預(yù)測(cè)成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的列線圖模型構(gòu)建

寧 辰,虞俊波，朱東波

脾臟是鈍性致傷機(jī)制下最容易受損的腹腔內(nèi)器官[1]。手術(shù)干預(yù)是治療鈍性脾損傷(blunt splenic injury,BSI)的傳統(tǒng)手段。而近年來(lái)，非手術(shù)治療的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視，一方面，成功的非手術(shù)治療可以避免或減小術(shù)后兇險(xiǎn)性感染(overwhelming postsplenectomy infection,OPSI)、深靜脈血栓(deep vein thrombosis,DVT)形成風(fēng)險(xiǎn)以及與剖腹手術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥。另一方面，對(duì)于伴有脾損傷的嚴(yán)重多發(fā)傷患者，早期給予不恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)干預(yù)，常常會(huì)加重休克，甚至導(dǎo)致難以糾正的“致命三聯(lián)征”：低體溫、凝血功能障礙、酸中毒，最終威脅患者生命[2]。但同時(shí)，目前成人鈍性脾損傷的非手術(shù)治療失敗率亦較高，最終仍需通過手術(shù)干預(yù)，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅患者生命，導(dǎo)致醫(yī)患矛盾增加。對(duì)于鈍性脾損傷，如何做干預(yù)決策，目前臨床上主要依靠臨床經(jīng)驗(yàn)。本研究主要探討成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并建立預(yù)測(cè)成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的列線圖模型，以指導(dǎo)臨床決策。

資料與方法

1 一般資料

回顧性分析2014年1月—2018年12月南通大學(xué)附屬醫(yī)院急診外科收治的257例BSI患者成人患者臨床資料。其中男性180例，女性77例；年齡17～103歲，平均49.96歲，其中55歲以上者108例，占同期所有BSI患者的42%。致傷原因：道路交通傷114例，摔傷80例，墜落傷21例，其他傷42例。無(wú)死亡病例。

2 損傷嚴(yán)重度

全身?yè)p傷程度采用ISS、NISS、修訂創(chuàng)傷評(píng)分(revised trauma score,RTS)的院內(nèi)版(MOTS-RTS)表示，鈍性脾損傷程度采用1989年版美國(guó)創(chuàng)傷外科協(xié)會(huì)(American Association for the Surgery of Trauma,AAST)器官損傷分級(jí)表示。

3 病例分組與觀察指標(biāo)

BSI患者按最終是否接受手術(shù)治療，分為手術(shù)治療組(OM組，128例)和非手術(shù)治療組(NOM組，129例)；手術(shù)術(shù)式采取脾臟全切術(shù)，非手術(shù)治療包括絕對(duì)臥床、禁食、胃腸減壓、補(bǔ)液、輸注紅細(xì)胞、合理應(yīng)用止血藥物及抗生素、檢測(cè)生命體征等措施。根據(jù)參考文獻(xiàn)和臨床觀察指標(biāo)，選擇可能影響B(tài)SI患者手術(shù)干預(yù)的18個(gè)因素進(jìn)行分析，包括：性別、年齡、致傷機(jī)制、脈搏(P)、收縮壓(SBP)、休克指數(shù)(shock index,SI)、Glasgow昏迷評(píng)分(GCS)、MOTS-RTS、紅細(xì)胞壓積(HCT)、腹腔積血量、AAST、ISS、NISS、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、輸注紅細(xì)胞(RBC)、非手術(shù)治療時(shí)間、總住院時(shí)間。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

影響B(tài)SI患者手術(shù)干預(yù)的預(yù)測(cè)因素量化賦值見表1。應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。本組資料為非正態(tài)分布數(shù)據(jù)，故分類資料以構(gòu)成比表示；定量資料以中位數(shù)及四分位數(shù)間距表示。各預(yù)測(cè)因素先進(jìn)行單因素分析，分類資料采用χ2檢驗(yàn)，定量資料采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，分析組間差異。將P<0.05的變量納入多因素 Logistic回歸分析，篩選出獨(dú)立危險(xiǎn)因素，然后將其引入R軟件(R-3.5.2),采用 RMS 程序包建立列線圖預(yù)測(cè)模型。用Bootstrap法重復(fù)抽樣1 000次，對(duì)列線圖模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證。計(jì)算預(yù)測(cè)模型評(píng)價(jià)指標(biāo)：可決系數(shù)(coefficient of determination)R2，一致性指數(shù)(C-index)；C-index 范圍為 0.50～1.00，其中0.50表示無(wú)區(qū)分能力，1.00表示區(qū)分度極好，≥0.70表示區(qū)分度可以接受。繪制列線圖模型預(yù)測(cè)BSI患者手術(shù)干預(yù)的 ROC 曲線，并計(jì)算曲線下面積及其 95%CI。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)算約登指數(shù)(Youden index)，確定最佳界值。

