足月單活胎初產(chǎn)婦頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的建立及驗證

劉艷清，龔清泉，袁玉紅，胡 靜，田小兵，石 琪*

(1.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，南充 637000；2.川北醫(yī)學(xué)院，南充 637000)

頭位難產(chǎn)是指在分娩過程中因胎頭俯屈、旋轉(zhuǎn)及下降受阻而導(dǎo)致的困難分娩，若不能及時處理會給母兒帶來危害，如感染、產(chǎn)后出血、胎兒窘迫，增加剖宮產(chǎn)率，產(chǎn)生不愉快的分娩經(jīng)歷，甚至導(dǎo)致母兒死亡[1]。明確引起頭位難產(chǎn)的相關(guān)分娩因素，對早期識別及正確處理頭位難產(chǎn)，促進自然分娩，降低剖宮產(chǎn)率及圍生期母兒發(fā)病率具有重要意義。既往關(guān)于頭位難產(chǎn)的研究多集中于高危因素的分析，鮮有預(yù)測模型的構(gòu)建。本研究結(jié)合前期研究，基于川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院的臨床數(shù)據(jù)，建立足月單活胎初產(chǎn)婦頭位難產(chǎn)的預(yù)測模型，并構(gòu)建列線圖，同時以經(jīng)陰道試產(chǎn)符合標準的足月單活胎頭位初產(chǎn)婦數(shù)據(jù)為外部驗證，檢驗?zāi)Ｐ偷念A(yù)測性能。

1 資料與方法

1.1 研究對象 建模及內(nèi)驗證數(shù)據(jù)集：以2015年1月1日至2020年12月31日于川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科經(jīng)陰道試產(chǎn)的足月單活胎頭位初產(chǎn)婦的臨床病例資料為研究對象構(gòu)建臨床預(yù)測模型，同時以該研究對象進行Bootstrap重復(fù)取樣內(nèi)部驗證。外驗證數(shù)據(jù)集：以2021年1月1日至2022年4月30日川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科經(jīng)陰道試產(chǎn)的足月單活胎頭位初產(chǎn)婦的臨床病歷資料為外驗證數(shù)據(jù)集。建模數(shù)據(jù)集及外驗證數(shù)據(jù)集納入、排除及診斷標準一致。本研究經(jīng)川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院倫理委員會審核通過(2022ER029-1)。納入標準：足月(37+0～41+6周)、單活胎、頭位、經(jīng)陰道試產(chǎn)的初產(chǎn)婦。排除標準：產(chǎn)婦精神障礙性疾病及認知功能不全、入院時宮口開大>6cm、產(chǎn)程中使用椎管內(nèi)鎮(zhèn)痛、社會因素和產(chǎn)程中胎兒宮內(nèi)窘迫中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)及一般資料不全者。

1.2 診斷標準[2]頭位難產(chǎn)包括活躍期停滯和第二產(chǎn)程延長。(1)活躍期停滯：破膜且宮口擴張≥6cm后，宮縮正常，宮頸口停止擴張≥4h；破膜且宮口擴張≥6cm后，宮縮欠佳，宮頸口停止擴張≥6h。(2)第二產(chǎn)程延長：無椎管內(nèi)鎮(zhèn)痛下，初產(chǎn)婦第二產(chǎn)程時限>3h，產(chǎn)程無進展(包括胎頭下降、旋轉(zhuǎn))。陰道順娩：是指妊娠37+0～41+6周，產(chǎn)程進展正常，胎兒以頭位自然娩出，產(chǎn)后母兒狀態(tài)良好的分娩。按診斷標準分為頭位難產(chǎn)組及陰道順娩組。

1.3 研究方法

1.3.1 病歷資料收集 回顧搜集病歷資料，記錄產(chǎn)婦的一般資料(臨產(chǎn)前情況)，如年齡、身高、產(chǎn)前體重、孕次、分娩時妊娠天數(shù)、胎膜早破、是否引產(chǎn)、是否臍帶繞頸、胎兒腹圍，以及臨產(chǎn)后至活躍期起點情況，如是否潛伏期延長、是否宮頸水腫、活躍期起點的胎先露位置和胎方位。

