小兒留置針采血標(biāo)本溶血列線圖預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建

崔 英，姚燕群，孫 琴

嘉興市第一醫(yī)院，浙江嘉興 314000

標(biāo)本溶血是指各種原因?qū)е录?xì)胞膜的分裂與破壞[1]，從而使紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白和其他物質(zhì)釋放到血漿中，是造成血標(biāo)本不合格的主要因素之一。標(biāo)本溶血對(duì)大多數(shù)生化檢驗(yàn)項(xiàng)目產(chǎn)生顯著性影響，直接導(dǎo)致醫(yī)生誤判[2]。美國病理協(xié)會(huì)將血標(biāo)本溶血率2%作為臨床最佳實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)[3]。美國梅奧診所針對(duì)0～169 d嬰兒的調(diào)查顯示所有標(biāo)本溶血率33%[4]。國內(nèi)某三級(jí)甲等醫(yī)院調(diào)查數(shù)據(jù)顯示標(biāo)本溶血率為30.52%[5]。因此，本研究探索導(dǎo)致小兒標(biāo)本溶血的風(fēng)險(xiǎn)因素，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，以期指導(dǎo)兒科臨床護(hù)士采血操作，降低標(biāo)本溶血發(fā)生率，從而提高兒科血標(biāo)本的質(zhì)量。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

本研究獲得嘉興市第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審批號(hào)：LS2019-223)，患兒監(jiān)護(hù)人均知情同意，簽署書面知情同意書。采用便利抽樣法，選取入住嘉興市第一醫(yī)院且入院當(dāng)天接受靜脈輸液和靜脈采血的患兒為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡29 d～8歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在高溶血狀態(tài)的患兒，如燒傷、彌散性血管內(nèi)凝血、溶血性貧血等；1周內(nèi)輸注紅細(xì)胞、24 h內(nèi)使用甘露醇的患兒。根據(jù)建模樣本量計(jì)算公式的要求[6]，樣本量應(yīng)取變量數(shù)的10倍，本研究共納入13個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，樣本量為130，考慮標(biāo)本溶血發(fā)生率為33%[4]和20%的樣本流失，因此，本研究所需樣本量為13×10×(1+0.2)÷0.33=473。選取2019年8月至12月符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)的546例患兒進(jìn)入建模組；選取2020年1月至7月符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)的361例患兒進(jìn)入驗(yàn)證組。

1.2 方法

1.2.1采血用物

采用24G 或26G型號(hào)Y型留置針，5.5號(hào)真空采血針、3.5 mL惰性分離促凝真空采血管、4 mL肝素鋰真空采血管。

1.2.2采血方法

1名護(hù)士根據(jù)患兒靜脈條件選擇24G或26G型號(hào)Y型留置針，按操作規(guī)范進(jìn)行留置針穿刺和采血，將真空采血管與留置針連接，采血過程中松止血帶，完成血標(biāo)本采集后連接輸液管輸液；另1名護(hù)士負(fù)責(zé)采集相關(guān)資料。血標(biāo)本采集后30 min內(nèi)由后勤工人送檢。

1.2.3資料收集

由1名經(jīng)過培訓(xùn)的護(hù)士通過標(biāo)本溶血影響因素調(diào)查表收集建模組患兒行靜脈輸液和靜脈采血時(shí)相關(guān)資料。該調(diào)查表根據(jù)國內(nèi)外標(biāo)本溶血影響因素的研究[7-8]和臨床經(jīng)驗(yàn)自行設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括患兒性別、診斷、年齡(依據(jù)兒童不同年齡組分類[9])、采血部位(手背、手腕、頭部、內(nèi)踝、足背)、耳指溫差(耳部溫度與中指指端溫度差)、穿刺靜脈外觀直徑(由穿刺者在穿刺前用高精度卡尺測(cè)量，以0.5 mm距差[10]分類)、靜脈充盈度(分明顯充盈、較充盈、不充盈3個(gè)等級(jí)[11])、擠壓程度(重度為擠壓力度造成皮膚紅暈，輕度為有擠壓但未造成紅暈，無擠壓)、留置針的型號(hào)(24G、26G)、采血速度(采集血量除以所用的時(shí)間，以0.05 mL/s為間距分類)、靜脈穿刺順利度(順利為一次穿刺送管成功，不順利為反復(fù)穿刺或送管不暢)、采血管類型(惰性分離促凝真空采血管及肝素鋰真空采血管)、室溫(采血時(shí)的室內(nèi)溫度)等。耳溫測(cè)量用美國產(chǎn)耳溫儀、中指指端皮膚測(cè)溫用美國產(chǎn)紅外線測(cè)溫儀，采血前測(cè)量3次取平均值。

