中圖分類(lèi)號(hào):R573.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.11958/20251117
Construction and validation of nomogram prediction model for poor prognosis in elderly patients with gastrointestinal bleeding
JIN Wujuan1,NI Gang1△,HUANG Xinyu2, WANG Yangyang1 1DepartmentofGeriatrics,2Departmentoflood Transfusion,theThirdAfliated HospitalofAnhui Medical University, theFirstPeople'sHospitalofHefei,Hefei230O41,China △Corresponding Author E mail: 1205090027@qq.com
Abstract:ObjectiveTo construct and validatea nomogram prediction model for poor prognosis in elderly patients with gastrointestinalbleeding.MethodsAtotalof176elderlypatientswith gastrointestinalbleding wereenrolldas the research objects.Acording to the prognosis during hospitalization,patients were divided into the poor prognosis group (56 cases)andthegood prognosis group(12Ocases).Theclinicaldataof thetwogroupsofpatients werecolected.Thebest variablesofpoorprognosiswerescreenedbyLassoregresionmodel,andtheselectedvariableswereincludedinthe multivariateLogisticregresion modeltoanalyze theinfluencingfactors.Nomogram wasconstructed basedontheabove influencing factors.Receiveroperating characteristic (ROC)curve,clinical calibration curveand decision curveanalysis (DCA)weredrawn tovalidate clinical practicabilityof nomogram prediction model.ResultsMultivariate Logistic regressionanalysis showed that urea nitrogen (BUN,OR=2.766,95%CI: 1.066-7.175)andhigh level of shock index (SI, OR= (20 3.853,95%Cl:1.028-14.446)were independent risk factorsof poor prognosis inelderlypatientswith gastrointestinal bleeding Plt;0.05 ),while highlevelsof albumin(ALB,OR=0.100,95%CI: 0.036-0.277)wereprotective factors( Plt;0.05 ) ROC curve validated that the area underthe curve of the prediction model was 0.845(95%CI: 0.786-0.904).Calibration curve showedthatthe modelhadarelativelyhighdegreeofcalibration.DCAshowed that themodelhadaclearpositivenet benefit.ConclusionThe nomogram prediction model constructed based on BUN,SI and ALB levels to predictthe poor prognosis of elderly patients with gastrointestinal bleeding has a high predictive value.
Key Words: prognosis; nomograms; aged; gastrointestinal bleeding; prediction model; model validation
消化道出血是消化系統(tǒng)疾病中較為常見(jiàn)的癥狀,尤其在老年男性住院患者中更為普遍[1。受多種復(fù)雜病因的影響,伴隨著自然減退的生理功能、普遍的共病現(xiàn)象以及多重用藥后復(fù)雜的藥物作用,使得這類(lèi)病癥管理困難,尤其是老年患者在發(fā)生此類(lèi)出血事件后,再次出血的風(fēng)險(xiǎn)及病死率均顯著上升,整體預(yù)后欠佳[2-3]。因此,對(duì)消化道出血的老年患者進(jìn)行及時(shí)有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)后預(yù)測(cè)尤為重要。傳統(tǒng)的評(píng)估方法往往依賴(lài)于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn),Glasgow-Blatchford、AIMS65、Rockall等評(píng)分系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜,難以對(duì)患者進(jìn)行快速、精確的風(fēng)險(xiǎn)分層和預(yù)后預(yù)測(cè)。列線圖作為一種基于多因素回歸分析結(jié)果的預(yù)測(cè)工具,通過(guò)可視化方式表達(dá)預(yù)測(cè)模型中各變量間的相互關(guān)系,已被廣泛應(yīng)用于癌癥等疾病或預(yù)后的預(yù)測(cè)中[4-5]。本研究通過(guò)收集老年消化道出血患者的住院數(shù)據(jù),建立預(yù)測(cè)住院期間不良預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)模型,并對(duì)其準(zhǔn)確性和效能進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為消化道出血的老年患者提供更為精確的預(yù)后預(yù)測(cè)工具,為臨床制定個(gè)性化的治療方案提供科學(xué)依據(jù)。
