老年胸外科患者術(shù)后譫妄列線圖模型的建立與評(píng)價(jià)

鄭 舒 周佩敏 呂振業(yè) 付向上 馮 銳

1 溫州市人民醫(yī)院胸心外科, 325000 浙江 溫州； 2 溫州市人民醫(yī)院骨科，325000 浙江 溫州

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步以及國(guó)民健康意識(shí)的增強(qiáng)，愈來愈多的老年人患者接受胸外科手術(shù)治療。術(shù)后譫妄(postoperative delirium，POD)作為術(shù)后常見的并發(fā)癥，在老年人群中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高[1-2]。近年來的一些證據(jù)表明，POD不僅可能導(dǎo)致患者長(zhǎng)期認(rèn)知功能下降[3]，并且與患者短期和長(zhǎng)期病死率的增加有關(guān)[4]。先前有幾項(xiàng)研究調(diào)查了胸外科手術(shù)患者發(fā)生POD的危險(xiǎn)因素[5-6]，但這些研究多集中于這些因素與POD發(fā)病率之間的關(guān)聯(lián)，目前尚缺乏用于評(píng)估胸外科患者POD風(fēng)險(xiǎn)的有效臨床工具。列線圖作為預(yù)測(cè)模型中較常見的可視化工具，可以根據(jù)病人不同的臨床特征量化其發(fā)生結(jié)局的概率，在日常臨床工作中有著廣泛的應(yīng)用[7]。因此，本研究擬通過對(duì)影響老年胸外科患者POD發(fā)生的可能影響因素進(jìn)行綜合評(píng)估，尋找預(yù)測(cè)POD發(fā)生的危險(xiǎn)因素，建立一個(gè)便捷簡(jiǎn)單、易于接受的列線圖模型，以輔助胸外科臨床醫(yī)護(hù)人員識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者，為術(shù)后譫妄的個(gè)體化防治提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

以2018年12月至2020年12月間在溫州市人民醫(yī)院胸外科接受手術(shù)治療且符合納入排除標(biāo)準(zhǔn)的老年患者為研究對(duì)象，根據(jù)術(shù)后是否發(fā)生譫妄分為POD組和非POD組。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)截至手術(shù)時(shí)，年齡≥60周歲；(2)接受包括肺、食管、縱隔、肋骨等部位在內(nèi)的普胸Ⅱ級(jí)及以上手術(shù)者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后1周內(nèi)接受其他手術(shù)的患者;(2)自動(dòng)出院或者住院期間死亡的患者；(3)術(shù)前、術(shù)中相關(guān)資料不完整的患者。

1.2 研究方法

采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)的調(diào)查表，通過電子病歷系統(tǒng)和問卷形式收集研究對(duì)象的術(shù)前以及術(shù)中資料。根據(jù)患者病史及會(huì)診信息，并結(jié)合譫妄診斷量表(confusion assessment method, CAM) 診斷術(shù)后譫妄[8]。

1.3 研究指標(biāo)

(1)術(shù)前相關(guān)指標(biāo)。包括患者年齡、性別、身高、體重、吸煙史、飲酒史、合并癥、術(shù)前白蛋白水平、術(shù)前血紅蛋白水平以及術(shù)前肌酐水平。(2)術(shù)前評(píng)估[9]。采用營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)篩查量表(nutrition risk screening,NRS-2002)評(píng)估患者入院時(shí)的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)分大于等于3分表明存在營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)；采用簡(jiǎn)易心智狀態(tài)問卷調(diào)查表(short portable mental status questionnaire, SPMSQ)評(píng)估患者認(rèn)知功能，該問卷由10個(gè)問題組成，答錯(cuò)2題以上為異常；采用視覺模擬評(píng)分法(visual analogue scale, VAS)評(píng)估患者的慢性疼痛程度；采用日常生活活動(dòng)能力(ADLs)評(píng)定量表評(píng)估患者的功能/體力狀態(tài)；采用匹茨堡睡眠指數(shù) (pittsburgh sleep quality index, PSQI)評(píng)價(jià)患者的睡眠情況，得分≥6分表示存在睡眠障礙；采用讀報(bào)檢查法評(píng)估老年患者的視力狀況，若患者只能閱讀標(biāo)題提示中度視力障礙，若不能閱讀標(biāo)題則提示重度視力障礙；采用輕聲耳語試驗(yàn)評(píng)估老年患者術(shù)前聽力狀態(tài)，方法為檢查者在老年患者耳側(cè)30 cm處輕聲說出3～6個(gè)數(shù)字讓其辨別，若患者回答不上半數(shù)以上的數(shù)字則說明其存在聽力障礙；(3)術(shù)中監(jiān)測(cè)指標(biāo)。包括手術(shù)部位、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、ASA分級(jí)、術(shù)中失血量以及是否圍手術(shù)期輸血等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用R 3.6.1軟件以及SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。連續(xù)性變量依據(jù)分布類型采用(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)或者中位數(shù)(四分位間距)表示，并采用t檢驗(yàn)或Wilcoxon秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)(%)表示，采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。采用最小絕對(duì)收縮和選擇算子(LASSO)回歸模型對(duì)納入的變量進(jìn)行篩選，然后使用多因素logistic回歸分析通過引入LASSO回歸模型中選擇的變量來構(gòu)建列線圖預(yù)測(cè)模型。此外，采用受試者工作特征(ROC)曲線下面積評(píng)價(jià)該模型的區(qū)分度；采用校準(zhǔn)圖形以及Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)評(píng)估該列線圖模型的一致性；決策曲線分析(DCA)用于評(píng)估不同閾值概率下的凈效益以確定該列線圖模型的臨床實(shí)用性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象一般特征

