脊柱骨折患者術(shù)后腹脹發(fā)生的危險(xiǎn)因素分析及預(yù)警模型構(gòu)建

黎淑琴， 簡麗峰， 劉碧玉， 黃嘉钘， 李創(chuàng)， 李春雨， 崔基浩

受麻醉藥物、手術(shù)創(chuàng)傷以及長時(shí)間臥床制動(dòng)等因素影響，脊柱骨折患者術(shù)后易引起神經(jīng)功能障礙，造成胃腸蠕動(dòng)功能減弱，出現(xiàn)腹脹、便秘等相關(guān)并發(fā)癥。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道其發(fā)生率高達(dá)40%～88%，不但不利于術(shù)后康復(fù)，還嚴(yán)重影響著患者的生活質(zhì)量水平，因此盡早識(shí)別誘發(fā)腹脹的因素對于臨床防治工作具有重要價(jià)值[1-2]。目前關(guān)于脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的研究大多集中在發(fā)病原因、影響因素和治療方法等方面，缺乏可量化預(yù)測相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的模型。列線圖是一種由回歸模型演化而來的可視化平面模型，由一簇互不相交的線段將多因素回歸分析結(jié)果展示在同一平面上，憑借著可視可讀、簡捷實(shí)用的優(yōu)勢，近年來被廣泛應(yīng)用于預(yù)測臨床結(jié)局事件[3]?；诖?，本研究擬在單因素和Logistic回歸分析的基礎(chǔ)上建立脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖模型，旨在為臨床針對脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的防治工作提供一定的參考和依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性選取2018年1月至2021年8月我院骨科收治的318例脊柱骨折患者作為研究對象，以發(fā)生腹脹為隨訪結(jié)局事件，末次隨訪時(shí)間為2021年9月，根據(jù)脊柱骨折術(shù)后患者是否發(fā)生腹脹分為發(fā)生組和未發(fā)生組。本研究已通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：已行后入路脊柱手術(shù)；年齡>18歲；全身麻醉或硬膜外麻醉；臨床資料完整者；患者均知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠或哺育期女性；智力低下或患有精神疾病者；合并神經(jīng)功能損傷者；術(shù)前存在胃腸道器質(zhì)性疾病，如胃腸梗阻、腸系膜血管疾病、腸管畸形和胃腸道腫瘤等；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(ASA)分級(jí)>Ⅱ級(jí)；合并嚴(yán)重心腦腎肺肝等功能損害或其他惡性腫瘤疾病者；隨訪過程中失訪者。樣本量驗(yàn)證采用樣本量計(jì)算公式n=[(Ζα/2)2×P×(1-P)]/(δ2×deff)[4]，其中n為樣本量，Ζα/2為1.96，P為陽性率估計(jì)值，P×(1-P)最大為0.25，δ為最大允許誤差，deff為設(shè)計(jì)效應(yīng)值。在90%置信度下，絕對誤差為10%，取總比例為50%，則抽樣估算樣本量應(yīng)為192例，考慮10%的脫落率，則應(yīng)納入樣本量為212例，本研究最終納入318例脊柱骨折術(shù)后患者，納入樣本量充足。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 參考既往文獻(xiàn)關(guān)于誘發(fā)腹脹的危險(xiǎn)因素[5-7]，并結(jié)合我院骨科專家意見收集資料，其中包含：①一般資料：性別、年齡、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、是否抽煙、是否喝酒和每天下床活動(dòng)次數(shù)；②基礎(chǔ)疾病：糖尿病、高血壓、高血脂、心血管疾病(冠心病、心肌梗死、心絞痛、心力衰竭和短暫腦缺血病者等)；③實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)、血清白蛋白、血清鈉、血清鉀；④手術(shù)情況：麻醉方式、ASA分級(jí)、術(shù)前禁食情況、術(shù)后進(jìn)食時(shí)間、術(shù)后鎮(zhèn)痛時(shí)間和術(shù)后臥床時(shí)間；⑤藥物：抗菌藥物、腸道菌群藥、胃腸動(dòng)力藥。

1.2.2 標(biāo)本采集和檢測 在空腹?fàn)顟B(tài)下分別抽取所有研究對象肘部靜脈血5 ml置入抗凝負(fù)壓管，等待檢驗(yàn)；應(yīng)用離心機(jī)行3 000 r/min離心處理15 min后，取血漿，保存于低溫箱中。應(yīng)用德國西門子自動(dòng)生化儀(SIEMENS Advia 2400)檢測血常規(guī)等指標(biāo)，血清白蛋白、血清鈉、血清鉀分別將35 g/L、135 mmol/L、3.5 mmol/L設(shè)為截點(diǎn)值。