1.3.2 相關(guān)定義及說明 (1)產(chǎn)前體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)=體重(kg)/身高2(m2)；(2)孕周：通過早孕期頂臀長或中孕期雙頂徑、腹圍及股骨長核對；(3)胎兒腹圍：臨產(chǎn)前1周內(nèi)通過超聲取臍靜脈入肝處與胎兒脊柱垂直的腹部橫切面直接測得；(4)胎膜早破：臨產(chǎn)前胎膜自然破裂；(5)活躍期：從活躍期起點(6cm)至宮口開全稱為活躍期；(6)潛伏期延長：初產(chǎn)婦從規(guī)律宮縮至宮口擴張到6cm所用時限超過20h；(7)活躍期起點的胎先露位置：活躍期起點胎兒顱骨最低點與坐骨棘平面的關(guān)系，平坐骨棘時，以“0”表示，在坐骨棘平面上1cm，以“-1”表示，在坐骨棘平面下1cm，以“+1”表示，余依次類推；(8)活躍期起點的胎方位：活躍期起點胎頭枕部與母體骨盆的關(guān)系，位于骨盆前方為枕前位(occiput anterior position,OA)；非OA：除枕前位外的其他頭位，包括枕橫位、枕后位、高直前位、高直后位、前不均傾位、面先露；(9)宮頸水腫：產(chǎn)程中宮頸前唇長時間被壓于胎頭與恥骨聯(lián)合之間，血液回流受阻引起的異常宮頸肥大；(10)經(jīng)陰道試產(chǎn)產(chǎn)婦均排除了明顯頭盆不稱、骨盆異常、軟產(chǎn)道異常、嚴重妊娠合并癥、病理產(chǎn)科情況及合并心功能不全等嚴重內(nèi)科疾??；(11)產(chǎn)程評估：由受過規(guī)范化培訓(xùn)的助產(chǎn)士與主治醫(yī)師及以上職稱臨床醫(yī)生有效合作評估，潛伏期每4h，活躍期每2h陰道檢查1次，根據(jù)個體癥狀和進展進行調(diào)節(jié)時限。

2 結(jié) 果

2.1 研究對象 2015年1月1日至2020年12月31日于川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院經(jīng)陰道試產(chǎn)的足月單活胎頭位初產(chǎn)婦共2696例，最終有1677例初產(chǎn)婦參與建模，其中頭位難產(chǎn)220例(13.1%)，經(jīng)陰分娩1457例(86.9%)。2021年1月1日至2022年4月30日于川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院經(jīng)陰道試產(chǎn)的足月單活胎頭位初產(chǎn)婦共1043例,納入外驗證共586例,其中頭位難產(chǎn)66例(11.3%)，經(jīng)陰分娩520例(88.7%)。

2.2 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的建立

2.2.1 單因素分析 頭位難產(chǎn)組和陰道順娩組的年齡、產(chǎn)前BMI、分娩時妊娠天數(shù)、臍帶繞頸、胎膜早破、引產(chǎn)、胎兒腹圍、潛伏期延長、宮頸水腫以及活躍期起點的胎先露位置和胎方位比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 影響頭位難產(chǎn)相關(guān)因素的單因素分析[n(%)]

2.2.2 預(yù)測模型的建立 將單因素分析差異有統(tǒng)計學(xué)意義的變量納入logistic回歸多因素分析。結(jié)果顯示，頭位難產(chǎn)的預(yù)測因素，包括年齡、胎兒腹圍、胎膜早破、潛伏期延長、宮頸水腫及活躍期起點的胎先露位置及胎方位。以因變量為分娩結(jié)局(陰道順娩=0，頭位難產(chǎn)=1)，建立預(yù)測模型，見表2。

