的假設(shè)，也就是說，增長(zhǎng)率的任何波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度的下降；同時(shí)，圖1中給出的四次高血壓大規(guī)模調(diào)查的診斷標(biāo)準(zhǔn)并不完全一致，尤其是1959年對(duì)高血壓的定義與之后相差較大，這可能導(dǎo)致錯(cuò)估當(dāng)年的實(shí)際患病率，間接引起模型的不準(zhǔn)確；另外在建立模型的過程中，一般我們會(huì)采用70%～80%的數(shù)據(jù)建模，留下30%左右的數(shù)據(jù)做驗(yàn)證，以評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性和可靠性，但由于高血壓全國(guó)調(diào)查的次數(shù)較少，剔除數(shù)據(jù)用于驗(yàn)證會(huì)較大地影響模型的精確度，因此暫時(shí)還無法通過預(yù)測(cè)誤差來評(píng)判模型的好壞。

此外，預(yù)測(cè)模型也有進(jìn)一步調(diào)整和修改的空間：如在擬合曲線時(shí)，自變量除了選擇年份之外，還可以考慮將我國(guó)高血壓主要危險(xiǎn)因素水平對(duì)患病率的影響納入考量，進(jìn)行多元回歸分析，給出較精確的預(yù)測(cè)結(jié)果；或采用符合疾病發(fā)展規(guī)律的Logistic回歸函數(shù)建模，它所描述的“S型”生存曲線會(huì)在經(jīng)歷過一段時(shí)間的快速上升后逐漸趨于平緩，最終無限接近但永不超越一個(gè)界值k。這些方法除了具有數(shù)學(xué)意義外還考慮了疾病的影響因素或增長(zhǎng)規(guī)律，也是可能給出較好估計(jì)結(jié)果的預(yù)測(cè)手段。如何實(shí)現(xiàn)這些方法并給出合理的解釋應(yīng)是我們進(jìn)一步研究的方向。

[1] 李立明. 中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告之四 2002高血壓. 北京 ： 人民衛(wèi)生出版社 . 2008： 1-2.

[2] 王文, 朱曼璐, 王擁軍, 等. 心血管病已成為我國(guó)重要的公共衛(wèi)生問題——《中國(guó)心血管病報(bào)告2011》概要. 中國(guó)循環(huán)雜志, 2012,27： 409-411.

[3] 王文 . 我國(guó)高血壓流行趨勢(shì)與防治狀況 . 中國(guó)循環(huán)雜志 , 2012, 26：407-409.

[4] The American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart Disease and Stroke Statistics—2012 Update. Circulation, 2012, 125： e3-e5; e88-e96.

[5] 衛(wèi)生部心血管病防治研究中心. 中國(guó)心血管病報(bào)告 2011. 北京 ： 中國(guó)大百科全書出版社 , 2012： 13-31.

[6] 金光楠, 蔡振群. GM(1, 1)灰色模型在預(yù)測(cè)麻風(fēng)病患病率中的應(yīng)用 . 數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志 , 2007, 20： 720, 727.

[7] 王瑋, 許偉, 鄭亞軍, 等. 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圍產(chǎn)兒出生缺陷患病率預(yù)測(cè) . 中國(guó)流行病學(xué)雜志 , 2007, 28： 507-509.

[8] Andrew Moran, Dongfeng Gu, Dong Zhao, et al. Future cardiovascular disease in China： markov model and risk factor scenario projections from the coronary heart disease policy model—China. Circ Cardiovasc Qual Outcomes, 2010, 3： 243-252.

[9] Zhao-Jun Yang, Jie Liu, Jia-Pu Ge, et al. Prevalence of cardiovascular disease risk factor in the Chinese population： the 2007-2008 China National Diabetes and Metabolic Disorders Study. European Heart Journal, 2012, 33： 213-220.

[10] 李鎰沖 , 王麗敏 , 姜勇 , 等 . 2010 年中國(guó)成年人高血壓患病情況 .中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志 , 2012, 46： 409-413.

[11] 趙文華, 寧光. 2010年中國(guó)慢性病監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的內(nèi)容與方法. 中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志 , 2012, 46： 477-479.