導(dǎo)語：睡眠質(zhì)量評(píng)價(jià)與疾病診斷研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

近年來，中國成人及青少年的失眠率持續(xù)上漲，失眠嚴(yán)重影響著人類的健康。睡眠不僅是人基本的生理需求，更是人類維持生命活動(dòng)必不可少的普遍生理現(xiàn)象。睡眠時(shí)間占據(jù)了人的一生的三分之一，健康又規(guī)律的睡眠可以為機(jī)體正常工作提供最基本的保證。但是，WHO在2002年的一項(xiàng)全球睡眠流行病學(xué)調(diào)查研究表明，全球27%的人存在睡眠問題，在中國更是達(dá)到了43%[1]。一般來說，如果入睡時(shí)間超過30分鐘則屬于失眠的范疇[2]。睡眠不足和睡眠質(zhì)量問題已經(jīng)成為重要的世界性的公共健康問題之一。長期失眠會(huì)讓人感到疲勞，注意力不集中，直接影響到人們的生活，嚴(yán)重的失眠甚至?xí)鹱灾魃窠?jīng)功能紊亂，導(dǎo)致體內(nèi)系統(tǒng)失衡，抵抗力降低，易患其他嚴(yán)重疾病。由于現(xiàn)代社會(huì)學(xué)習(xí)和工作壓力大，失眠現(xiàn)象不僅中老年人易得，年輕人也越來越多，都需要有效調(diào)整睡眠計(jì)劃，以確保身體健康。影響失眠的因素很多，一般可以分為客觀因素和主觀因素：客觀因素是環(huán)境變化，睡前茶或咖啡等；主觀因素一般是生活壓力，情緒失落，精神興奮等精神因素。本文以2017年APMCM數(shù)學(xué)建模競賽賽題所給的樣本數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，篩選出所有影響睡眠質(zhì)量的指標(biāo)，并分析指標(biāo)與睡眠質(zhì)量的關(guān)系，依據(jù)實(shí)際醫(yī)生對(duì)失眠患者的診斷結(jié)果建立模型，通過模型分析，提出了可行有效的睡眠計(jì)劃方案，以及改善睡眠計(jì)劃的相應(yīng)措施。

1指標(biāo)體系的建立

1.1數(shù)據(jù)的采集與處理。所給數(shù)據(jù)包括年齡、性別、睡眠質(zhì)量、人的可靠性、精神狀態(tài)、緊張情緒、性格七個(gè)指標(biāo)。通過實(shí)際調(diào)查分析確立了影響睡眠質(zhì)量的四個(gè)指標(biāo)，分別是人的可靠性、精神狀態(tài)、緊張情緒和性格。其中，人的可靠性是指人從事某項(xiàng)活動(dòng)的表現(xiàn)力，它會(huì)受到年齡、心理狀態(tài)、身體健康、態(tài)度、情緒、某些常見錯(cuò)誤、錯(cuò)誤和認(rèn)知偏差等因素的影響[3]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，所有年齡段的女性的睡眠時(shí)間都略高于同年齡段的男性。但另一方面，他們也更容易失眠。而且，睡眠和睡眠時(shí)間會(huì)隨著年齡的增長而改變。綜合以上原因分析，將年齡和性別納入到分析變量中。由于所收集到的數(shù)據(jù)中涉及的病癥繁多且數(shù)量不一，為了更加直觀的分析睡眠和診斷結(jié)果之間的關(guān)系得到一般化的結(jié)論，本文將相應(yīng)癥狀的診斷數(shù)據(jù)數(shù)字化并篩選出頻率高于1%的病癥。這些癥狀的數(shù)據(jù)更有利于后續(xù)建模的需要。睡眠質(zhì)量和人類年齡密切相關(guān)。年紀(jì)較大的人更容易入睡且更早醒來；青少年則有更長的睡眠時(shí)間；不健康的老年人會(huì)有更多的問題，他們?；加辛钊烁缢ダ系募膊?；所有年齡段的女性睡眠會(huì)多一點(diǎn)，而另一方面她們也更容易失眠[4]。上述各種情況，在對(duì)所給數(shù)據(jù)的針對(duì)年齡和性別的分類分析中都能看到。注意到這一些后，分析睡眠和診斷結(jié)果之間的關(guān)系會(huì)有更大的幫助。1.2指標(biāo)的篩選。為了剔除無關(guān)指標(biāo)，特對(duì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。相關(guān)性可以用來研究現(xiàn)象之間是否存在某種依賴關(guān)系，并對(duì)具體有依存關(guān)系的現(xiàn)象探討其相關(guān)方向以及相關(guān)程度。Pearson相關(guān)系數(shù)用來衡量兩個(gè)變量之間是否存在線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)越接近正負(fù)1，相關(guān)度越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)越接近于0，相關(guān)度越弱。利用此系數(shù)來篩選影響睡眠質(zhì)量的因素。將睡眠質(zhì)量作為因變量，其中Pearson簡單相關(guān)系數(shù)分別用于計(jì)算各指標(biāo)與睡眠質(zhì)量的相關(guān)性。我們采用SPSS20軟件做相關(guān)分析，對(duì)所有指標(biāo)和睡眠質(zhì)量進(jìn)行分析，綜合分析表明，性格與睡眠質(zhì)量的相關(guān)性為-0.031，表明性格與睡眠質(zhì)量之間相關(guān)性極弱，應(yīng)考慮排除，即不考慮性格對(duì)睡眠質(zhì)量的影響。

