髖關節(jié)翻修術后輸血的危險因素分析及列線圖預測模型建立

洪尉師 張亞鑫 林群 馬藝博 孫鈺

1大連醫(yī)科大學（遼寧大連 116000）；2江蘇省蘇北人民醫(yī)院關節(jié)外科（江蘇揚州 225000）

隨著人類壽命的不斷增長和醫(yī)療技術的進步，越來越多的髖關節(jié)疾病患者選擇行人工髖關節(jié)置換術，隨之而來需要面臨的問題就是后期的髖關節(jié)翻修手術。一項歐洲多中心的觀察性研究顯示初次單側(cè)全髖關節(jié)置換術圍手術期平均失血量即可達1 944 mL［1］，而髖關節(jié)翻修術由于手術更復雜、軟組織損傷更大、骨量丟失多等因素導致其失血量遠遠多于初次髖關節(jié)置換術［2］。龐大的失血量意味著患者術后異體輸血的概率大大升高，同時增加住院時間和費用以及并發(fā)癥和死亡率等風險［3-6］。因此尋找髖關節(jié)翻修患者術后輸血的危險因素，提前干預并做好血液管理就顯得尤為重要。但目前并沒有相關研究報告髖關節(jié)翻修術后輸血風險的預測模型。因此，本研究旨在調(diào)查分析髖關節(jié)翻修患者術后輸血的發(fā)生率和術前危險因素，采用目前廣泛使用的列線圖來構(gòu)建術后輸血風險的預測模型，希望能為臨床上早期篩選術后高風險輸血患者提供指導意義。

1 資料與方法

1.1 病例資料收集2012年8月至2021年3月在江蘇省蘇北人民醫(yī)院行人工髖關節(jié)翻修術的患者共162 例，男69 例，女93 例，年齡37～92 歲。其中輸血組88 例，占比54.32%；未輸血組74 例，占比45.68%。在本研究中，輸血組被定義為在髖關節(jié)翻修術后14 d 內(nèi)接受異體輸血的患者。本院的輸血適應證為：Hb＜70 g/L 或Hb＜80 g/L 但伴有貧血癥狀的患者。本回顧性研究經(jīng)江蘇省蘇北人民醫(yī)院倫理委員會批準（受理號2021ky275）。納入標準：（1）綜合病史及檢查結(jié)果，有手術指征；（2）既往患側(cè)已行人工全髖關節(jié)置換；（3）年齡＞18 歲；（4）術前6 個月內(nèi)未出現(xiàn)嚴重的心腦血管問題；（5）病歷資料信息真實完整。排除標準：（1）術前輸血者；（2）凝血常規(guī)異常者；（3）既往有血栓病史者，長期服用抗凝藥物者；（4）嚴重的心肺或肝腎功能不全不能正常耐受手術者；（5）其他圍手術期禁忌證。

1.2 治療方法所有患者手術均由同一主刀醫(yī)師及其團隊完成，患者取側(cè)臥位，根據(jù)麻醉醫(yī)師會診意見采取椎管內(nèi)麻醉或全身麻醉，采取后外側(cè)入路，充分暴露后取出上次假體，結(jié)合患者自身情況安裝合適的髖關節(jié)假體。而后沖洗手術野，充分止血并局部注射“雞尾酒”后縫合關節(jié)腔。術后采用頭孢呋辛鈉（1.5 g bid × 2 d）預防感染，皮下注射低分子肝素鈉（4000AxaIU ih qd）預防下肢深靜脈血栓形成。

1.3 觀察指標收集患者資料，包括年齡、性別、BMI、高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松、術前紅細胞、術前血紅蛋白、術前血小板、術前凝血酶原時間（PT）、術前活化部分凝血酶時間（APTT）、術前國際標準化比值（INR）、術前凝血酶時間（TT）、術前血鈣、術前白蛋白和ASA 評分。BMI 按照中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準［7］，骨質(zhì)疏松情況根據(jù)患者骨密度檢查結(jié)果示：T 值＜-2.5 被定義為骨質(zhì)疏松。術前血紅蛋白根據(jù)血常規(guī)結(jié)果分為男性貧血：HB＜120 g/L；女性貧血：HB＜110 g/L。術前血鈣：2.75 mmol/L ≥正?！?.25 mmol/L，偏低＜2.25 mmol/L。其中高血壓及糖尿病患者術前藥物控制在血壓＜140/90 mmHg，空腹血糖＜7.3 mmHg。

