ROC曲線對ICU患者非計劃性拔管高危臨界值的預(yù)測分析*

遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院(563000) 劉其蘭 江智霞 黎張雙子 權(quán)明桃 陳 芳 袁曉麗

【提 要】 目的 評價和確定ICU非計劃性拔管患者的最佳臨界值。方法 使用ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表評估2017年8月—9月入住我院ICU的100例患者,采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic,ROC)確定ICU患者非計劃性拔管高危患者的最佳臨界值,并進行分析。結(jié)果 當以22分為ICU患者非計劃性拔管高危患者臨界值時,其靈敏度為0.875,特異度為0.978,陽性預(yù)測值為0.778,陰性預(yù)測值為0.989,Youden指數(shù)為0.853較其他臨界值更大,ROC 曲線下面積(area under curve,AUC)為0.971,95%CI:0.920～1.000。結(jié)論 以22分作為ICU患者非計劃性拔管高危患者的最佳臨界值較為合適,能夠預(yù)測ICU患者發(fā)生非計劃性拔管的風(fēng)險,具有較高的診斷價值。

非計劃性拔管(unplanned extubation,UEX)是指未經(jīng)醫(yī)護人員同意,患者將管道自行拔出,也包括醫(yī)務(wù)人員操作不當所致的意外拔管[1],一旦發(fā)生將會給患者、家屬和醫(yī)院帶來沉重負擔(dān),甚至危及患者生命,引發(fā)醫(yī)療糾紛[2]。在2016年《護理質(zhì)量敏感指標》中把UEX作為評價護理質(zhì)量的一項敏感指標[3],護理管理者更加重視對UEX的管理。各個醫(yī)院則是根據(jù)醫(yī)院院情制定或借鑒其他醫(yī)院導(dǎo)管風(fēng)險評估量表來評估UEX高危患者[4-5],且診斷是否為UEX高危患者的取值也不盡相同,臨界值取值分別有5分、6分、9分、12分、13分[6-10]等,其確定大多是基于專家的臨床經(jīng)驗,主觀性較強,缺乏一定客觀科學(xué)性。ROC是綜合全面的評價方法,它能有效找出最佳臨界值,是臨床確定最佳閾值的經(jīng)典方法[11],本研究采用自行設(shè)計的《ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表》來評估ICU患者,通過構(gòu)建ROC曲線分析圖來確定及評價ICU患者UEX最佳高危臨界值和診斷價值。

對象與方法

1.研究對象

(1)樣本量

本研究樣本量計算根據(jù)單一診斷試驗評價的公式[12],計算如下:

為保證充足樣本量,擴大樣本量的20%,最終納入樣本為100人。其中上式中m、n分別為患者與非患者數(shù)量,通常各為總量的一半;α為可信度,Z為標準正態(tài)分布的分位數(shù),則α=0.05,Zα/2=1.96;θ為多個檢測者所得AUC的均值,實際應(yīng)用時用其估計值(θ代替,通過預(yù)實驗得出本研究的θ=0.96;L為θ的可信區(qū)間寬度,即θ的可信區(qū)間上下限之差,通過預(yù)實驗得出本研究的L=0.08;R為觀測者個數(shù),本研究選取2人來共同評估;Pdr,sm為不同觀測者對同一組受試者所作評分結(jié)果間的相關(guān)系數(shù);本研究預(yù)調(diào)查后兩人的評估相關(guān)系數(shù)為0.8。

(2)調(diào)查對象

本研究選取2017年8月至9月入住我院ICU一、二病區(qū)的患者作為研究對象。納入標準:ICU治療時間≥24h帶管入科或入科插管的病人。排除標準:深度昏迷,患有重癥肌無力的病人。

2.研究工具

(1)調(diào)查工具

調(diào)查工具包括一般資料問卷和ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表。一般資料問卷主要用于病人的流行病學(xué)資料的收集,包括姓名、性別、年齡、文化程度、疾病診斷、住院天數(shù)。本研究在基于ICU患者UEX危險因素的meta分析[13]上,運用Delphi法來篩選及形成ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表的維度和條目,其各個條目的內(nèi)容效度在0.85～1.00,總的內(nèi)容效度為0.952,評定者間信度的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC為0.973,分值分布在1～4分,分數(shù)越高,風(fēng)險性越強。