表1 影響鈍性脾損傷治療結(jié)果的預(yù)測(cè)因素

結(jié) 果

1 單因素、多因素分析及Logistic回歸模型的建立

單因素分析見表2，結(jié)果顯示心率(P=0.001)、休克指數(shù)(P=0.001)、MOTS-RTS(P=0.029)、HCT(P=0.01)、腹腔積血(P=0.000)、AAST(P=0.000)、ISS(P=0.000)、NISS(P=0.000)、RBC計(jì)數(shù)(P=0.021)、輸RBC(P=0.000)與BSI患者手術(shù)干預(yù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。指標(biāo)引入多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示脾損傷分級(jí)AAST(OR：224.92；P=0.000)、腹腔積血≥1 000mL(OR：93.59；P=0.000)、輸RBC≥4U(OR：5.52；P=<0.029)是BSI患者手術(shù)干預(yù)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。見表3。

2 成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)概率預(yù)測(cè)模型的建立與評(píng)價(jià)

基于上述Logistic回歸模型，應(yīng)用R軟件程序包(RMS)繪制得到預(yù)測(cè)成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型(圖1)。Bootstrap法重復(fù)抽樣分析結(jié)果：R2為0.668，調(diào)整R2為0.667；一致性指數(shù)(C-index)為0.843(95%CI0.814～0.872)，區(qū)分度≥ 0.70。用ROCR程序包繪制列線圖模型預(yù)測(cè)BSI患者手術(shù)干預(yù)的ROC曲線，曲線下面積(AUC)為0.963(95%CI 0.937～0.989)，見圖2。最大約登指數(shù)(Youden index)為0.883，其對(duì)應(yīng)的最佳界值為0.631。

表2 成人鈍性脾損傷患者非手術(shù)與手術(shù)治療的相關(guān)因素比較[n(%)]

表3 多因素Logistic回歸分析影響鈍性脾損傷手術(shù)干預(yù)的危險(xiǎn)因素

圖1 成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)的列線圖

圖2成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型的ROC曲線及AUC

討 論

目前，對(duì)于成人鈍性脾損傷治療，如血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定及剖腹探查指征明確，主張急診手術(shù)干預(yù)。而對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的患者，隨著非手術(shù)治療的應(yīng)用，臨床醫(yī)師的治療決策也由手術(shù)干預(yù)向非手術(shù)治療轉(zhuǎn)變。但非手術(shù)治療也存在相應(yīng)弊端，El-Matbouly[3]的研究表明高損傷級(jí)別的BSI患者，NOM帶來(lái)更高的非手術(shù)治療失敗率、住院時(shí)間的增加、遲發(fā)性出血風(fēng)險(xiǎn)和輸血相關(guān)感染風(fēng)險(xiǎn)的增高。有研究表明，延誤識(shí)別NOM失敗高風(fēng)險(xiǎn)病例以及治療晚期脾破裂會(huì)導(dǎo)致病死率增加[4]。因此，早期甄別難以避免手術(shù)干預(yù)的BSI患者，并早期給予手術(shù)治療，成為臨床診療和醫(yī)患溝通的重要課題。

列線圖模型是一種可視化、個(gè)性化的預(yù)測(cè)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，它通過計(jì)算基于回歸模型的各影響因子對(duì)目標(biāo)臨床事件的影響評(píng)分，得到個(gè)體預(yù)測(cè)值，用于指導(dǎo)臨床診療決策[5]。關(guān)于鈍性損傷機(jī)制下的腹部創(chuàng)傷，尤其是腎臟損傷，國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者在Logistics回歸模型基礎(chǔ)上建立了剖腹探查的預(yù)測(cè)模型[6-8]。但應(yīng)用于成人鈍性脾損傷手術(shù)干預(yù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)則鮮有報(bào)道。筆者過去的工作研究了成人鈍性脾損傷非手術(shù)治療失敗后轉(zhuǎn)手術(shù)干預(yù)的危險(xiǎn)因素[9]，本研究則通過Nomogram法對(duì)影響手術(shù)干預(yù)發(fā)生的各危險(xiǎn)因素的貢獻(xiàn)予以區(qū)分，以圖形的形式更加直觀地呈現(xiàn)成人鈍性脾損傷個(gè)體的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，便于臨床醫(yī)師對(duì)病情進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估及醫(yī)患溝通。