表2 頭位難產(chǎn)影響因素的多因素logistic回歸分析結(jié)果

2.3 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的評價 根據(jù)模型預(yù)測概率繪制的ROC曲線分析顯示：AUC為0.886(95%CI為0.860～0.912)(圖1A)，具備很好的區(qū)分度，提示模型預(yù)測能力好，利用約登指數(shù)計算最佳臨界值為0.101，此時靈敏度為0.818，特異度為0.819。Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit檢驗判別模型的擬合優(yōu)度，結(jié)果提示：P=0.977，預(yù)測結(jié)果和實際結(jié)果之間具備較好的一致性，提示模型擬合優(yōu)度較好。

2.4 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的內(nèi)部驗證 對模型進行Bootstrap重復(fù)取樣1000次，C-index為0.886，校正C-index為0.882，繪制的校準曲線(圖1B綠色實線)圍繞理想曲線(圖1B黑色虛線)波動，提示模型預(yù)測性能好，具有可重復(fù)性。

2.5 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的外部驗證 將外部驗證數(shù)據(jù)集中的預(yù)測因子(表3)代入頭位難產(chǎn)預(yù)測模型，計算預(yù)測概率，根據(jù)預(yù)測概率繪制ROC曲線，見圖1C，AUC為0.893(0.842～0.943)，運用Z檢驗與建模數(shù)據(jù)集構(gòu)建的預(yù)測模型AUC進行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.818)，表明頭位難產(chǎn)預(yù)測模型在外驗證數(shù)據(jù)中使用時，其具備較好的預(yù)測能力，模型具有可移植性。

表3 外驗證數(shù)據(jù)集臨床特征

圖1 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型的評價和內(nèi)部驗證

2.6 頭位難產(chǎn)預(yù)測模型列線圖的建立 將年齡、胎膜早破、胎兒腹圍、潛伏期延長、宮頸水腫及活躍期起點的胎先露位置和胎方位導(dǎo)入R軟件，使用“rms”軟件包完成預(yù)測模型列線圖構(gòu)建，見圖2。通過上述7個因素單項評分相加得到總分，總分所對應(yīng)的值即為在活躍期起點預(yù)測初產(chǎn)婦頭位難產(chǎn)的發(fā)生概率。

圖2 預(yù)測模型的列線圖

3 討 論

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)的數(shù)據(jù)，難產(chǎn)造成了全球約8%的孕產(chǎn)婦死亡，幾乎都發(fā)生在發(fā)展中國家。隨著人們圍生期保健意識的增強，胎位性難產(chǎn)率顯著降低，但頭位難產(chǎn)率仍較高。頭位難產(chǎn)常常受兩種或兩種以上分娩因素的影響，按新產(chǎn)程標準，需經(jīng)過充分試產(chǎn)至活躍期及以后才能診斷,故在活躍期起始階段研究和應(yīng)用難產(chǎn)預(yù)測模型更具有臨床指導(dǎo)價值。

3.1 頭位難產(chǎn)的相關(guān)因素分析 研究認為，產(chǎn)婦年齡、孕前BMI、引產(chǎn)、胎方位異常、巨大兒等是引起頭位難產(chǎn)的高危因素[3-6]。本研究發(fā)現(xiàn)，年齡、胎膜早破、胎兒腹圍、潛伏期延長、宮頸水腫及活躍期起點的胎先露位置和胎方位是頭位難產(chǎn)的高危因素。

產(chǎn)婦的年齡越大，發(fā)生難產(chǎn)風(fēng)險越高[7]。研究表明，35～39歲年齡組與≤25歲年齡組相比，難產(chǎn)發(fā)生率增加約一倍[3]。原因可能為隨著年齡的增加,子宮肌層易發(fā)生動脈硬化而逐漸老化，導(dǎo)致收縮力降低，發(fā)生宮縮乏力等。