1對(duì)象與方法
1.1研究對(duì)象選取2021年1月—2024年11月本院收治的176例消化道出血老年患者進(jìn)行回顧性研究。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡 ${ \ \bf \geqslant } 6 0 \$ 歲;入院原因直接與消化道出血相關(guān),或在住院期間表現(xiàn)出嘔血、柏油樣便、血便、糞便潛血陽(yáng)性、嘔吐物或胃腸道引流液潛血陽(yáng)性等至少一項(xiàng)征象,且可能伴隨頭暈、心悸、面色蒼白、心率增快、低血壓等周?chē)h(huán)功能障礙癥狀;合并肝功能不全(Child-Pugh肝功能分級(jí)為B級(jí)或C級(jí))、腎功能不全[腎小球?yàn)V過(guò)率 lt;90mL/(min?1.73m2) ]者持續(xù)時(shí)間 gt;3 個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn):缺乏完整的臨床記錄;消化道出血直接由外傷因素引起。將住院期間出現(xiàn)預(yù)后不良的患者作為預(yù)后不良組(56例),未發(fā)生預(yù)后不良的患者則被歸入預(yù)后良好組(120例)。預(yù)后不良定義為患者住院期間出現(xiàn)再出血、需要輸血、休克、轉(zhuǎn)至重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)救治或死亡的任一或多種情況。本研究通過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核(批號(hào):2025-015-01號(hào))。
1.2臨床資料采集通過(guò)電子病歷系統(tǒng)獲取研究對(duì)象的臨床資料。(1)一般資料:性別、年齡、心率(HR)血壓,同時(shí)計(jì)算休克指數(shù)(shockindex,SI)、年齡休克指數(shù)(ageshockindex,Age-SI)和改良休克指數(shù)(modifiedshockindex,MSI),其中SI=HR/收縮壓(SBP), Age-SI= 年齡 ×SI ,MSI ≡3×HR SBP+2× 舒張壓(DBP)];同時(shí)記錄是否患有高血壓病、糖尿病、冠心病、腦卒中、惡性腫瘤、肝功能不全、腎功能不全,出血原因及抗血小板聚集藥物、抗凝藥物用藥史。(2)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo):血紅蛋白(HGB)紅細(xì)胞壓積(HCT)、尿素氮(BUN)、血肌酐(Cr)、ALB及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(internationalnormalizedratio,INR)。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)錄入Excel2016表格進(jìn)行整理,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件R4.2.2或 SPSS22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。以x±s的形式表示經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗(yàn)符合正態(tài)分布的計(jì)量資料,2組間比較使用t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的連續(xù)性變量選擇M(P25,P75) 表示,應(yīng)用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)分析組間差異;計(jì)數(shù)資料用例 (%) 表示, χ2 檢驗(yàn)分析組間差異。采用Lasso回歸篩選最佳變量,納入多因素Logistic回歸分析,篩選出影響因素,基于影響因素構(gòu)建列線圖,并通過(guò)繪制受試者工作特征(ROC)曲線、臨床校準(zhǔn)曲線和決策分析曲線(decisioncurveanalysis,DCA)進(jìn)行模型驗(yàn)證。設(shè)定的顯著性水平為 α=0.05 。
2結(jié)果
2.12組臨床資料比較與預(yù)后良好組比較,預(yù)后不良組腦卒中占比低、腎功能不全占比高( (Plt; 0.05),其余資料2組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( ??Pgt; 0.05),見(jiàn)表1。
2.22組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較與預(yù)后良好組比較,預(yù)后不良組HGB、HCT、ALB、SBP水平低 (Plt;0.05) ,BUN、Cr、INR、HR、SI、Age-SI、MSI水平高( Plt; 0.05),2組間DBP差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (Pgt;0.05 ),見(jiàn)表2。
2.3Lasso回歸篩選老年消化道出血不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為避免變量間共線性的影響,將表1、表2得到的13個(gè)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量納入Lasso回歸分析,篩選出納入模型的11個(gè)變量,分別為腦卒中、腎功能不全、HGB、HCT、BUN、 Cr 、ALB、INR、HR、SBP、SI,見(jiàn)圖1。
2.4多因素Logistic回歸分析老年消化道出血不良預(yù)后的影響因素將Lasso回歸分析篩選出的11個(gè)相關(guān)變量納入多因素Logistic回歸模型。結(jié)果顯示,BUN、SI水平高是影響老年消化道出血患者不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,ALB水平高是其保護(hù)因素 (Plt; 0.05),見(jiàn)表3。