(2)資料收集

用ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表評估病人前,先進行臨床護士的統(tǒng)一培訓(xùn),保證資料收集的一致性和準確性,其中患者UEX的得分為持續(xù)動態(tài)評估,即每班評估一次,病情變化時隨時評估,直至患者離開ICU或觀察期超過1個月,均選取評估患者得分的最高分作為該患者最終的分數(shù)。

3.統(tǒng)計學(xué)方法

結(jié)果

1.一般資料

共評估100例ICU患者,其中男性58人(58%),女性42人(42%);年齡在8～85(54.35±12.71)歲;受教育程度:文盲3人(3%),小學(xué)文化18人(18%),高中文化22人(22%),中專或大專25人(25%),大學(xué)及以上32人(32%);住院天數(shù)為2～21(9.81±2.24)天。

2.ICU患者UEX高危臨界值

經(jīng)評估得出100例患者UEX風(fēng)險的預(yù)測分數(shù),各臨界值所對應(yīng)的靈敏度、特異度、Youden指數(shù)見表1,選擇Youden指數(shù)(靈敏度+特異度-1)最大時的界點為最佳臨界值。由表1可見,當界點為21.5時,Youden指數(shù)為0.853較其他臨界值更大,其對應(yīng)的靈敏度為0.875,特異度為0.978,故把21.5分數(shù)取整數(shù)后,以22分作為判斷UEX高危人群的最佳臨界值。

表1 ICU患者UEX風(fēng)險評估量表各臨界值所對應(yīng)的靈敏度、特異度和Youden指數(shù)

3.ICU患者UEX風(fēng)險評估結(jié)果的ROC曲線

根據(jù)表1繪制了ICU患者UEX風(fēng)險評估結(jié)果的ROC曲線圖,如圖1,曲線上的每點代表了UEX風(fēng)險評估得分閾值或置信閾變化的靈敏度和特異度的折衷,AUC的值為0.971,95%CI:0.920～1.000。

圖1 ICU患者UEX風(fēng)險評估結(jié)果的ROC曲線

4.ICU患者UEX高危最佳臨界值的預(yù)測效果評價

在1個月的觀察期結(jié)束后,收集的100個病人中有8個已發(fā)生UEX,92個病人未發(fā)生UEX,以ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表評估總分≥22分作為臨界值時,被評估為有拔管風(fēng)險的患者9人,無拔管風(fēng)險的患者91人,見表2,以此計算出本次拔管風(fēng)險評估結(jié)果的陽性預(yù)測值為0.778,陰性預(yù)測值為0.989,評估結(jié)果與實際結(jié)果的吻合系數(shù)Kappa值為0.807,P<0.001。