胎膜早破往往被認為是難產(chǎn)的一個警示信號,多發(fā)生于先露未銜接者，因先露與骨盆間有空隙，前后羊水交通，前羊膜囊受力不均而致。胎膜早破后，羊水流失，宮壁緊貼胎體，易發(fā)生宮縮不協(xié)調(diào)或胎頭旋轉(zhuǎn)受阻，增加難產(chǎn)機會。胎膜早破后,通過破口，胎兒與外界相通，增加了宮內(nèi)感染的幾率，感染可使子宮對縮宮素的敏感性降低，阻礙有效宮縮的發(fā)動，使子宮收縮乏力，造成產(chǎn)程進展緩慢甚至停滯，增加難產(chǎn)機率。

胎兒體重尤其是巨大兒與難產(chǎn)有關(guān)[5]。孕晚期胎兒體重的增加，主要是脂肪堆積及肝糖原儲存,體現(xiàn)在腹圍增加。孕晚期由于胎頭入盆和較固定的胎方位，胎兒雙頂徑不容易準確測得,而胎兒腹圍在孕晚期則不受這些因素的干擾,超聲可準確測得。研究發(fā)現(xiàn),胎兒腹圍與體重高度相關(guān)性[5,8]，故可采用胎兒腹圍值代替胎兒體重預(yù)測頭位難產(chǎn)。

一項對10677例產(chǎn)婦的研究發(fā)現(xiàn)，潛伏期越長，最終進行剖宮產(chǎn)的概率越大，隨著潛伏期延長，產(chǎn)程進展失敗、產(chǎn)后出血、絨毛膜羊膜炎、輸血率增高[9]。研究認為，造成潛伏期延長的原因通常是子宮收縮乏力、胎兒胎方位或胎先露異常以及母親產(chǎn)道異常等[10]。雖然新產(chǎn)程標準不再將潛伏期延長作為剖宮產(chǎn)指征，但潛伏期延長是發(fā)生難產(chǎn)的最早期征兆，同時由于其處于產(chǎn)程早期，時限較長，有時與假臨產(chǎn)難以鑒別而被忽視，錯過早期處理時機，造成難產(chǎn)，導(dǎo)致母嬰不良結(jié)局。

產(chǎn)程開始時以枕前位最常見，其次是枕后位和枕橫位，大部分枕后位或枕橫位在產(chǎn)程中隨著產(chǎn)程進展逐漸轉(zhuǎn)為枕前位分娩，若胎頭旋轉(zhuǎn)受阻，發(fā)展為持續(xù)性枕后位或枕橫位而引發(fā)頭位難產(chǎn)[11]。胎方位異常影響胎頭下降，使胎頭高浮，造成頭盆不稱，導(dǎo)致分娩困難。研究發(fā)現(xiàn),進入活躍期后胎頭位置仍在坐骨棘平面以上，提示難產(chǎn)可能性大[12]。產(chǎn)程中宮頸水腫尤其是產(chǎn)程早期就出現(xiàn)的宮頸水腫多為因胎方位異?；蝾^盆不稱等因素壓迫宮頸而形成，是頭位難產(chǎn)的常見表現(xiàn)[1]。同時宮頸水腫阻礙宮口擴張及胎頭下降，兩者相互影響，增加難產(chǎn)可能。

3.2 與其他預(yù)測模型的比較 目前國內(nèi)外對孕產(chǎn)婦試產(chǎn)失敗中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)的預(yù)測模型研究有較多報道。Burke等[13]和Tolcher等[14]對足月單胎初產(chǎn)婦構(gòu)建剖宮產(chǎn)列線圖預(yù)測模型，有很高的預(yù)測價值。孫芳璨等[15]對足月初產(chǎn)婦陰道試產(chǎn)失敗中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)做了預(yù)測模型研究，指出母親年齡、BMI、孕期增重、妊娠時間、胎膜早破、引產(chǎn)方式、羊水污染、男性胎兒是陰道試產(chǎn)失敗中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)的獨立影響因素。陳輝等[16]建立了高齡經(jīng)產(chǎn)婦陰道試產(chǎn)失敗中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)的預(yù)測模型。頭位難產(chǎn)僅僅為試產(chǎn)失敗眾多原因中的一個，故不能運用已有的試產(chǎn)失敗中轉(zhuǎn)剖宮產(chǎn)預(yù)測模型來預(yù)測頭位難產(chǎn)的發(fā)生，需尋找頭位難產(chǎn)發(fā)生的高危因素并建立單獨的預(yù)測模型，目前國內(nèi)外對頭位難產(chǎn)的研究主要集中在高危因素研究，鮮少有預(yù)測模型。近年來僅Nahaee等[4]于2020年開展了一項在活躍期預(yù)測頭位難產(chǎn)的研究，指出產(chǎn)婦身高小于160cm、低收入、引產(chǎn)、分娩鎮(zhèn)痛、母親焦慮、脫水和分娩過程中缺乏醫(yī)務(wù)人員的充分支持是頭位難產(chǎn)的預(yù)測因素。

