设为首页收藏本站

上海儿童医学中心  心脏中心

 找回密码
 加入论坛

扫一扫,访问微社区

QQ登录

只需一步,快速开始

Z值的故事

2020-9-28 20:44| 发布者: 陆医生| 查看: 1134| 评论: 0|原作者: 陆兆辉 陆一帆

摘要: Z值的故事 By 陆兆辉 陆一帆 国家儿童医学中心/上海儿童医学中心 心脏中心 Z值

Z值的故事

By 陆兆辉 陆一帆

国家儿童医学中心/上海儿童医学中心  心脏中心

 

Z1,2,是搞小儿心血管专业相关人士绕不过去的坎儿。如果你是刚入门的小白,会从各种大牛和伪大牛的嘴中常常听到她,并且并被搞的一脸懵逼,直接产生不明觉厉的赶脚。

事实上,Z值很简单,不过,如果深究起来,好像也没那么简单。(逻辑矛盾,啪啪打脸)

用官话讲,Z值就是相对于标准差而言,偏离均数的程度。

或许举个例子更容易说明问题,如果你月入5000大洋(不少了,别咋呼),科室里面人均7000大洋,你怎么看待你的收入状况?多还是少?哭还是笑?留还是跑?……

莫急,要通过Z值揭开真相:如果标准差(SD)是2000大洋,那么你收入的Z值就是(5000-7000/2000=-1,看起来还不错,没跑偏多少;但是,如果SD500,很遗憾,绝大多数兄弟姐妹的收入都扎堆在7000大洋附近,而你,已经跑偏出去不少了(Z值为-4)。这样你就知道,子曾经曰过的“闻有国有家者,不患寡而患不均”所蕴含的深刻统计学道理了。决定你幸福感的,不是钱多钱少的问题,是Z值的问题。

如果你抱怨上面这个英格丽是公式看不懂,抱歉,sorry,哪儿凉快哪儿待着去吧。

这样一来,你立刻会觉得茅(mao)厕(se)顿开,哦,评价主动脉、肺动脉、二尖瓣、三尖瓣、冠状动脉等等的发育情况,就是实际数值减去均数除以标准差就可以了对吧。别猴儿急,还有两个问题需要回答:

1,       对于儿童群体,这些数据都是变化的,而成人数据是相对恒定的,怎么办?

2,       Z值计算出来之后,怎么评价好还是不好?

对于第一个问题,如果掰着脚指头想,无非两个办法,要么通过一定的方式将儿童群体的相关数值进行校正,然后按照成人标准进行测算;要么测出每个年龄段儿童群体的真实数据。后者略作沉思便知其为mission impossible,因为我们不大可能到底是按照一年、一个季度、一个月还是一周来给大规模儿童群体分阶段采样,儿童是处于动态发育过程中的。因此只能通过第一种方法了。

人总是聪明的,想到了用体表面积来进行校正。至于为什么想到用体表面积校正,后面会说,反正你知道这是经过科学验证的就行了。

所以儿童群体Z值计算方法就演变为:

可以一眼望穿的是,校正过程用到了体表面积(BSA,还有一个幂次方系数α;但是一眼望不穿的是,BSA咋个计算?α从哪里冒出来的?

 

就如前面因为逻辑矛盾几乎被打脸般,抱着“怀疑一切、否定一切”的科学主义精神,你咋个就能证明你这样东拉西扯的一校正,就能够将儿童群体的相关参数转换为等同成人群体的参数?笔主问天、问大地,还顺便去问了pubmed、知网(这充分说明俺们跟翟天临不是一伙儿的)和万方。随后有些明白,Z值的水,还是挺深的。

迈阿密的洛佩兹在2017年代表美国儿童心脏超声协作网发表了一篇文章3,被业内奉为圭臬。他老兄(男女未确认,也不重要,下同)对Z值的乱象进行了些许反思,当然,他主要是为了打压别人,抬高自己,这个伎俩我们都在用。

这哥们儿开篇两句话便让我懵逼,第一句:Previous studies suggest that measurements in normal children are affected by body size, age, sex…,很快的,又来了一句:Currently, normal echocardiographic reference values adjusted for body size, age, sex, race, and ethnicity do not exist. 逗我玩儿捏!算了,你英语比我强!