1.2.4判斷方法

標(biāo)本靜置1 h后以高速離心機(jī)3 500轉(zhuǎn)離心10 min后，由1名非試驗(yàn)參與人員與不知情的檢驗(yàn)室人員共同對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)色卡[12]肉眼觀察，同時(shí)將血清在生化儀中檢測(cè)，如血清顏色為黃色系并且生化免疫分析儀溶血指數(shù)<15則判斷標(biāo)本無溶血[13]；如血清顏色為紅色系或生化儀溶血指數(shù)≥15，考慮有溶血，再次測(cè)定血清血紅蛋白含量判斷溶血程度。輕度溶血：血清血紅蛋白<1 000 mg/L；中度溶血：血清血紅蛋白1 000～3 000 mg/L；重度溶血：血清血紅蛋白>3 000 mg/L[14]。

1.2.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用 SPSS 21.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)建模組資料進(jìn)行單因素分析，計(jì)量資料采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用x2檢驗(yàn)，構(gòu)建預(yù)測(cè)模型采用多元Logistic回歸分析，通過 R3.4.0軟件中的rms程序?qū)θ脒x變量建立預(yù)測(cè)列線圖模型，并使用Hosmer-Lemeshow 驗(yàn)證模型的擬合度，P值越大說明擬合度越優(yōu)。以受試者工作特征曲線下面積評(píng)價(jià)模型的預(yù)測(cè)能力。以靈敏度、特異度和正確率來驗(yàn)證模型的實(shí)際應(yīng)用效果。

2 結(jié)果

2.1 患兒的一般資料

建模組患兒中男330例、女216例；年齡29 d～8歲，平均(2.48±2.17)歲；呼吸系統(tǒng)疾病302例，消化系統(tǒng)疾病122例，神經(jīng)系統(tǒng)疾病64例，免疫系統(tǒng)疾病33例，其他疾病25例；使用24G留置針287例，26G留置針259例；室溫20～32℃，平均(23.67±2.21)℃。其他一般資料見表1。

2.2 標(biāo)本溶血發(fā)生率

建模組546例患兒入院當(dāng)天共采集546份標(biāo)本，發(fā)生溶血227份(41.6%)，其中重度溶血12份(5.3%)、中度溶血 53份(23.3%)、輕度溶血162份(71.4%)；未發(fā)生溶血319份(58.4%)。

2.3 標(biāo)本溶血相關(guān)因素的單因素分析

根據(jù)標(biāo)本溶血判斷情況，將546份標(biāo)本分為溶血組227份、未溶血組319份。單因素分析顯示，不同性別、年齡、疾病類型、留置針、室溫的標(biāo)本溶血發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；不同采血部位、耳指溫差、穿刺靜脈外觀直徑、靜脈充盈度、擠壓程度、采血速度、靜脈穿刺順利度、采血管類型的標(biāo)本溶血發(fā)生率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 患兒一般資料及溶血相關(guān)因素的單因素分析(n=546) 例

表1(續(xù))

2.4 風(fēng)險(xiǎn)模型的建立

2.4.1多因素分析

將單因素分析P<0.05的變量納入多元Logistic回歸模型，變量賦值見表2，采用Back-LR法建立標(biāo)本溶血的風(fēng)險(xiǎn)模型，最終進(jìn)入模型的變量有穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型、擠壓程度。見表3。