以上研究主要集中于母體因素，缺少胎兒體重、胎方位、胎先露位置等影響產(chǎn)程進展的胎兒因素，且研究對象為國外孕婦群體，是否適用我國孕產(chǎn)婦有待商榷。本研究利用真實世界大數(shù)據(jù)，整合臨產(chǎn)前及臨產(chǎn)后至活躍期起點母兒雙方的數(shù)據(jù)，通過logistic回歸多因素分析創(chuàng)建了頭位難產(chǎn)的臨床預(yù)測模型，且對模型進行內(nèi)外部檢驗。將logistic回歸多因素分析得到的產(chǎn)婦年齡、胎膜早破、胎兒腹圍、潛伏期延長、宮頸水腫及活躍期起點的胎先露位置和胎方位7個高危因素代入R軟件構(gòu)建頭位難產(chǎn)的預(yù)測模型列線圖。模型AUC為0.886，最佳臨界值為0.101，靈敏度為0.818，特異度為0.819。采用Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit檢驗，提示模型的擬合程度好(P>0.05)。利用Bootstrap重復(fù)抽樣方法進行內(nèi)部驗證，提示預(yù)測模型穩(wěn)定。運用本機構(gòu)2021年1月至2022年4月的數(shù)據(jù)進行外部驗證，提示模型的預(yù)測性能好。

3.3 模型的應(yīng)用及意義 根據(jù)列線圖模型，將圖上各項高危因素評分相加得到總分，總分所對應(yīng)的值即為在活躍期起點預(yù)測頭位難產(chǎn)的發(fā)生概率。如某初產(chǎn)婦，年齡29歲，胎膜早破，入院后B超測得胎兒腹圍約為342mm，經(jīng)22h充分試產(chǎn)進入活躍期，活躍期起點的胎先露位置為“0”，枕后位，有宮頸水腫?；诹芯€圖得分為25.5+23+22.5+78+0+100+33=282分，對應(yīng)的頭位難產(chǎn)發(fā)生預(yù)測概率約為92%，遠大于最佳臨界值。難產(chǎn)概率極高，應(yīng)引起重視，盡早干預(yù)，如手轉(zhuǎn)胎方位至枕前位，改變可變的分娩因素，防止頭位難產(chǎn)發(fā)生。通過整合臨產(chǎn)前及臨產(chǎn)后至活躍期起點的母兒雙方的相關(guān)高危因素構(gòu)建的預(yù)測模型，靈敏度、特異度均較高。內(nèi)外驗證也證實模型具有可重復(fù)性及移植性。此外，通過運用這個預(yù)測模型，可以訓(xùn)練團隊新成員對分娩情況的判斷，提醒其影響產(chǎn)程進展的關(guān)注重點，鞏固其基礎(chǔ)知識并轉(zhuǎn)化成臨床實踐。因此，該模型不僅具有一定的臨床應(yīng)用價值，還可用于團隊訓(xùn)練，促進產(chǎn)程管理同質(zhì)化。分娩活動和產(chǎn)程進展情況根據(jù)種族和自身條件具有個體化特點，隨著個體化醫(yī)療時代的到來，根據(jù)機構(gòu)服務(wù)人群的真實數(shù)據(jù)，建立能提供個體化的醫(yī)療服務(wù)模式，針對性地采取不同的應(yīng)對措施，可達到更佳的治療效果，故本研究構(gòu)建預(yù)測模型的方法具有與時俱進的更新潛能，可在以后的系列研究中進一步完善并發(fā)揮作用。