2建立睡眠質(zhì)量等次分類模型

確定了5個(gè)與睡眠質(zhì)量密切相關(guān)的指標(biāo)后，利用多元邏輯回歸模型來建立分類模型，具體模型見公式（1）-（4）。從模型檢查的顯著性水平看，回歸模型通過檢驗(yàn)，有統(tǒng)計(jì)意義，應(yīng)該能反映5個(gè)指標(biāo)與睡眠質(zhì)量等次分類的關(guān)系。將指標(biāo)值代入模型，分別計(jì)算三個(gè)分類的概率，根據(jù)最大值判斷睡眠質(zhì)量等次應(yīng)屬分類。本文又根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行模型正確率檢驗(yàn)，從睡眠質(zhì)量的正常、異常、差三類比對(duì)中發(fā)現(xiàn)，正確率為82.6%，我們認(rèn)為模型具有良好的分類性能。G0=0.864-0.037×AG+0.014×RE+0.008×PS-0.046×NE-0.594×S0（1）G1=2.080-0.025×AG-0.004×RE-0.008×PS-0.019×NE-0.019×S0（2）G2=1.938-0.018×AG-0.003×RE-0.009×PS-0.011×NE-0.141×S0（3）i，=0，1，2（4）其中：（4）式為分類模型，AG是研究人員的年齡，RE是研究者的可靠性，PS是研究者的精神狀態(tài)，NE是研究者的緊張情緒，S0是研究者的性別變量（女性為0，男性為1）。對(duì)所建立的分類模型進(jìn)行分析可以得到：在每種分類研究者的性別以及年齡對(duì)應(yīng)的系數(shù)絕對(duì)值較大，即年齡和性別與睡眠質(zhì)量的好壞密切相關(guān)，并在極大程度上影響了睡眠質(zhì)量等級(jí)的劃分。在社區(qū)服務(wù)活動(dòng)中，我們調(diào)查了中小學(xué)生、上班族、敬老院的老年人有關(guān)信息，利用上述所建模型對(duì)人們睡眠質(zhì)量進(jìn)行等次分類，分類結(jié)果與被調(diào)查的睡眠情況描述基本一致。說明模型有很好的適用性，可以應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中。