本研究共納入317名老年胸外科手術(shù)患者，其中58名患者發(fā)生術(shù)后譫妄。術(shù)后譫妄組和非術(shù)后譫妄組患者在年齡、高血壓、糖尿病、NRS-2002評(píng)分、日常生活活動(dòng)能力、匹茨堡睡眠指數(shù)以及手術(shù)時(shí)長(zhǎng)組間特征比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 老年胸外科患者術(shù)后譫妄組和非術(shù)后譫妄組患者的臨床特征比較

2.2 預(yù)測(cè)變量篩選

本研究中自變量較多且結(jié)局事件發(fā)生較少，因此通過LASSO回歸算法對(duì)預(yù)測(cè)因素進(jìn)行降維處理。當(dāng)最合適的調(diào)優(yōu)參數(shù)λ=0.179，篩選變量結(jié)果最優(yōu)。此時(shí)在LASSO分析中保留了年齡、 糖尿病、NRS-2002評(píng)分、匹茨堡睡眠指數(shù)以及手術(shù)時(shí)長(zhǎng)5個(gè)非零系數(shù)的變量。見圖1A以及圖1B。

圖1 使用LASSO回歸進(jìn)行預(yù)測(cè)變量的篩選

2.3 老年胸外科患者術(shù)后譫妄的列線圖模型構(gòu)建

2.3.1 多因素logistic回歸分析

將LASSO回歸保留的5個(gè)非零系數(shù)的變量納入到多因素logistic回歸中，結(jié)果顯示年齡、糖尿病、NRS-2002評(píng)分、匹茨堡睡眠指數(shù)以及手術(shù)時(shí)長(zhǎng)是老年胸外科患者發(fā)生術(shù)后譫妄的預(yù)測(cè)因素。見表2。

表2 老年胸外科患者POD的多因素logistic回歸分析

2.3.2 風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型

引入上述5個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，利用R軟件開發(fā)預(yù)測(cè)老年胸外科患者術(shù)后譫妄的風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型。見圖2。以1個(gè)年齡80歲的胸外科患者為例，從≥75歲年齡變量向上畫垂直線對(duì)應(yīng)的分值為95分，同理假如該患者無糖尿病(0分)、NRS-2002評(píng)分4分(76分)、匹茨堡睡眠指數(shù)3分(0分)、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)4 h(60分)，則該患者總得分為95+0+76+0+60=231分。因此，在總得分值軸到POD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)軸畫垂直線時(shí)，結(jié)果顯示該患者發(fā)生POD的風(fēng)險(xiǎn)約為80%。

圖2 預(yù)測(cè)老年胸外科患者術(shù)后譫妄的風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型

2.4 老年胸外科患者術(shù)后譫妄的列線圖模型評(píng)估

基于年齡、 糖尿病、NRS-2002評(píng)分、匹茨堡睡眠指數(shù)以及手術(shù)時(shí)長(zhǎng)等變量構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型，其C-index為0.798，表明該模型具有良好的區(qū)分度。見圖3A。此外，Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)(χ2=2.978，P=0.395)以及校準(zhǔn)圖形也顯示出該模型具有良好的一致性。見圖3B。

A:預(yù)測(cè)老年胸外科患者術(shù)后譫妄列線圖模型的ROC曲線；B:預(yù)測(cè)老年胸外科患者術(shù)后譫妄列線圖模型的校準(zhǔn)圖形。