大量研究報(bào)道顯示脾損傷分級(jí)和非手術(shù)治療失敗率呈正相關(guān)[10-11]。最近的一項(xiàng)meta分析顯示，脾臟IV級(jí)損傷的NOM失敗率高達(dá)43.7%，V級(jí)損傷的失敗率高達(dá)83.1%[12]。Leeper等[13]對(duì)773例BSI患者的研究發(fā)現(xiàn)，隨著脾損傷等級(jí)的增高，患者出現(xiàn)脾假性動(dòng)脈瘤(splenic pseudoaneurysm,SPA)及動(dòng)脈外滲(arterial extravasation,AE)的比例明顯增高，進(jìn)而引起遲發(fā)型脾破裂，最終導(dǎo)致NOM失敗。Carlotto等[14]的研究認(rèn)為，對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的BSI患者，腹腔積血并不是NOM的禁忌證，但腹腔積液量可以預(yù)測(cè)NOM是否失敗；入院后第一個(gè)24h內(nèi)輸RBC數(shù)量的重要性得到了很多專家的一致認(rèn)可，但未就預(yù)測(cè)NOM失敗的輸RBC具體數(shù)量達(dá)成共識(shí)。Scarborough等[11]研究了2 746例IV級(jí)或V型鈍性脾損傷患者，發(fā)現(xiàn)早期輸血需求是NOM失敗的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。本研究中，多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)脾損傷分級(jí)AAST、腹腔積血≥1 000mL、輸RBC≥4U是成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，并以這三項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建預(yù)測(cè)成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的列線圖模型。

張連陽(yáng)[1]提出了腹部鈍性傷救治的診療規(guī)范及鈍性脾損傷處理流程，而筆者診療的鈍性脾損傷基本遵照該流程進(jìn)行。本次研究的病例未出現(xiàn)死亡病例。入組的資料中，單純脾損傷患者在住院期間均未出現(xiàn)并發(fā)癥；而以脾損傷為主的多發(fā)傷患者，由于混雜因素較多，其并發(fā)癥的研究會(huì)在后續(xù)的工作中進(jìn)行分析。

通常評(píng)價(jià)模型的優(yōu)劣主要有兩個(gè)方面，一是模型的擬合優(yōu)度(goodness of fit)，R2則為常見評(píng)價(jià)指標(biāo)之一；二是模型的預(yù)測(cè)精度，即模型的真實(shí)值與預(yù)測(cè)值之間差異大小、均方誤差、相對(duì)誤差等。從臨床應(yīng)用來(lái)講，更注重預(yù)測(cè)精度，因?yàn)榻５闹饕康脑谟陬A(yù)測(cè)，C-index即屬于評(píng)價(jià)模型預(yù)測(cè)精度的指標(biāo)。而AUC也是衡量二分類模型優(yōu)劣的一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，表示預(yù)測(cè)的正例排在負(fù)例前面的概率。本組結(jié)果顯示R2為0.668(調(diào)整R20.667)，一致性指數(shù)(C-index)為0.843(95%CI 0.814～0.872)≥ 0.70；AUC為0.963(95%CI 0.937～0.989)，提示本列線圖模型的區(qū)分度及一致性均較好。

本文還通過計(jì)算約登指數(shù)(Youden index)，也稱正確指數(shù)，來(lái)評(píng)價(jià)模型的真實(shí)性，即發(fā)現(xiàn)真正的需要手術(shù)干預(yù)患者與非手術(shù)干預(yù)患者的總能力。指數(shù)越大說(shuō)明模型的效果越好，真實(shí)性越大。本模型最大約登指數(shù)為0.883，并以此確定預(yù)測(cè)手術(shù)干預(yù)概率的最佳界值為0.631。本預(yù)測(cè)模型應(yīng)用方便簡(jiǎn)潔，如：某患者脾損傷ASST分級(jí)為Ⅲ級(jí)(對(duì)應(yīng)分值為66.5)、腹腔積血量為1 200mL(對(duì)應(yīng)分值為20.5)、輸RBC 4U(對(duì)應(yīng)分值為9.5)，其總分=96.5(分)，從列線圖上可以查找其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)總分：3，即這名患者接受手術(shù)干預(yù)的概率為0.94，大于最佳界值(0.631)，宜盡早手術(shù)治療；如患者堅(jiān)持要求非手術(shù)治療，應(yīng)監(jiān)測(cè)生命體征變化，積極給予正規(guī)NOM，定期再評(píng)估病情；同時(shí)做好相應(yīng)的醫(yī)患溝通，做好手術(shù)干預(yù)的準(zhǔn)備。

當(dāng)然本研究也存在一定的局限性，如：回顧性臨床研究可能對(duì)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和一致性有一定程度的影響；單個(gè)中心及其級(jí)別覆蓋地域的樣本人群所代表的普遍性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證；本預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了數(shù)據(jù)內(nèi)部驗(yàn)證，仍需進(jìn)一步通過外部數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。

綜上所述，脾損傷分級(jí)(AAST)、腹腔積血≥1 000mL、輸RBC≥4U是成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的危險(xiǎn)因素，以此構(gòu)建的列線圖可以為預(yù)測(cè)成人鈍性脾損傷患者手術(shù)干預(yù)的風(fēng)險(xiǎn)提供一定的指導(dǎo)，為臨床診療及醫(yī)患溝通提供一定的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。