3建立睡眠相關(guān)的疾病診斷模型

由于多元分類Logistic模型適合用在少數(shù)分類的建模問題中，遇到更多分類的問題時(shí)考慮用判別分析。判別分析是根據(jù)所研究的個(gè)體的觀測指標(biāo)來推斷該個(gè)體所屬類型的一種統(tǒng)計(jì)方法，在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的研究中有廣泛應(yīng)用。在做判別分析建模時(shí)，采用了不同年齡組和不同性別的數(shù)據(jù)，來分析功能疾病分類，所建模型如下：y1=2.163×SQ+1.613×SL+0.274×ST-0.120×DD-0.071×HY+0.290×SE+1.218×SD-8.111（5）y2=1.466×SQ+1.583×SL+0.092×ST+0.893×DD-0.400×HY+0.151×SE+1.551×SD-7.383（6）y3=1.891×SQ+1.571×SL+0.301×ST+0.148×DD+0.041×HY+0.124×SE+1.447×SD-7.849（7）y4=1.738×SQ+1.541×SL+0.233×ST+0.260×DD-0.156×HY+0.148×SE+1.513×SD-7.360（8）y5=1.309×SQ+1.606×SL+0.250×ST+0.672×DD-0.196×HY+0.252×SE+1.647×SD-7.567（9）y6=1.473×SQ+1.775×SL-0.047×ST+0.727×DD-0.439×HY+0.117×SE+1.892×SD-7.850（10）y7=2.023×SQ+1.529×SL+0.487×ST-0.097×DD-0.155×HY+0.273×SE+1.288×SD-8.040（11）y8=1.379×SQ+1.535×SL+0.208×ST+1.051×DD-0.357×HY-0.020×SE+1.613×SD-7.382（12）其中：y1~y8分別是睡眠障礙、抑郁癥、焦慮性障礙、焦慮癥、混合型焦慮和抑郁障礙、雙向情感障礙、非器質(zhì)性失眠癥、復(fù)發(fā)性抑郁障礙的分類變量，SQ是與研究者對(duì)應(yīng)的睡眠質(zhì)量水平，SL是與研究者對(duì)應(yīng)的睡眠潛伏期，ST是與研究者對(duì)應(yīng)的睡眠時(shí)間水平，DD是與研究者相對(duì)應(yīng)的日間功能障礙的水平，HY是研究者對(duì)應(yīng)的服用安眠藥的劑量，SE是與研究者對(duì)應(yīng)的睡眠障礙水平，SD是與研究者對(duì)應(yīng)的睡眠障礙等級(jí)。本文根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行模型正確率檢驗(yàn)，正確率為80.5%，我們認(rèn)為所建立的對(duì)應(yīng)不同疾病的診斷模型貼合實(shí)際，模型良好。對(duì)所建立的分類模型進(jìn)行分析可以得到：大多數(shù)疾病的診斷模型中研究者的睡眠質(zhì)量水平以及睡眠潛伏期所對(duì)應(yīng)的系數(shù)所占比例較大，即研究者的睡眠質(zhì)量和潛伏期對(duì)疾病的分類起著絕對(duì)主導(dǎo)的影響。

4睡眠計(jì)劃的建議與檢驗(yàn)