不扯闲篇儿了,这老兄带来几个重要信息:首先,年龄,性别,种族和种族对Z值计算的影响很小,虽然在统计上有显著差异,但无临床意义(what are you弄啥嘞?);其次,BSA进行α幂次方的矫正来源于斯卢曼斯筒子4;第三,基于BSA及其α幂次方的矫正,在不同模型中的测量结果差异率低于5%

 

辣么,先把这几个结论放一边,我们不得不掰扯掰扯BSAα

世间很多事情,不看不知道,一看吓一跳。当我们尝试去寻找标准的体表面积计算公式时,在某网站http://www.medcalc.com/body.html发现了这个:

国人比较流行的则是许文生公式:体表面积(m2=0.0061×身高(cm+0.0128×体重(kg)-0.1529

我用身高110cm,体重15.5kg对以上五花八门号称都很正宗的公式进行测试,结果如下(m2):

Mosteller

DuBois/DuBois

Haycock

Gehan/George

Boyd

许文生

0.688

0.695

0.683

0.701

0.694

0.7165

看着差别不大,但别忘了,他们还要被α次方后取倒数。具体会产生什么差别,我不是数学家,也不想摘明珠,到此为止。

接下来谈斯卢曼斯筒子挖的坑,他来自BCH(肃然起敬),在2005年和他的老板发表一篇文章,表达一个重要结论:血管和瓣膜直径与BSA的平方根正相关(这就是α=0.5的来源),而血管和瓣膜面积与BSA正相关(所以α=1)。惊不惊喜!意不意外!

此外,他们认为左室容量和体表面积呈现非线性复杂关系5,因此在α中看到的很多比较妖的数字,如0.450.9甚至1.3等,绝大多数都是跟左心系统相关的。

这篇文章两点值得强调,其一是他们明确的说明了相关计算的理论假设前提,也即在非梗阻的管道中,血流速度、血流量是管道和瓣膜大小的决定因素,前述假设导致心腔内孔径的大小与心排量呈现较为恒定的比例。

听起来比较拗口,接下来是blablablabla数学方面的理论数据分析,很遗憾,这是我高中时代留下的弱项和心理阴影,就直接忽略了。简言之,他们把心排量、管腔直径、瓣膜大小、体表面积等,放在一个较为理想的流体模型下进行分析。

 

好了,说到这里,我觉得该收尾了。哦,稍等,还有一个大命题差点儿忘记了,那就是怎么通过Z值的大小来评判好与不好。记忆中多少次期末考试、期中考试的滑铁卢都是忘记看试卷反面造成的啊o(╥╥)o

 

这部分好难说,因为我不得不动用我20年前的统计学知识。正态分布中,距离均数一个正负SD覆盖的面积是68%,同理,两个正负SD的覆盖面积为95%,三个为99%。如果一个患者的肺动脉总干直径掉在-2-3的这个区间,也就是Z值在-2以下,应该说发育情况是比较差的,外科纠治的时候,当然希望能够将解剖数值校正到越接近均数越好。(如果你的工资Z值是-4,你能看到你在哪儿么?)

此外,更加重要的是,对于成人来说,要把解剖问题彻底解决,参考数值,也即均数(mean),是直视可见的;而儿童群体则需要通过BSAα的逆推,需要间接计算。这样一来,在通过我们这个页面(指参数计算页面或其他林林总总的参数计算器)计算实际Z值的时候,兄弟们也可以通过模拟调整相关参数,来判断把某个管腔或者瓣膜扩大/修复到哪个直径/或面积才能让Z值尽可能的靠近中轴(也即Z=0)。

上面最后一句话如果你没看明白、没重视,我觉得这篇文章白写了。

 

工资的Z值要想摸得准,你得知道均数和标准差,这就是老大的高明之处,嘿嘿嘿,他们要么不让你知道均数和/或标准差,要么给你整出来无限多的参数(如BSAα)让你翻过来倒过去的进行校正,想知道真实的Z值,那几乎就相当于要去摘下数学领域皇冠上的那颗明珠:哥的(德)瞎(巴)乎(赫)猜想!