2.5構(gòu)建老年消化道出血患者不良預(yù)后發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型將多因素Logistic回歸分析篩選出的預(yù)測(cè)因素納入模型中,建立老年消化道出血不良預(yù)后發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的列線圖預(yù)測(cè)模型,見(jiàn)圖2。列線圖的解析過(guò)程如下:首先找到患者在每個(gè)預(yù)測(cè)變量對(duì)應(yīng)的垂直線,這些線與“評(píng)分軸\"相交,給出了每個(gè)變量的得分;然后將這3個(gè)變量的分?jǐn)?shù)累加得到總分,此總分值與“不良預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)概率\"軸的對(duì)應(yīng)點(diǎn)即代表該患者的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)估計(jì)值。
2.6老年消化道出血患者不良預(yù)后列線圖預(yù)測(cè)模型的評(píng)估ROC曲線驗(yàn)證老年消化道出血患者不良預(yù)后列線圖預(yù)測(cè)模型的曲線下面積為0.84595%CI:0.786~0.904) ,見(jiàn)圖3。運(yùn)用bootstrap自抽樣法(重復(fù)抽樣1000次)進(jìn)行模型內(nèi)部隊(duì)列驗(yàn)證,繪制臨床校準(zhǔn)曲線,結(jié)果顯示預(yù)測(cè)值和實(shí)際結(jié)果有較好擬合性,校準(zhǔn)曲線斜率為0.850,有較高的校準(zhǔn)度,見(jiàn)圖4。以老年消化道出血患者實(shí)際出現(xiàn)的不良預(yù)后事件為狀態(tài)變量,使用列線圖模型預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)值作為檢驗(yàn)變量,繪制臨床決策分析曲線,見(jiàn)圖5;由DCA可知,模型具有明顯的正向凈收益,有臨床實(shí)用價(jià)值。
3討論
3.1老年消化道出血不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的研究意義隨著年齡的增長(zhǎng),老年人的生理功能往往呈現(xiàn)衰退現(xiàn)象,各器官功能隨之減弱,導(dǎo)致了多種疾病并發(fā)的常見(jiàn)情況。在這種背景下,消化道出血在老年人群中的發(fā)病率呈現(xiàn)出明顯的上升態(tài)勢(shì)[6-7]由于老年患者往往合并有多種基礎(chǔ)疾病,其消化道出血后的病情進(jìn)展和預(yù)后往往較年輕患者更為復(fù)雜和嚴(yán)峻。就老年消化道出血群體而言,能夠早期識(shí)別出具有不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的高危人群,并及時(shí)采取定制化的干預(yù)措施,對(duì)改善預(yù)后具有重要意義。當(dāng)前關(guān)于消化道出血,包括老年群體的相關(guān)研究主要聚焦于其發(fā)生的影響因素[8-9]或臨床特征及藥物相關(guān)性分析[10],而針對(duì)相關(guān)預(yù)測(cè)模型的報(bào)道相對(duì)較少。本研究通過(guò)收集老年消化道出血患者的臨床數(shù)據(jù),采用Lasso回歸篩選變量,Logistic回歸分析老年消化道出血患者不良預(yù)后的影響因素,基于此構(gòu)建不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的列線圖預(yù)測(cè)模型,并進(jìn)行了內(nèi)部驗(yàn)證評(píng)估。
3.2老年消化道出血不良預(yù)后的影響因素本研究多因素Logistic回歸分析顯示,BUN、SI水平高是影響老年消化道出血患者不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,ALB水平高是其保護(hù)因素。這一發(fā)現(xiàn)與Lai等[11]研究結(jié)果部分相符。BUN是腎功能的重要評(píng)估指標(biāo),過(guò)往研究揭示,慢性腎病是消化道出血患者預(yù)后差的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)因素[12]。Baba等[13]進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)腎功能損傷是再出血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。這可能是由于腎功能損傷導(dǎo)致的凝血功能障礙、全身炎癥反應(yīng)加重以及多器官功能衰竭等因素共同作用的結(jié)果。本研究中預(yù)后不良組腎功能不全比例高于預(yù)后良好組,但多因素Logistic回歸分析結(jié)果中腎功能不全并不是患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素,可能是因?yàn)榧{入樣本量小,導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)效能不足,未能準(zhǔn)確識(shí)別出腎功能不全對(duì)預(yù)后的影響。SI是一個(gè)評(píng)估循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的參數(shù),通過(guò)計(jì)算HR與SBP的比率獲得。相比僅考慮HR或SBP,SI作為一個(gè)綜合的衡量指標(biāo),能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)患者的休克狀況。通常SI介于0.5~0.7 被視作正常區(qū)間,意味著患者的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。一項(xiàng)研究表明,對(duì)于上消化道出血患者,當(dāng)其SI值超過(guò)0.7時(shí),可有效預(yù)測(cè)不良結(jié)局(包括需要重癥監(jiān)護(hù)、輸血以及緊急內(nèi)窺鏡手術(shù)治療)[14]。甘君英等[15]研究亦發(fā)現(xiàn),SI對(duì)急性消化道出血患者不良結(jié)局有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。亦有研究報(bào)道,血清ALB因其在機(jī)體內(nèi)的多元作用,一直被視為是與不良預(yù)后緊密相關(guān)的重要因素[16]。金珊珊等[17]研究表明,血清ALB水平降低與患者再出血的危險(xiǎn)性升高有著密切聯(lián)系。