1.4 統(tǒng)計學方法收集數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行分析，計數(shù)資料以例表示，比較用χ2檢驗；計量資料以均數(shù)±標準差表示，比較用獨立樣本t檢驗。首先進行因素篩選，將差異有統(tǒng)計學意義（為避免重要變量的丟失，單因素分析定義P＜0.1為差異有統(tǒng)計學意義）的變量進行多因素二元logistic 回歸分析［8］，進而得到髖關節(jié)翻修術后輸血的獨立危險因素。運用R 軟件（4.1.1）建立髖關節(jié)翻修術后輸血的預測模型，而后繪制列線圖及校準曲線，利用R語言計算曲線下面積（AUC）。評估列線圖模型的區(qū)分度、準確度。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 影響因素篩選結(jié)果結(jié)果顯示，未輸血組與輸血組在性別、年齡、BMI、糖尿病、術前血小板、術前APTT 和術前白蛋白水平方面差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.1），而在術前紅細胞、高血壓、骨質(zhì)疏松、術前血紅蛋白、術前INR、術前PT、術前TT、ASA 評分和術前血鈣水平方面差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.1），見表1、2。

表1 兩組計量資料影響因素比較Tab.1 Comparison of influencing factors of measurement data between the two groups ±s

表1 兩組計量資料影響因素比較Tab.1 Comparison of influencing factors of measurement data between the two groups ±s

影響因素年齡（歲）術前紅細胞（×1012/L）術前PLT（×109/L）術前PT（s）術前APTT（s）術前INR術前TT（s）術前白蛋白（g/L）未輸血組（n=74）68.09±8.90 4.29±0.64 201.41±72.09 13.01±0.74 37.32±7.72 0.99±0.07 17.41±1.07 43.54±4.95輸血組（n=88）68.94±9.99 4.09±0.63 201.73±73.50 13.40±1.40 38.24±7.52 1.02±0.14 17.09±1.20 42.49±5.77 t值-0.572 1.931-0.028-2.279-0.765-1.750 1.835 1.249 P值0.568 0.055 0.978 0.024 0.446 0.082 0.068 0.214

2.2 多因素logistic 回歸分析結(jié)果結(jié)果顯示，高血壓、骨質(zhì)疏松、術前血紅蛋白、術前血鈣與術后輸血與否密切相關，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表4。

表2 兩組計數(shù)資料影響因素比較Tab.2 Comparison of influencing factors of counting data between the two groups例

表3 變量賦值表Tab.3 Variable assignment table

表4 髖關節(jié)翻修術后輸血危險因素的多因素分析結(jié)果Tab.4 Multivariate analysis results of risk factors for blood transfusion after hip revision

2.3 預測模型構(gòu)建運用R 軟件（4.1.1）根據(jù)多因素分析結(jié)果來構(gòu)建髖關節(jié)翻修術后輸血的列線圖模型（圖1），并繪制其ROC 曲線及校準曲線。得到曲線下面積（AUC）為0.751，校準曲線斜率接近1（圖2），表明該預測模型預測術后輸血風險具有較好的區(qū)分度和準確度。

圖1 預測髖關節(jié)翻修術后輸血的列線圖Fig.1 A diagram predicting blood transfusion after revision of the hip joint

圖2 列線圖預測髖關節(jié)翻修術后輸血的校準曲線Fig.2 Calibration curves for the prediction of blood transfusion after revision of the hip joint using a line diagram

3 討論

髖關節(jié)翻修術因其手術更復雜、軟組織損傷更大和骨量丟失更多等原因而導致其失血量遠遠多于初次髖關節(jié)置換術［2，9］。圍手術期大量失血導致患者乏力、恐慌、呼吸短促甚至休克。因此，識別高?；颊卟⒓霸绺深A以減少輸血的發(fā)生是非常重要的。本研究中結(jié)果顯示術前血紅蛋白、術前血鈣、骨質(zhì)疏松、高血壓是髖關節(jié)翻修術后輸血的獨立危險因素，然后基于這4 項獨立危險因素創(chuàng)建術后輸血風險的列線圖預測模型，列線圖的AUC 為0.751。此外，列線圖的AUC 顯著高于所有獨立預測變量的AUC。更重要的是，列線圖得到了獨立隊列的驗證，驗證結(jié)果證實該列線圖可以很好地預測髖關節(jié)翻修術患者的圍手術期輸血與否。根據(jù)評估結(jié)果，可于術前篩選出髖關節(jié)翻修術后輸血高?；颊邚亩崆安扇中g期血液管理，以減少經(jīng)濟負擔和副作用風險。

既往研究已經(jīng)證明術前貧血是影響關節(jié)置換術后輸血的獨立危險因素［10-13］。本研究中將男女貧血分別定義為：男性：HB＜120 g/L；女性：HB＜110 g/L。通過多因素logistic 回歸分析最終得到：術前血紅蛋白正常為關節(jié)置換術后的保護因素。相較于血紅蛋白正常的患者，術前血紅蛋白降低患者將在列線圖中增加約61 分的權(quán)重。因此，對于術前血紅蛋白降低的患者，可于術前注射促紅細胞生成素或采取術前血液稀釋等手段來減少髖關節(jié)翻修術后異體輸血的風險。