表2 多元Logistic回歸變量的名稱及賦值

表3 溶血多元Logistic回歸分析

2.4.2建立列線圖模型

應(yīng)用R3.4.0軟件，運(yùn)用R語言的foreign程序包讀取原始數(shù)據(jù)，運(yùn)用rms程序?qū)⒍嘣狶ogistic回歸結(jié)果顯示的危險(xiǎn)因素代入建立函數(shù)模型，再調(diào)取gg-plot2程序包根據(jù)函數(shù)模型進(jìn)行繪圖，建立預(yù)測(cè)標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，見圖1。列線圖顯示導(dǎo)致兒童溶血主要因素依次：采血速度、采血管類型、穿刺靜脈外觀直徑、擠壓程度。模型風(fēng)險(xiǎn)總分區(qū)間為0～240分，風(fēng)險(xiǎn)率為0.001～0.999，隨著分值的升高，溶血發(fā)生的概率增大。如某患兒血標(biāo)本使用肝素鋰真空采血管(得分=51)，選擇>1.5～2.0 mm的靜脈(得分=2)，采血速度0.10～0.15 mL/s(得分=78)，采血過程中護(hù)士重度擠壓(得分=28)，則列線圖模型評(píng)分總得分=51+2+78+28=159分，對(duì)應(yīng)的標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)概率為0.96， 屬標(biāo)本溶血高風(fēng)險(xiǎn)患兒。

圖1 預(yù)測(cè)標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型

2.5 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型擬合及預(yù)測(cè)效果的分析

對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)驗(yàn)證擬合效果，P=0.408，見圖2。 采用受試者工作特征曲線檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)實(shí)際溶血的靈敏度與特異度，見圖3，以約登指數(shù)最大值為預(yù)測(cè)模型的最佳臨界值。最終測(cè)得受試者工作特征曲線下面積為0.906(95%CI為0.881～0.930)，約登指數(shù)為0.665，靈敏度為0.806， 特異度為0.859。

圖2 預(yù)測(cè)模型的擬合度曲線

圖3 預(yù)測(cè)模型的受試者工作特征曲線

2.6 小兒留置針采血標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)模型臨床應(yīng)用效果分析

驗(yàn)證組361例患兒,其中男220例、女141例；年齡30 d～8歲，平均(2.66±2.56)歲；呼吸系統(tǒng)疾病199例、消化系統(tǒng)疾病84例、神經(jīng)系統(tǒng)疾病41例、免疫系統(tǒng)疾病21例、其他疾病16例。應(yīng)用本預(yù)測(cè)模型對(duì)驗(yàn)證組361例患兒進(jìn)行標(biāo)本溶血預(yù)測(cè)驗(yàn)證,361例患兒共采集361份標(biāo)本，實(shí)際發(fā)生溶血152份，發(fā)生率42.1%，模型判斷為121份，誤判31份，靈敏度為79.6%；實(shí)際未發(fā)生溶血209份，模型判斷為186份，誤判23份，特異度為89.0%。模型總正確率為(121+186)/361=85.0%。

3 討論

3.1 小兒留置針采血標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖具有臨床指導(dǎo)意義

血標(biāo)本的質(zhì)量關(guān)系到檢驗(yàn)結(jié)果是否能夠真實(shí)反映患者的病情，是判斷患者病情進(jìn)展程度及疾病治療效果的重要依據(jù)。近幾年，研究發(fā)現(xiàn)，通過留置針進(jìn)行采血可以避免反復(fù)穿刺痛苦，尤其符合廣大患兒家長(zhǎng)的意愿；而且通過留置針采血標(biāo)本溶血率在實(shí)驗(yàn)室要求的標(biāo)本合格率范圍內(nèi)(血液標(biāo)本溶血率<2%)[15-16]。本研究發(fā)現(xiàn)小兒留置針采血標(biāo)本的總體溶血率為41.6%(227/546)，可能與研究對(duì)象不同有關(guān)，兒童有其生理特殊性，進(jìn)而出現(xiàn)不同溶血率[17-18]。本模型中的穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型是公認(rèn)的導(dǎo)致溶血的因素，但對(duì)標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)研究相對(duì)缺乏。列線圖是一種將臨床結(jié)局與相關(guān)因素整合的模型工具，每個(gè)變量對(duì)應(yīng)列線圖相應(yīng)變量軸上相應(yīng)點(diǎn)，以該點(diǎn)做變量軸的垂直線對(duì)應(yīng)至上方評(píng)分標(biāo)尺，得到該變量得分，通過各相關(guān)因素對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)相加得到總分，以總分對(duì)應(yīng)在溶血風(fēng)險(xiǎn)軸上的點(diǎn)，得出臨床結(jié)局發(fā)生的概率，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于個(gè)體化、精確化預(yù)測(cè)結(jié)局有著重要意義[19]。本研究通過收集臨床采血過程中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型發(fā)現(xiàn)：采血速度、采血管類型、穿刺靜脈外觀直徑、擠壓程度是小兒留置針采血標(biāo)本溶血的高危因素。經(jīng)過驗(yàn)證，本列線圖模型的受試者工作特征曲線下面積為0.906，Hosmer-Lemeshow 的P>0.05，說明模型有較好的預(yù)測(cè)效果。因此，臨床可以應(yīng)用該模型識(shí)別小兒留置針采血標(biāo)本溶血的危險(xiǎn)因素，并采取針對(duì)性的干預(yù)措施，如主動(dòng)選擇直徑粗大的靜脈；采血時(shí)避免過度擠壓；遇到采血速度慢，采集困難時(shí)，及時(shí)改為鋼針采血等措施 ，從而有效降低標(biāo)本溶血發(fā)生率，提高臨床血標(biāo)本檢驗(yàn)的正確性。