ALB水平下降是營(yíng)養(yǎng)不良的重要指標(biāo)之一,其下降程度與患者的營(yíng)養(yǎng)狀況惡化程度密切相關(guān)[18];同時(shí)ALB水平下降會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫力下降,增加感染等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),從而影響患者的預(yù)后。有研究報(bào)道,入院時(shí) ALB?22g/L 是肝硬化患者上消化道出血合并細(xì)菌感染的保護(hù)因素[19]。結(jié)合上述報(bào)道,本研究結(jié)果提示在消化道出血得到控制后,通過(guò)合理的營(yíng)養(yǎng)支持治療,患者的ALB水平可能會(huì)逐漸升高,這有助于增強(qiáng)患者的免疫力,從而降低感染等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),有利于患者的預(yù)后。
3.3老年消化道出血不良預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型構(gòu)建及驗(yàn)證本研究構(gòu)建的老年消化道出血患者不良預(yù)后的列線圖預(yù)測(cè)模型,相比傳統(tǒng)評(píng)分體系具有顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)評(píng)分多基于一般人群的靜態(tài)指標(biāo),缺乏對(duì)老年患者特異性因素的動(dòng)態(tài)評(píng)估,且風(fēng)險(xiǎn)分層粗糙、操作依賴(lài)公式計(jì)算。列線圖是一種通過(guò)量化各個(gè)影響因素的得分來(lái)估算個(gè)體預(yù)測(cè)值的實(shí)用工具,通過(guò)“點(diǎn)-線對(duì)應(yīng)\"實(shí)現(xiàn)快速個(gè)性化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,將復(fù)雜的臨床預(yù)測(cè)模型轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單易懂的圖形,清晰地展示了某一事件發(fā)生的可能性。本研究基于多因素Logistic回歸分析得出的BUN、ALB、SI3個(gè)影響因素建立了老年消化道出血患者住院期間不良預(yù)后的列線圖預(yù)測(cè)模型,經(jīng)ROC曲線驗(yàn)證該預(yù)測(cè)模型的曲線下面積為 0.845(95%CI:0.786~0.904) ,校準(zhǔn)曲線斜率接近1,表明預(yù)測(cè)模型的校正性能較好,DCA表明該模型具有明顯的正向凈收益。同時(shí),在臨床中這些評(píng)估指標(biāo)獲取方式方便快捷,且價(jià)格低廉,更能為廣大患者所接受。因此,這一模型不僅直觀易懂,還具有簡(jiǎn)便性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,可為臨床醫(yī)師快速做出決策提供有力指導(dǎo)。但該列線圖預(yù)測(cè)模型亦有需要改進(jìn)之處,如通過(guò)引入新的變量(如影像學(xué)特征等),進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)能力;通過(guò)外部驗(yàn)證和前瞻性研究以驗(yàn)證模型的有效性和臨床益處。
綜上所述,基于BUN、ALB、SI水平構(gòu)建的老年消化道出血患者不良預(yù)后的列線圖預(yù)測(cè)模型展現(xiàn)出良好的區(qū)分力、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和臨床實(shí)用價(jià)值,能迅速評(píng)估患者的預(yù)后狀況,可為臨床早期制定個(gè)性化的治療和預(yù)防措施提供參考依據(jù)。
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(本文編輯李鵬)
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統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)寫(xiě)明所用的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件及版本,對(duì)文中數(shù)據(jù)資料采取的數(shù)據(jù)表達(dá)形式,如正態(tài)分布且方差齊的計(jì)量資料采用 表示,非正態(tài)或方差不齊時(shí)采用 M(P25,P75) 表示;不可采用
等表示。計(jì)數(shù)資料可以采用例 (%) 形式表示。
如文中采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)交代文中相應(yīng)內(nèi)容所采用的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的具體名稱(chēng)。在使用時(shí),應(yīng)根據(jù)研究的設(shè)計(jì)類(lèi)型、資料性質(zhì)及作者關(guān)注的可變化特征選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?,如配?duì)資料的t檢驗(yàn)、兩獨(dú)立樣本資料的 t 檢驗(yàn)、單因素方差分析(包括進(jìn)一步采用的兩兩比較的方法,如LSD- ?t 法、SNK- ?q 法、Bonferroni法及Dunnet-t法等)、重復(fù)測(cè)量資料的方差分析、卡方檢驗(yàn)、秩和檢驗(yàn)、Ridit分析、Pearson相關(guān)、Spearman相關(guān)、多重線性回歸、Logistic回歸 Ω.Cox 回歸等。統(tǒng)計(jì)量 Φt 為英文小寫(xiě), F 檢驗(yàn)為英文大寫(xiě),卡方為希文小寫(xiě) χ2 ,積差相關(guān)系數(shù)為英文小寫(xiě) r ,等級(jí)相關(guān)系數(shù)為英文小寫(xiě) rs ,樣本例數(shù)用英文小寫(xiě) n ,概率用英文大寫(xiě) P 。以上統(tǒng)計(jì)量均使用斜體表示。統(tǒng)計(jì)量(t值 ?F 值 ?χ2 等)和 P 值一般保留3位小數(shù)。若 P 值很小時(shí),一般不寫(xiě) P=0.000 ,而應(yīng)為 Plt;0.001 。
《天津醫(yī)藥》編輯部