儿童心血管系统的Z值则没人愿意遮遮掩掩,问题在于通过BSAα的矫正,将心血管系统假定为一个理想的流体模型等等诸多因素,某种程度上增加了真实Z值判断的难度,这还有赖于我们不断探索6,理论结合实际,最后的评判结果依然要来自于临床。

 

 

(1)   Standard Score. Wikipedia; 2020.

(2)   Chubb, H.; Simpson, J. M. The Use of Z-Scores in Paediatric Cardiology. Ann Pediatr Cardiol 2012, 5 (2), 179–184. https://doi.org/10.4103/0974-2069.99622.

(3)   Lopez, L.; Colan, S.; Stylianou, M.; Granger, S.; Trachtenberg, F.; Frommelt, P.; Pearson, G.; Camarda, J.; Cnota, J.; Cohen, M.; Dragulescu, A.; Frommelt, M.; Garuba, O.; Johnson, T.; Lai, W.; Mahgerefteh, J.; Pignatelli, R.; Prakash, A.; Sachdeva, R.; Soriano, B.; Soslow, J.; Spurney, C.; Srivastava, S.; Taylor, C.; Thankavel, P.; van der Velde, M.; Minich, L. Relationship of Echocardiographic Z-Scores Adjusted for Body Surface Area to Age, Sex, Race, and Ethnicity: The Pediatric Heart Network Normal Echocardiogram Database. Circ Cardiovasc Imaging 2017, 10 (11). https://doi.org/10.1161/CIRCIMAGING.117.006979.

(4)   Sluysmans, T.; Colan, S. D. Theoretical and Empirical Derivation of Cardiovascular Allometric Relationships in Children. J. Appl. Physiol. 2005, 99 (2), 445–457. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01144.2004.

(5)   Wang, S.-S.; Hong, W.-J.; Zhang, Y.-Q.; Chen, S.-B.; Huang, G.-Y.; Zhang, H.-Y.; Chen, L.-J.; Wu, L.-P.; Shen, R.; Liu, Y.-Q.; Zhu, J.-X. Regression Equations for Calculation of z Scores for Echocardiographic Measurements of Left Heart Structures in Healthy Han Chinese Children. J Clin Ultrasound 2018, 46 (5), 328–333. https://doi.org/10.1002/jcu.22579.

(6)   Wang, S.-S.; Zhang, Y.-Q.; Chen, S.-B.; Huang, G.-Y.; Zhang, H.-Y.; Zhang, Z.-F.; Wu, L.-P.; Hong, W.-J.; Shen, R.; Liu, Y.-Q.; Zhu, J.-X. Regression Equations for Calculation of z Scores for Echocardiographic Measurements of Right Heart Structures in Healthy Han Chinese Children. Journal of Clinical Ultrasound 2017, 45 (5), 293–303. https://doi.org/10.1002/jcu.22436.

(7)   Zhang, Y.; Chen, S.; Huang, G.; Zhang, H.; Huang, M.; Wang, S.; Wu, L.; Hong, W.; Shen, R.; Liu, Y.; Zhu, J.; Lu, Z. Coronary Artery Indexed Diameter and z Score Regression Equations in Healthy Chinese Han Children: Coronary Artery Z Scores in Han Children. J. Clin. Ultrasound 2014, n/a-n/a. https://doi.org/10.1002/jcu.22176.

 


路过

鸡蛋

支持

鲜花

喜欢
发表评论

最新评论

为宝宝找到心的方向!

社区首页| 家园首页| 群组首页|手机版|上海市东方路1678号 021-38626161|关于我们|沪ICP备15019786号-1|    

返回顶部