表2 ICU患者UEX風(fēng)險評估量表評估結(jié)果與實際情況

討論

1.UEX高危臨界值的研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外對UEX的風(fēng)險因素研究結(jié)果不盡相同[13],大多UEX風(fēng)險因素的確定是基于學(xué)者回顧性研究或經(jīng)驗總結(jié),且尚無統(tǒng)一使用ICU患者UEX風(fēng)險評估工具[4],其臨界值的確定也不一致。有學(xué)者自行設(shè)計了UEX的風(fēng)險評估工具,如Moons等通過開展病例對照研究,篩選ICU患者UEX的危險因素,從而構(gòu)建了自行拔管風(fēng)險評估量表,臨界值尚不確定[14],Merkel等是把插管風(fēng)險等級警示牌應(yīng)用UEX高危患者的評估,也取得了一定成效。相比國外,國內(nèi)學(xué)者多是利用自行構(gòu)建的評估工具來預(yù)測UEX的風(fēng)險程度,且多是針對住院患者的評估,較缺乏ICU專有的UEX分析評估工具,如徐麗采用德爾菲法設(shè)計了住院患者高危導(dǎo)管滑脫護理評估表,推薦的高危臨界值為5分[6];張曉靜等運用德爾菲法建立了住院患者非計劃性拔管風(fēng)險評估體系,推薦的高危臨界值為6分[7];歐陽蓓蕾構(gòu)建了住院患者高危導(dǎo)管滑脫評估表,推薦的高危臨界值為9分[8]。通過文獻可見,目前國內(nèi)外ICU患者UEX評估工具不統(tǒng)一,其選取的維度不同,因此臨界值也不盡相同,導(dǎo)致其對不同的患者敏感性各異,實際運用效率較低,臨床執(zhí)行力較弱,并未起到良好的指導(dǎo)防范作用,故本研究前期在循證基礎(chǔ)上廣泛羅列導(dǎo)致ICU患者UEX發(fā)生的危險因素,并通過Delphi法及層次分析法劃分各級指標條目的權(quán)重系數(shù),最終形成ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表,再采用ROC曲線分析法來確定ICU患者UEX高危患者的最佳臨界值,以期為高效開展ICU患者UEX風(fēng)險管理提供依據(jù)。

2.ROC曲線對臨界值診斷價值的評價

適宜的臨界值是提高篩檢效能、增強其對所評估內(nèi)容敏感度的基本前提[15],ROC曲線分析目前被認為是臨床確定閾值的經(jīng)典方法,能為臨床實踐提供最佳閾值[16],一般位于機會線(chance line)的上方,離機會線越遠,AUC越大,量表診斷價值就越高[17]。本研究以“1-特異度”為橫坐標,以“靈敏度”為縱坐標繪制ROC曲線圖,結(jié)果顯示(如圖1)ROC曲線在靠近左上方,離機會線最遠,此時AUC為0.971,95%CI:0.920～1.000,一般認為AUC取值在 0.5～0.7 時診斷準確性低、在0.7～0.9 時診斷準確性為中等、>0.9時診斷準確性較高[18],本研究的AUC>0.9,說明其有較高的診斷價值。Youden指數(shù)是作為將靈敏度和特異度結(jié)合來評價指標將達到的最大值[19],故本研究選擇Youden指數(shù)最大時的界點作為最佳臨界值,即評分是21.5分為診斷UEX高危患者的最佳臨界值,此時的靈敏度為0.875,特異度為0.978,其取值范圍均在0～1之間,越接近1,診斷價值越大。陽性預(yù)測值指風(fēng)險評估得分小于等于診斷臨界值的患者中實際發(fā)生UEX的患者所占的百分比;陰性預(yù)測值指風(fēng)險評估得分大于診斷臨界值的患者中實際未發(fā)生UEX的患者所占的百分比[20],在本次研究中,當選擇22分為診斷UEX高危患者臨界值時,用ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表評估結(jié)果與實際UEX發(fā)生的數(shù)據(jù)資料計算其陽性預(yù)測值為0.778,陰性預(yù)測值為0.989,并以22分劃分有拔管風(fēng)險組和無拔管風(fēng)險,形成四格表資料,計算其Kappa值為0.807,理論上如Kappa值在0.21～0.40具有一般一致性、在0.41～0.60具有中等一致性、在0.61～0.80具有高度一致性[21],可見本研究預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果的一致性好,吻合度高,一定程度上說明選取22分為最佳臨界值,具有較高預(yù)測和診斷UEX高危患者的價值。

小結(jié)

本研究的ICU患者非計劃性拔管風(fēng)險評估量表是在循證研究法結(jié)合Delphi法基礎(chǔ)上所形成,其信效度的評價只在本院范圍內(nèi)進行,由于目前還未有關(guān)于ICU患者UEX風(fēng)險評估方面公認權(quán)威的量表,故尚未進行效標效度的測定,建議在臨床實踐中不斷驗證其有效性,且22分的高危臨界值的確定及預(yù)測價值的判斷,還待在多個醫(yī)院進行大樣本多中心的臨床研究,為之后續(xù)開展的ICU患者UEX風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)提供強有力的理論依據(jù)。