3.2 小兒留置針采血標(biāo)本溶血風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型相關(guān)危險(xiǎn)因素分析

本研究建立的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，在單因素分析時(shí)共篩選出8個(gè)變量，多因素分析時(shí)穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型、擠壓程度4個(gè)變量是小兒留置針采血標(biāo)本溶血發(fā)生的危險(xiǎn)因素。

3.2.1穿刺靜脈外觀直徑越細(xì)溶血風(fēng)險(xiǎn)越高

McCaughey等[7]研究發(fā)現(xiàn)，用留置針從肘部靜脈采血標(biāo)本溶血發(fā)生率較低，可能與肘部靜脈粗大，血流量大有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，采血靜脈直徑≤1.0 mm發(fā)生標(biāo)本溶血概率高于>2.0 mm的靜脈(OR=2.597)。分析可能原因，小兒靜脈細(xì)小，24G留置針直徑為0.73 mm，置入≤1.0 mm的靜脈，導(dǎo)管占據(jù)血管內(nèi)徑 1/2以上，直接阻礙血液回流，導(dǎo)致血流量減少，采血困難而發(fā)生溶血。

3.2.2采血速度越慢溶血風(fēng)險(xiǎn)越高

陳嵐等[8]研究發(fā)現(xiàn)，靜脈采血不通暢的患者發(fā)生溶血的可能性為通暢者的5.542倍。本研究發(fā)現(xiàn)，采血速度<0.10 mL/s發(fā)生標(biāo)本溶血概率高于>0.20 mL/s采血速度(OR=5.882)，說明速度越慢，標(biāo)本越容易溶血，可能與血液在采血管路中停留時(shí)間過長(zhǎng)，負(fù)壓的環(huán)境下容易使紅細(xì)胞破裂發(fā)生溶血有關(guān)。

3.2.3采血管負(fù)壓高容易發(fā)生溶血

有研究證實(shí)，低負(fù)壓采血管能夠減少標(biāo)本溶血的發(fā)生率，采血量小于試管容量一半溶血發(fā)生率更高[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，肝素鋰真空采血管(快速血生化)溶血發(fā)生率高于惰性分離促凝真空采血管(OR=19.762)，這可能與肝素鋰真空采血管內(nèi)負(fù)壓較高有關(guān)，負(fù)壓高采血流速快，血流成一直線，直濺管底，導(dǎo)致紅細(xì)胞撞擊破裂，同時(shí)兒童采血量普遍不足，導(dǎo)致采血后管內(nèi)仍有負(fù)壓存在，紅細(xì)胞膨脹破裂而溶血。

3.2.4采血時(shí)擠壓程度重易發(fā)生溶血

本研究發(fā)現(xiàn)，采血時(shí)重度擠壓發(fā)生溶血的概率高于不擠壓(OR=2.022)。分析可能原因，紅細(xì)胞表面積大呈雙凹盤狀，其膜以脂質(zhì)雙層、膜蛋白鑲嵌在脂質(zhì)雙層間相互連接形成膜的骨架，受到外力作用時(shí)，骨架非常容易斷裂[21],故采血時(shí)用力擠壓會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂溶血。

3.3 本研究的局限性

本研究存在一定的局限性，在收集樣本時(shí)局限于單中心的樣本，是否適用于其他機(jī)構(gòu)還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證，期待開展大樣本、多中心的臨床研究來驗(yàn)證本項(xiàng)研究成果。