老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的風險模型建立和驗證

楊澤龍 蔣婷 李偉 李子泉 楊飛 胡坤

全髖關節(jié)置換術（total hip arthroplasty，THA）為創(chuàng)傷性及終末期退行性髖關節(jié)疾病的重要治療手段，可有效緩解疼痛及恢復肢體功能[1]。但因髖關節(jié)囊內(nèi)襯含有大量滑膜組織及豐富的大血管，該術式仍存在圍術期失血量大的不足，雖然隨著醫(yī)療技術的發(fā)展，顯性失血已得到一定程度的控制，但術后仍有不少患者的血紅蛋白下降值高于預期，這可能與隱性失血有關[2]。隱性失血指血液外滲至組織間隙或留存于關節(jié)腔所引起的血紅蛋白丟失[3]。隱性失血的發(fā)生可對術后康復及功能鍛煉造成嚴重影響，甚至可引起失血性貧血及休克，從而對患者的生命造成嚴重影響，尤其是老年人群對于隱性失血的耐受能力更差[4]。若能在術前明確隱性失血高風險人群并采取針對性的干預措施將有效降低隱性失血量，能使患者明顯獲益[5]。目前關于老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血影響因素的研究雖有報道[6]，但以此建立預測模型的相關研究較少。列線圖模型是在多因素Logistic 分析基礎上發(fā)展而來的預測模型，該模型與多因素Logistic回歸模型相比具有可視化的優(yōu)勢，操作簡便且易于個性化預測，可為患者個性化治療方案的制定提供參考依據(jù)。本研究通過建立老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的風險預測模型，并進行內(nèi)部驗證，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020 年1 月至2022 年8 月在南充市中心醫(yī)院行全髖關節(jié)置換術的老年患者248 例進行回顧性分析。納入標準：①首次單側全髖關節(jié)置換術；②術前心、肝、腎等重要臟器功能正常；③術前凝血功能檢查無明顯異常；④術前2 周內(nèi)未使用過可影響凝血及纖溶系統(tǒng)的藥物；⑤擬分析的相關資料完整。排除標準：①合并惡性腫瘤；②術后短期內(nèi)血液補液量超2 000 mL。

1.2 方法

（1）在參考相關文獻結合自身臨床經(jīng)驗的基礎上采用電子病歷系統(tǒng)觀察以下可能影響老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的相關因素。①患者自身因素：性別、年齡、BMI、吸煙史、飲酒史、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會[7]（American Society of Anesthesiologists，ASA）分級、基礎?。ǜ哐獕?、糖尿病、高脂血癥）、長期使用鎮(zhèn)痛藥物、骨質(zhì)疏松；②手術相關因素：麻醉方式、術前血紅蛋白水平、手術時間、手術入路、術中出血量、假體類型、下肢深靜脈血栓形成、抗凝方式、術后C-反應蛋白（C-reactive protein，CRP）。（2）隱性失血量的計算：隱性失血量=總失血量-顯性失血量+異體輸血/引流血回輸總量?？偸а坑嬎悴捎肎ross 方程[8]，總失血量=術前血容量×[術前紅細胞壓積（hematocrit，HCT）-術后HCT]。術前血容量則采用Nadler方程進行計算[9]，術前血容量=K1×身高+K2×體重+K3，其中K1：男性=0.366 9，女性=0.356 1；K2：男性=0.032 19，女性=0.033 08；K3：男性=0.604 1，女性=0.183 3。顯性失血量采用稱重法，利用術中使用敷料總量差異進行計算，每增重1.05 g 計為失血量1 mL。以術后隱性失血量480 mL 為界值將患者分為兩組[10]，高于界值者為高隱性失血組，低于界值者為低隱性失血組。比較兩組各可能影響老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的相關因素，再采用以LASSO 篩選出可能影響因素后行多因素Logistic 回歸，根據(jù)多因素分析結果建立列線圖模型并進行驗證。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理。計數(shù)資料以[n（%）]表示，行χ2檢驗；計量資料以均數(shù)±標準差表示，行t檢驗。采用R語言4.1.3軟件進行LASSO回歸分析以篩選可能影響因素，再行多因素Logistic 回歸模型篩選出獨立性影響因素。根據(jù)多因素分析結果，以R語言4.1.3軟件列線圖模型，繪制ROC 曲線以評價模型區(qū)分度，采用Bootstrap法進行內(nèi)部驗證，并以H-L法進行擬合優(yōu)度檢驗，繪制決策曲線以評價模型的臨床有效性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者各指標比較

本研究納入的全髖關節(jié)置換術的老年患者248例。其中，高隱性失血量組39例，平均失血量為（582.17±76.18）mL；低失血量組209 例，平均失血量為（367.19±43.02）mL。兩組患者的年齡、高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松、麻醉方式、手術時間、假體類型比較，差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者各指標比較

2.2 老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血因素的篩選

將老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血情況作為因變量，以表1中各指標作為自變量，通過LASSO回歸模型的三折交叉驗證確定最佳懲罰項系數(shù)λ，最終篩選出7個老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的潛在影響因素，分別為年齡、高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松、麻醉方式、手術時間及假體類型（見圖1、圖2）。

圖1 LASSO回歸交叉驗證結果

圖2 LASSO回歸的系數(shù)路徑

2.3 老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的多因素分析

將LASSO回歸篩選的變量的協(xié)變量，以隱性失血情況為因變量行多因素Logistic 回歸分析結果顯示：年齡、高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松、手術時間、假體類型為老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的獨立性影響因素（P＜0.05），見表2。