1.3 相關(guān)定義

①腹脹診斷標(biāo)準(zhǔn)：腸鳴音消失，腹部呈漸進(jìn)性隆起，聽診有氣過水聲，叩診呈鼓音。主要表現(xiàn)為腹部隱痛、膨脹、不適等，常伴有噯氣、打嗝、排氣過多等。②BMI：超重為BMI ≥24 kg/m2，肥胖為BMI≥28 kg/m2；③糖尿病：檢測空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L；或糖耐量試驗(yàn)(OGTT)中服糖后2 h血糖(2hPG)≥11.1 mmol/L；或隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/L；④高血壓：收縮壓≥140 mmHg，舒張壓≥90 mmHg。⑤高血脂：總膽固醇(TC)≥5.2 mmol/L；三酰甘油(TG)≥ 1.7 mmol/L；高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)<1.0 mmol/L；低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)≥ 3.4 mmol/L。當(dāng)在空腹?fàn)顟B(tài)下檢查靜脈血漿時(shí)符合以上任意一項(xiàng)指標(biāo)或以上均可診斷為血脂異常；⑥吸煙：吸煙≥1支/d，且持續(xù) >6個(gè)月為吸煙；⑦飲酒：飲酒≥1次/周，且持續(xù) >1個(gè)月為飲酒。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料采用例(%)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，采用Logistic回歸分析篩選影響因素，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用R(R3.5.3)軟件包和rms程序包制作Nomogram模型，采用rms程序包計(jì)算一致性指數(shù)(C-index)，并繪制校正曲線和ROC曲線評估模型的預(yù)測效能；以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 318例脊柱骨折患者術(shù)后腹脹發(fā)生情況

經(jīng)相關(guān)檢測確認(rèn)患者術(shù)后發(fā)生腹脹有64例，未發(fā)生腹脹254例，腹脹發(fā)生率為20.13%。

2.2 兩組患者參數(shù)資料比較

不同性別、年齡、BMI、合并糖尿病、合并高血壓、合并心血管疾病、是否飲酒、是否抽煙、ASA分級(jí)、術(shù)前禁食情況、術(shù)后進(jìn)食時(shí)間、術(shù)后鎮(zhèn)痛時(shí)間以及是否低鈉等資料均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而是否應(yīng)用抗菌藥物、是否應(yīng)用腸道菌群藥、是否應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥、麻醉方式、是否低蛋白、是否低鉀、術(shù)后臥床時(shí)間以及每天下床活動(dòng)次數(shù)等資料間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者參數(shù)資料單因素分析(例)

2.3 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹影響因素的Logistic回歸分析結(jié)果

以單因素分析篩選(P<0.05)的因素(是否應(yīng)用抗菌藥物、是否應(yīng)用腸道菌群藥、是否應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥、麻醉方式、是否低蛋白、是否低鉀、術(shù)后臥床時(shí)間、每天下床活動(dòng)次數(shù))為自變量，以脊柱骨折術(shù)后是否發(fā)生腹脹為因變量(賦值：發(fā)生=1，未發(fā)生=0)，進(jìn)行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，應(yīng)用抗菌藥物、未應(yīng)用腸道菌群藥、未應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥、全身麻醉、低鉀、術(shù)后臥床時(shí)間≥5 d、每天下床活動(dòng)次數(shù)<3次是脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)，見表2，表3。

表2 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹影響因素的Logistic回歸分析的變量賦值表

表3 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹影響因素的Logistic回歸分析

2.4 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)Nomogram預(yù)警模型的建立與驗(yàn)證

2.4.1 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)Nomogram預(yù)警模型的建立 基于7項(xiàng)獨(dú)立危險(xiǎn)因素建立脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)Nomogram預(yù)警模型，見圖1。各條評分線左側(cè)端點(diǎn)均對應(yīng)為0分，從抗菌藥物指標(biāo)起依次為83分、86分、95分、73分、75分、100分、86分，總分598分。使用方法：例如，1例脊柱骨折術(shù)后患者若應(yīng)用抗菌藥物，同時(shí)未應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥物，術(shù)后臥床時(shí)間≥5 d，那么發(fā)生腹脹風(fēng)險(xiǎn)是83+95+100=278分，與之對應(yīng)的發(fā)生腹脹風(fēng)險(xiǎn)約在18%左右。

圖1 預(yù)測脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)Nomogram預(yù)警模型

2.4.2 脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹風(fēng)險(xiǎn)Nomogram預(yù)警模型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn) 模型驗(yàn)證結(jié)果顯示：C-index為0.808(95%CI：0.778～0.838)，表明本列線圖辨別度較好；預(yù)測值與實(shí)測值基本一致，校正曲線趨近于理想曲線，見圖2，表明預(yù)測準(zhǔn)確性良好；內(nèi)部驗(yàn)證脊柱骨折術(shù)后患者發(fā)生腹脹風(fēng)險(xiǎn)Nomogram模型的ROC曲線下面積(AUC)為0.802(95%CI：0.775～0.829)，見圖3，表明區(qū)分度良好；以上均表明本模型具有良好的預(yù)測能力。