2.5 老年胸外科患者術(shù)后譫妄列線圖模型臨床價(jià)值

該決策曲線顯示，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)閾值概率在11%到93%之間時(shí)，列線圖模型識(shí)別老年胸外科患者術(shù)后譫妄可產(chǎn)生臨床凈獲益。見圖4。

圖4 老年胸外科患者術(shù)后譫妄列線圖模型的臨床決策曲線

3 討論

現(xiàn)有研究證實(shí)POD與患者住院時(shí)間延長(zhǎng)、治療費(fèi)用增加、病死率增加等不良后果密切相關(guān)[4]。鑒于老年胸外科手術(shù)患者POD發(fā)生率較高，并且目前仍無有效手段對(duì)其進(jìn)行治療，因此早期識(shí)別POD高危人群十分必要。本研究通過LASSO回歸確定了包括年齡、糖尿病、NRS-2002評(píng)分、匹茲堡睡眠指數(shù)和手術(shù)時(shí)間在內(nèi)的5個(gè)預(yù)測(cè)因素，將其納入到多因素logistic回歸分析并建立了列線圖預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)老年胸外科患者POD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。該列線圖模型具有良好的區(qū)分度和一致性，有助于臨床醫(yī)護(hù)人員早期識(shí)別老年胸外科POD患者，從而改善患者的預(yù)后。

本研究共有18.30%的老年胸外科患者發(fā)生POD,這與此前宋源凱[5]報(bào)道的發(fā)生率大致相符。高齡與POD的發(fā)生密切相關(guān)，這一結(jié)論已在先前多項(xiàng)研究中被證實(shí)[3]。本研究LASSO回歸也顯示患者年齡是老年胸外科患者POD發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，并且通過多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)年齡≥75歲患者發(fā)生POD的風(fēng)險(xiǎn)是年齡<75歲患者的5.793倍。既往研究表明，老年人腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)合成酶的活性以及受體數(shù)量隨著年齡增長(zhǎng)而降低，這可能是高齡胸外科患者易發(fā)生POD的原因之一[5,10]。相關(guān)文獻(xiàn)表明相較于一般患者，POD在患有糖尿病的患者中更為普遍[11]。此次研究亦證實(shí)糖尿病是老年胸外科患者術(shù)后譫妄發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，其機(jī)制可能與患者的糖化血紅蛋白濃度升高有關(guān)[12]。文新平等[13]應(yīng)用簡(jiǎn)易微型營(yíng)養(yǎng)評(píng)估量表(MNA-SF評(píng)分)評(píng)估患者的術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)前營(yíng)養(yǎng)不良是老年髖部骨折患者POD發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。我們的研究采用了NRS-2002評(píng)分來評(píng)估患者的術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀況，研究結(jié)果與文新平[13]等一致。因此,我們建議對(duì)術(shù)前存在營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)的老年胸外科患者積極給予營(yíng)養(yǎng)支持治療，以減少POD的發(fā)生。一項(xiàng)納入101名接受關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者前瞻性研究表明，存在術(shù)前睡眠障礙者發(fā)生POD的風(fēng)險(xiǎn)是無術(shù)前睡眠障礙者的1.21倍(95%CI:1.03～1.41),我們研究的結(jié)果與其相似[14]。動(dòng)物研究表明，睡眠障礙會(huì)損害先天免疫防御，這可能導(dǎo)致與POD相關(guān)的炎癥失調(diào)[15]。此外，本研究還通過多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)手術(shù)時(shí)長(zhǎng)≥3 h患者其發(fā)生POD的風(fēng)險(xiǎn)是手術(shù)時(shí)長(zhǎng)<3 h患者的3.266倍，與陳熙猛等[16]的研究結(jié)果一致。有研究表明老年患者血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性差，較長(zhǎng)的手術(shù)時(shí)長(zhǎng)使得其出現(xiàn)低體溫、低血壓、低血氧癥等并發(fā)癥的概率增加，進(jìn)而增加POD的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[17]。

綜上所述，本研究基于包含年齡、糖尿病、NRS-2002評(píng)分、匹茲堡睡眠指數(shù)和手術(shù)時(shí)間在內(nèi)的列線圖模型，是一個(gè)具有臨床應(yīng)用價(jià)值的個(gè)體化預(yù)測(cè)模型，可幫助醫(yī)務(wù)人員早期預(yù)測(cè)老年胸外科手術(shù)患者術(shù)后譫妄的發(fā)生。但鑒于本模型是基于單中心回顧性資料建立的，因此未來在應(yīng)用于臨床實(shí)踐前，尚需在國(guó)內(nèi)外其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。