表2 老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的多因素分析

2.4 老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血預測模型的建立與驗證

根據(jù)多因素分析結果建立老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血預測列線圖模型，見圖3。ROC曲線分析結果顯示，該列線圖模型老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的AUC為0.918[95%CI（0.880，0.955）]，見圖4；校準曲線結果顯示，列線圖模型預測老年全髖關節(jié)置換術患者高隱性失血的概率與實際概率基本吻合，見圖5；H-L擬合優(yōu)度檢驗結果顯示，該列線圖模型預測概率與實際概率比較，差異無統(tǒng)計學意義（χ2=1.852，P=0.396）。

圖3 老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血預測列線圖模型

圖4 列線圖模型診斷效能的ROC分析

圖5 列線圖模型的校準曲線分析

2.5 預測模型臨床有效性分析

決策曲線分析結果顯示，當該列線圖模型預測老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的概率閾值為0.15 ～ 0.95 時，患者的凈受益率大于0（見圖6）。

圖6 列線圖模型臨床有效性決策曲線分析

3 討論

雖然隨著圍術期血液管理技術的發(fā)展，全髖關節(jié)置換術顯性失血已得到一定程度的控制，但術后仍有不少患者的血紅蛋白下降值高于預期，這主要與隱性失血有關[11-12]。全髖關節(jié)置換術后隱性失血受多方面因素的影響，關于老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血影響因素分析方面的研究雖有報道[13]，但建立預測模型者較少，不利于患者的個性化預測。列線圖預測模型方便臨床對各變量分別賦分后累計，并將臨床事件概率進行量化，有助于患者個性化干預方案的制定[14]。另外本研究在進行多因素Logistic回歸分析前，采用LASSO回歸以篩選變量，該方法是通過構建懲罰函數(shù)以獲得精煉模型，使系數(shù)壓縮而保留子集收縮，為目前處理復共線性數(shù)據(jù)有偏估計的常用方法[15]。LASSO回歸篩選變量與過去常用的單因素分析篩選變量相比可有效避免過度擬合，避免復共線性數(shù)據(jù)有偏估計的出現(xiàn)。

本研究在LASSO 回歸基礎上行多因素分析，結果顯示：年齡、高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松、手術時間及假體類型為老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的獨立性影響因素（P＜0.05）。年齡對于隱性失血的影響已被多項研究所證實[16-17]，年齡較大的患者因機體退化導致心血管代償能力及調(diào)節(jié)能力均明顯下降，加上年紀較大者肌肉軟組織松弛，出血后更易進入組織間隙，同時老年人群血液黏稠度更高，因此血液更易在組織間隙凝集，增加隱性失血的風險。另外年齡較大者紅骨髓量的下降可導致影響其造血功能，患者失血后無法及時補充血紅蛋白而導致血紅蛋白下降超過預期，出現(xiàn)隱性失血[18]。

本研究納入的患者均為60 歲以上的老年人，高血壓、糖尿病等基礎代謝性疾病發(fā)生率較高，本研究發(fā)現(xiàn)高血壓、糖尿病為患者高隱性失血的獨立性影響因素，與相關研究結果相一致[19]。這可能與高血壓、糖尿病的發(fā)生均可引起血管壁損傷，導致其通透性升高，在術后血液經(jīng)此薄弱環(huán)節(jié)進入組織間隙；另外術后應激反應可導致患者血壓、血糖的進一步升高而加重對血管內(nèi)皮組織的損傷[20]。

骨質(zhì)疏松者骨條件較差，易導致手術過程出現(xiàn)假體附近微骨折，此類骨折碎屑易進入血循環(huán)而引起毛細血管的開放，并增加紅細胞滲透性，導致隱性失血的發(fā)生。術中毛細血管床的異常開放導致大量血液進入組織間隙及關節(jié)腔被認為是全髖關節(jié)置換術后隱性失血的一個重要原因，手術時間的延長意味著上述異常的時間延長，導致患者隱性失血量明顯增加[21]。另外，手術時間的延長還可導致麻醉等對機體的刺激時間也相應延長，麻醉、手術等異常刺激使體內(nèi)產(chǎn)生大量氧自由基，紅細胞損傷出現(xiàn)溶血而致隱性失血。此外，本研究發(fā)現(xiàn)生物型假體者發(fā)生高隱性失血風險更大，與相關研究結果相一致[22]，這可能是由于生物型假體的松質(zhì)骨截骨面及髖臼粗糙面可導致活動性滲血而增加隱性失血量；骨水泥假體則可有效封閉間隙及粗糙面而減少摩擦出血。本研究結果顯示，抗凝方式不同的患者隱性失血發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），與李軍等[23]的研究結果一致，提示髖關節(jié)置換術患者使用利伐沙班與肝素對隱性失血無明顯影響。另外，本研究中不同手術入路患者隱性失血比較差異無統(tǒng)計學意義，與蔡偉松等[24]的研究結果不一致，這可能與本研究根據(jù)指南[1]推薦對納入患者大部分采用前內(nèi)側入路，使用外側入路者較少有關。

本研究還采用內(nèi)部驗證與外部驗證的方法證明列線圖模型具有較高的準確度與區(qū)分度。另外本研究決策曲線分析結果顯示，當該列線圖模型預測老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的概率閾值為0.15 ～ 0.95時，患者的凈受益率大于0，即列線圖模型預測概率在0.15 ～ 0.95 時該模型具有臨床價值，醫(yī)護人員可采用本研究建立的模型對患者進行個性化預測，并根據(jù)結果進行健康宣教，制定針對性的干預措施，還可提高患者對自身病情的了解并提升治療依從性。

綜上所述，老年全髖關節(jié)置換術患者隱性失血的發(fā)生與年齡、高血壓、糖尿病等因素有關，根據(jù)上述因素建立的連線圖模型用于預測老年全髖關節(jié)置換術患者高隱性失血有較高的準確度與區(qū)分度。