有研究認為血鈣降低會激活鈣離子受體所在血管周圍神經(jīng)，使得切口周圍的血流動力學發(fā)生變化，導致更多的失血［14］。同時鈣離子在內(nèi)源性或外源性凝血機制酶聯(lián)反應中發(fā)揮著主要作用，血鈣水平的降低意味著凝血功能的減退，從而造成了更多血液的丟失。本研究中發(fā)現(xiàn)術前血鈣降低是髖關節(jié)翻修術患者術后輸血的獨立危險因素，術前血鈣降低患者將在列線圖中增加約76 分的權(quán)重。因此，對于術前血鈣水平降低患者，合理提高其血鈣可以有效減少髖關節(jié)翻修術后異體輸血的發(fā)生。

本研究顯示相比較于骨量正常的患者，骨質(zhì)疏松患者將在列線圖中增加約100 分的權(quán)重。主要原因分析認為：骨質(zhì)疏松患者的骨髓間隙增加，截骨后血液流進增大的骨髓間隙中，導致隱性失血隨之增加。另外，骨質(zhì)疏松患者體內(nèi)氧自由基水平升高，可與紅細胞磷脂膜產(chǎn)生過氧化反應而導致溶血，進一步加重血紅蛋白的丟失［15-16］。因此，對骨質(zhì)疏松患者采取術前有效的干預措施，如術前血液稀釋或自體血回輸?shù)却胧┠軌蝾A防髖關節(jié)翻修術后異體輸血的發(fā)生。

既往有報道稱高血壓是患者髖部術后失血的危險因素［17］，而本研究中高血壓患者將在列線圖中增加約57 分的權(quán)重。分析原因可能是：雖然術中常規(guī)使用氨甲環(huán)酸等止血藥物來減少術后隱性失血的發(fā)生，但為了預防下肢深靜脈血栓形成等術后并發(fā)癥而往往于手術當天即采取抗凝治療；同時由于軟組織松解、髖臼打磨以及術中擴髓所形成的微小出血點在血壓升高、毛細血管脆性增加等作用下不斷滲血瘀滯在組織間隙中，從而導致患者隱性失血大大增加［17］。因此，針對術前高血壓患者，于術前進行合理的降壓治療對于減少髖關節(jié)翻修術后的異體輸血意義重大。

既往有文獻曾報道稱年齡是患者術后輸血風險增加的危險因素，年齡≥80 歲的患者相較于更年輕的患者對術后輸血的需求更高［18］。但在本研究中并未發(fā)現(xiàn)年齡對患者術后輸血率的影響，考慮可能是其他因素干擾所致。既往文獻已經(jīng)證實更長的手術時間是患者術后輸血的危險因素［19-21］，而高齡患者因其基礎疾病多導致其對手術和麻醉的耐受程度較差而要求更短的手術時間；且相較于年輕患者術后追求更好的功能，高齡患者可能主要解決疼痛問題從而一定程度上縮短了手術時間。因此，高齡患者或許因其手術目的和要求的不同而間接通過影響手術時間降低了患者的術后輸血率。因此，在本次研究中并未體現(xiàn)出年齡與其術后輸血率的顯著相關性。

本研究旨在針對患者手術前指標篩選出高輸血風險因素并提前采取預防措施，納入的所有因素均為術前指標。術后輸血相關的危險因素如手術時間、術后血鈣等已在文獻中證實的因素并未納入研究。因此，本研究存在不足：（1）采用回顧性研究，納入研究的數(shù)據(jù)均來自醫(yī)院病歷系統(tǒng)而容易產(chǎn)生選擇偏倚和回憶偏倚，在預測上的判別能力有待外部測試證實，未來需要前瞻性的研究來更好地證明這一結(jié)論。（2）由于研究條件的限制，本研究為單中心臨床研究，考慮到髖關節(jié)翻修患者本身病例數(shù)較少而放寬了研究周期，因此可能在手術技術、硬件設施和手術用藥方面存在偏倚。

綜上所述，高血壓、骨質(zhì)疏松、術前血紅蛋白以及術前血鈣水平是導致髖關節(jié)翻修患者術后輸血的獨立危險因素；通過R 語言軟件構(gòu)建術后輸血列線圖預測模型的區(qū)分度與準確度良好。根據(jù)此列線圖預測模型可以提前篩選出術后輸血高?；颊卟⒎e極采取措施，如術前合理控制患者血壓及血鈣水平、術前應用促紅細胞生成素、圍手術期血液稀釋和自體血回輸?shù)?，能夠減少髖關節(jié)翻修患者術后輸血的發(fā)生。