圖2 列線圖模型的校正曲線驗(yàn)證

圖3 列線圖模型的ROC曲線驗(yàn)證

3 討論

當(dāng)前，脊柱骨折患者圍手術(shù)期胃腸道功能紊亂發(fā)生率非常高，特別是術(shù)后，盡管是行微創(chuàng)手術(shù)，腹脹發(fā)生率仍普遍較高[8]。雖然胃腸道功能紊亂不是脊柱骨折的重要并發(fā)癥，然而一旦產(chǎn)生卻非常影響患者肢體功能恢復(fù)，降低其生活質(zhì)量水平。嚴(yán)重的腹脹可致使患者食欲不振，營養(yǎng)不良，從而影響術(shù)后切口恢復(fù)，甚至?xí)痣娊赓|(zhì)紊亂，進(jìn)一步誘發(fā)腸鳴音減弱、腸麻痹、腹脹加重等癥狀。另外，腹脹不僅會(huì)造成生理不適，也可致使患者產(chǎn)生緊張、易怒、焦慮等負(fù)性情緒，刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，進(jìn)一步加重腹脹[1]。由此可見，胃腸道功能紊亂帶給患者的不良影響甚至?xí)笥谠l(fā)疾病。引起腹脹的因素往往是多方面的，有研究表明約76.2%的患者腹脹是術(shù)后疼痛引起的。疼痛一直是骨科醫(yī)師關(guān)注的焦點(diǎn)，它不僅影響患者生理和心理，還在一定程度上影響了術(shù)后肢體功能的康復(fù)，盡管臨床鎮(zhèn)痛措施應(yīng)用繁多，可有效地改善術(shù)后疼痛，但仍存在50%～70%的患者術(shù)后疼痛得不到良好緩解。另外，脊柱骨折后出血量較多，易引起腹膜后血腫形成，刺激、壓迫交感神經(jīng)，造成交感神經(jīng)功能紊亂，以致消化道管壁神經(jīng)叢功能異常，腸蠕動(dòng)減緩或消失，無法正常排出消化道內(nèi)氣體，從而誘發(fā)腹脹[9]。汪涓等[5]研究表明，292例行脊柱骨折術(shù)后患者其中有56例發(fā)生胃腸道不適，發(fā)生率為19.18%。本研究結(jié)果顯示，318例脊柱骨折術(shù)后患者中有64例患者并發(fā)腹脹，發(fā)生率為20.13%，與上述文獻(xiàn)結(jié)果大致相符，其差異可能與樣本量選取和手術(shù)情況等不同有關(guān)，可見脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹并非罕見。故術(shù)前評估誘發(fā)腹脹高危因素，術(shù)后針對性實(shí)施預(yù)防措施十分關(guān)鍵，并進(jìn)行系統(tǒng)化預(yù)防性健康教育，有助于增強(qiáng)患者的自我管理能力，防止術(shù)后并發(fā)癥的產(chǎn)生。