4.1重要的建議。失眠是睡眠不好的主要表現(xiàn)，它主要是指睡眠時(shí)間和在半夜醒來總時(shí)間超過30分鐘且睡眠效率不超過85%[5]。根據(jù)定義并結(jié)合所建立的模型，我們可以提出以下幾點(diǎn)建議：①保持正常的睡眠時(shí)間。并且讓自己有規(guī)律的暴露在黑暗和光明面前。白天接受盡可能多的陽光，晚上保持黑暗。②如果你白天感到很累，放松自己，但不要打盹。并且避免在白天攝取過量的刺激性物質(zhì)（醫(yī)療處方除外）。③如果你晚上醒來發(fā)現(xiàn)很難入睡，那就離開臥室，在其他房間的昏暗燈光下放松，直到你覺得需要回到床上。④臥室只是用來睡覺的，不可以在臥室看電視、玩電腦、打電話等令人興奮的活動(dòng)。⑤當(dāng)采取一些科學(xué)的運(yùn)動(dòng)來幫助睡眠，如早上走路，騎自行車鍛煉。⑥可以通過深呼吸的方法來幫助自己提高睡眠質(zhì)量。（呼吸方法：睡覺前多進(jìn)行深呼吸，深吸一口氣盡可能吸多一點(diǎn)氣，想象空氣進(jìn)入腹部，呼吸應(yīng)該是緩慢的，通常是每分鐘36次左右）[6]。為更好地計(jì)劃睡眠，我們制定了一個(gè)睡眠計(jì)劃，幫助我們更好地提高睡眠質(zhì)量，如圖1。擁有規(guī)律的睡眠計(jì)劃是擁有良好睡眠的重要開端。早晨7：00起床，起床后適當(dāng)進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的運(yùn)動(dòng)鍛煉，讓身體得到充分的伸展；從晚上22:00后準(zhǔn)備睡眠，實(shí)施睡眠計(jì)劃；在22:30上床，盡量控制在23：00前進(jìn)入睡眠，保證身體每天有8個(gè)小時(shí)的充足睡眠時(shí)間，直到早7:00起床。睡眠計(jì)劃可以根據(jù)使用者的性別、年齡適當(dāng)調(diào)整，會(huì)更加適應(yīng)個(gè)體差異。4.2睡眠計(jì)劃的有效性檢驗(yàn)本文通過計(jì)算。PSQI總分來驗(yàn)證睡眠計(jì)劃的有效性和可靠性。匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)（PSQI）是一份自我報(bào)告的調(diào)查問卷，評(píng)估一個(gè)月的睡眠質(zhì)量[7]。該問卷已在許多場合使用，包括研究和臨床活動(dòng)，并被用于診斷睡眠障礙。臨床研究發(fā)現(xiàn)PSQI在一定程度上對(duì)睡眠問題的評(píng)估是可靠和有效的，但自我報(bào)告的睡眠問題和抑郁相關(guān)的癥狀比主動(dòng)測量更嚴(yán)重[8]。將總樣本總得分的百分比作為所有級(jí)別睡眠質(zhì)量的發(fā)病率，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。由圖2、表1可知，睡眠質(zhì)量和疾病發(fā)生率之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此，為了保證身體健康，減少疾病的發(fā)病率，減少PSQI評(píng)分，減少PSQI得分主要始于縮短睡眠時(shí)間，消除壁壘就可以入睡。睡眠計(jì)劃的目的是減少PSQI的使用者指數(shù)，從而降低患病率并達(dá)到健康的生活效果。因此，睡眠計(jì)劃是有效的，有效性系數(shù)為99.73%。

5結(jié)語

本文基于近幾年來中國成人及青少年的失眠率持續(xù)上漲的問題深入研究睡眠對(duì)人體的影響，建立完善的睡眠質(zhì)量與各項(xiàng)身體指標(biāo)之間功能的影響關(guān)系模型，用以解釋睡眠質(zhì)量的影響因素以多元logistic回歸以及判別分析方法為基礎(chǔ)，提出了一種可行有效的睡眠計(jì)劃。特別是對(duì)睡眠質(zhì)量進(jìn)行的細(xì)致分析，可以幫助我們更全面的了解睡眠不足帶來的危害，并做出相應(yīng)的避免措施，并提出相應(yīng)的建議，幫助人們消除睡眠障礙幫助人們保持身體健康。建立的模型可以與實(shí)際情況密切相關(guān)，可以根據(jù)實(shí)際情況來解決所提出的問題。

作者:呂曉萌 陳芊茹 趙振宇 姚道洪 單位:青島理工大學(xué)