3.4 本研究的不足與展望 (1)本研究為回顧性研究。由于病歷資料記錄質(zhì)量的限制，一些數(shù)據(jù)缺失。(2)產(chǎn)程進展相關(guān)參數(shù)均人為評估。由于產(chǎn)程評估相關(guān)因素：宮口擴張、胎先露位置和胎方位等，按醫(yī)療常規(guī)，均需通過指檢判斷，不可避免地存在一定主觀偏差，這也是產(chǎn)程研究中難以解決的普遍問題。石琪等通過“產(chǎn)程三維導(dǎo)航系統(tǒng)”在產(chǎn)程研究及規(guī)范產(chǎn)程管理的研究證實,經(jīng)規(guī)范化培訓(xùn)的助產(chǎn)士對產(chǎn)程進展相關(guān)參數(shù)的評估人機符合度高，能提供比較精準的宮口和先露位置等評估產(chǎn)程進展的關(guān)鍵參數(shù)[17]。本研究機構(gòu)內(nèi)助產(chǎn)士團隊人員相對固定，定期接受技能考核與培訓(xùn)，且若遇產(chǎn)程進展異常時，均匯報主治醫(yī)師及以上職稱的臨床醫(yī)生共同評估、處理，對產(chǎn)程判斷具有一定的同質(zhì)性。(3)本研究僅涉及本地區(qū)單中心人群。在人群的選擇上僅針對本中心所有經(jīng)陰道試產(chǎn)的足月單活胎初產(chǎn)婦。本中心為危重癥孕產(chǎn)婦救治中心，多為危急重癥孕婦，無陰道試產(chǎn)禁忌證孕婦群體相對較少，導(dǎo)致納入研究人群少，可能存在一定偏倚。采用本機構(gòu)人群進行外部驗證。外部驗證分為時段驗證和空間驗證。本研究采用的是本機構(gòu)內(nèi)與建模數(shù)據(jù)不同時段數(shù)據(jù)進行的時段驗證，通過驗證，模型具有可移植性，可嘗試推廣，但若進一步采用其他機構(gòu)數(shù)據(jù)進行空間驗證更有利于模型的推廣使用。為解決以上局限及不足，本課題組正積極開展多中心、大數(shù)據(jù)的外部驗證來評估模型的預(yù)測性能。同時本課題組計劃開展多中心的頭位難產(chǎn)前瞻性研究，除了影響分娩的產(chǎn)力、產(chǎn)道及胎兒因素，還著重研究孕婦精神心理因素，前期課題設(shè)計已完成，后期研究正計劃逐步開展。

綜上所述，聯(lián)合產(chǎn)婦年齡、胎膜早破、胎兒腹圍、潛伏期延長、宮頸水腫及活躍期起點的胎先露位置和胎方位這些因素建立預(yù)測模型,預(yù)測效能較好，準確率較高，可用于指導(dǎo)臨床醫(yī)生對于高風(fēng)險產(chǎn)婦的早期識別，提前采取干預(yù)措施，改變可變的分娩因素，預(yù)防頭位難產(chǎn)的發(fā)生。但仍需擴大樣本量和納入更多的分娩相關(guān)因素糾正偏倚和增加模型的準確性和適用范圍。同時值得注意的是，預(yù)測模型僅為幫助臨床預(yù)判頭位難產(chǎn)的可能，提供部分依據(jù)，但安全分娩的關(guān)注核心是母兒雙方，不可僅憑對產(chǎn)程的判斷決定是否采取干預(yù)或選擇干預(yù)措施。對母兒安全高度關(guān)注，提高分娩體驗，才能真正保障母嬰安全，改善分娩結(jié)局。