Logistic回歸是一種非線性概率型的預(yù)測模型，能夠研究分類觀察結(jié)果和一些協(xié)變量之間的關(guān)系，臨床上一般會(huì)將其用來分析誘發(fā)疾病的高危因素[10]。在并發(fā)腹脹的危險(xiǎn)因素研究中，張盼盼等[11]研究證實(shí)應(yīng)用抗菌藥物是誘發(fā)腹脹的重要影響因素。分析原因可能是應(yīng)用抗菌藥物會(huì)破壞胃腸道微環(huán)境，造成菌群失調(diào)，同時(shí)與抗菌藥物相關(guān)性腸炎也會(huì)釋放毒素引起腸黏膜變性甚至壞死，誘發(fā)腹脹。潘美飛等[6]研究表明應(yīng)用腸道菌群藥和胃腸動(dòng)力藥是避免腹脹發(fā)生的保護(hù)因素，腸道菌群是腸道的正常微生物，它們能夠參加糖類及蛋白質(zhì)的代謝，促進(jìn)吸收礦物元素，也可以利用蛋白質(zhì)殘?jiān)铣扇梭w必需氨基酸及多種維生素。使用腸道菌群藥，可充分促進(jìn)腸蠕動(dòng)，減少并發(fā)腹脹的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥是避免腹脹發(fā)生的保護(hù)因素，推測原因是胃腸動(dòng)力藥可促進(jìn)腸蠕動(dòng)，避免食物滯留，同時(shí)胃腸動(dòng)力藥可抑制胃腸平滑肌，防止胃腸松弛，能夠有效促進(jìn)胃和十二指腸清除率改善，提高胃腸推進(jìn)力，從而減少并發(fā)腹脹的風(fēng)險(xiǎn)。張?jiān)诒蟮萚12]研究證實(shí)麻醉方式與腹脹發(fā)生密切相關(guān)，其中全身麻醉是誘發(fā)腹脹的危險(xiǎn)因素之一，分析原因可能是全身麻醉對交感及副交感神經(jīng)具有阻滯作用，胃腸功能需要在術(shù)后4～7 h內(nèi)才會(huì)逐漸恢復(fù)，因此增加了術(shù)后腹脹的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。低血鉀是誘發(fā)腹脹的重要危險(xiǎn)因素，一部分患者術(shù)后需應(yīng)用利尿劑、胰島素等，導(dǎo)致血鉀含量更低。而血鉀減少會(huì)致使腸腔水分缺乏，糞便干結(jié)，還會(huì)使神經(jīng)肌肉興奮性減弱，造成平滑肌麻痹，從而引發(fā)胃腸道脹氣，發(fā)生腹脹。沈芳[13]和張玉梅等[14]研究表明體位因素與腹脹發(fā)生密切相關(guān)，長期臥床制動(dòng)和活動(dòng)量減少會(huì)造成機(jī)體代謝減緩，導(dǎo)致胃腸蠕動(dòng)減慢，誘發(fā)腹脹。本研究Logistic回歸分析結(jié)果顯示，應(yīng)用抗菌藥物、未應(yīng)用腸道菌群藥、未應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥、全身麻醉、低鉀、術(shù)后臥床時(shí)間≥5 d、每天下床活動(dòng)次數(shù)<3次是脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這一結(jié)果佐證了上述各文獻(xiàn)對誘發(fā)腹脹危險(xiǎn)因素的研究結(jié)論。

Nomogram模型主要由賦分值、刻度線段、變量名稱三部分組成，每項(xiàng)變量均有對應(yīng)的賦分線段，變量的每個(gè)分類具有對應(yīng)的得分值，整體簡潔直觀，便于理解應(yīng)用[15]。Nomogram無需傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜運(yùn)算，僅通過作輔助線和簡單的求和計(jì)算即可快速得到脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)。本研究構(gòu)建預(yù)測脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)Nomogram模型顯示，應(yīng)用抗菌藥物為83分，未應(yīng)用腸道菌群藥為86分，未應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥為95分，全身麻醉為73分，低鉀為75分，術(shù)后臥床時(shí)間≥5 d為100分，每天下床活動(dòng)次數(shù)<3次為86分，醫(yī)務(wù)人員可以通過患者各項(xiàng)目得分情況預(yù)測脊柱骨折術(shù)后腹脹發(fā)生概率，盡早識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者并將其列為重點(diǎn)監(jiān)護(hù)對象。同時(shí)，對可以控制的危險(xiǎn)因素給予一定的干預(yù)措施，分級(jí)開展工作，合理分配醫(yī)療資源，從而提高預(yù)防性干預(yù)的工作效率，以最大限度減少腹脹的發(fā)生。為了避免模型的過度擬合和保證模型的準(zhǔn)確性，本研究對構(gòu)建的Nomogram進(jìn)行了多方面驗(yàn)證，結(jié)果顯示，C-index為0.808(95%CI：0.778～0.838)，校正曲線與理想曲線走勢基本一致，ROC曲線下面積(AUC)為0.802(95%CI：0.775～0.829)，表明本次模型對脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)具有良好的預(yù)測效能。

綜上所述，應(yīng)用抗菌藥物、未應(yīng)用腸道菌群藥、未應(yīng)用胃腸動(dòng)力藥、全身麻醉、低鉀、術(shù)后臥床時(shí)間≥5 d、每天下床活動(dòng)次數(shù)<3次是脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，基于上述危險(xiǎn)因素建立的Nomogram模型可準(zhǔn)確評估和量化脊柱骨折術(shù)后發(fā)生腹脹的風(fēng)險(xiǎn)。本研究的不足之處：樣本量較小，代表性不足，且均取自于同一研究中心，數(shù)據(jù)可能存在一定的選擇性偏倚，也未能納入其他中心樣本進(jìn)行模型外部驗(yàn)證；另外，影響術(shù)后腹脹發(fā)生的變量納入不全面，可能會(huì)遺漏有價(jià)值的指標(biāo)，同時(shí)也未對患者進(jìn)行遠(yuǎn)期隨訪。下一步將會(huì)通過擴(kuò)大樣本量、豐富風(fēng)險(xiǎn)變量、完善試驗(yàn)設(shè)計(jì)對模型進(jìn)行優(yōu)化和驗(yàn)證。