小兒留置針采血標本溶血列線圖預測模型的構建

崔 英，姚燕群，孫 琴

嘉興市第一醫院，浙江嘉興 314000

標本溶血是指各種原因導致細胞膜的分裂與破壞[1]，從而使紅細胞內血紅蛋白和其他物質釋放到血漿中，是造成血標本不合格的主要因素之一。標本溶血對大多數生化檢驗項目產生顯著性影響，直接導致醫生誤判[2]。美國病理協會將血標本溶血率2%作為臨床最佳實踐的標準[3]。美國梅奧診所針對0～169 d嬰兒的調查顯示所有標本溶血率33%[4]。國內某三級甲等醫院調查數據顯示標本溶血率為30.52%[5]。因此，本研究探索導致小兒標本溶血的風險因素，建立風險預測模型，以期指導兒科臨床護士采血操作，降低標本溶血發生率，從而提高兒科血標本的質量。

1 對象與方法

1.1 對象

本研究獲得嘉興市第一醫院倫理委員會批準(審批號：LS2019-223)，患兒監護人均知情同意，簽署書面知情同意書。采用便利抽樣法，選取入住嘉興市第一醫院且入院當天接受靜脈輸液和靜脈采血的患兒為研究對象。納入標準：年齡29 d～8歲。排除標準：存在高溶血狀態的患兒，如燒傷、彌散性血管內凝血、溶血性貧血等；1周內輸注紅細胞、24 h內使用甘露醇的患兒。根據建模樣本量計算公式的要求[6]，樣本量應取變量數的10倍，本研究共納入13個風險因素，樣本量為130，考慮標本溶血發生率為33%[4]和20%的樣本流失，因此，本研究所需樣本量為13×10×(1+0.2)÷0.33=473。選取2019年8月至12月符合納入、排除標準的546例患兒進入建模組；選取2020年1月至7月符合納入、排除標準的361例患兒進入驗證組。

1.2 方法

1.2.1采血用物

采用24G 或26G型號Y型留置針，5.5號真空采血針、3.5 mL惰性分離促凝真空采血管、4 mL肝素鋰真空采血管。

1.2.2采血方法

1名護士根據患兒靜脈條件選擇24G或26G型號Y型留置針，按操作規范進行留置針穿刺和采血，將真空采血管與留置針連接，采血過程中松止血帶，完成血標本采集后連接輸液管輸液；另1名護士負責采集相關資料。血標本采集后30 min內由后勤工人送檢。

1.2.3資料收集

由1名經過培訓的護士通過標本溶血影響因素調查表收集建模組患兒行靜脈輸液和靜脈采血時相關資料。該調查表根據國內外標本溶血影響因素的研究[7-8]和臨床經驗自行設計，內容包括患兒性別、診斷、年齡(依據兒童不同年齡組分類[9])、采血部位(手背、手腕、頭部、內踝、足背)、耳指溫差(耳部溫度與中指指端溫度差)、穿刺靜脈外觀直徑(由穿刺者在穿刺前用高精度卡尺測量，以0.5 mm距差[10]分類)、靜脈充盈度(分明顯充盈、較充盈、不充盈3個等級[11])、擠壓程度(重度為擠壓力度造成皮膚紅暈，輕度為有擠壓但未造成紅暈，無擠壓)、留置針的型號(24G、26G)、采血速度(采集血量除以所用的時間，以0.05 mL/s為間距分類)、靜脈穿刺順利度(順利為一次穿刺送管成功，不順利為反復穿刺或送管不暢)、采血管類型(惰性分離促凝真空采血管及肝素鋰真空采血管)、室溫(采血時的室內溫度)等。耳溫測量用美國產耳溫儀、中指指端皮膚測溫用美國產紅外線測溫儀，采血前測量3次取平均值。

1.2.4判斷方法

標本靜置1 h后以高速離心機3 500轉離心10 min后，由1名非試驗參與人員與不知情的檢驗室人員共同對照標準色卡[12]肉眼觀察，同時將血清在生化儀中檢測，如血清顏色為黃色系并且生化免疫分析儀溶血指數<15則判斷標本無溶血[13]；如血清顏色為紅色系或生化儀溶血指數≥15，考慮有溶血，再次測定血清血紅蛋白含量判斷溶血程度。輕度溶血：血清血紅蛋白<1 000 mg/L；中度溶血：血清血紅蛋白1 000～3 000 mg/L；重度溶血：血清血紅蛋白>3 000 mg/L[14]。

1.2.5統計學方法

采用 SPSS 21.0 軟件對數據進行統計學分析，對建模組資料進行單因素分析，計量資料采用兩獨立樣本t檢驗，計數資料采用x2檢驗，構建預測模型采用多元Logistic回歸分析，通過 R3.4.0軟件中的rms程序對入選變量建立預測列線圖模型，并使用Hosmer-Lemeshow 驗證模型的擬合度，P值越大說明擬合度越優。以受試者工作特征曲線下面積評價模型的預測能力。以靈敏度、特異度和正確率來驗證模型的實際應用效果。

2 結果

2.1 患兒的一般資料

建模組患兒中男330例、女216例；年齡29 d～8歲，平均(2.48±2.17)歲；呼吸系統疾病302例，消化系統疾病122例，神經系統疾病64例，免疫系統疾病33例，其他疾病25例；使用24G留置針287例，26G留置針259例；室溫20～32℃，平均(23.67±2.21)℃。其他一般資料見表1。

2.2 標本溶血發生率

建模組546例患兒入院當天共采集546份標本，發生溶血227份(41.6%)，其中重度溶血12份(5.3%)、中度溶血 53份(23.3%)、輕度溶血162份(71.4%)；未發生溶血319份(58.4%)。

2.3 標本溶血相關因素的單因素分析

根據標本溶血判斷情況，將546份標本分為溶血組227份、未溶血組319份。單因素分析顯示，不同性別、年齡、疾病類型、留置針、室溫的標本溶血發生率比較，差異無統計學意義(P>0.05)；不同采血部位、耳指溫差、穿刺靜脈外觀直徑、靜脈充盈度、擠壓程度、采血速度、靜脈穿刺順利度、采血管類型的標本溶血發生率比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 患兒一般資料及溶血相關因素的單因素分析(n=546) 例

表1(續)

2.4 風險模型的建立

2.4.1多因素分析

將單因素分析P<0.05的變量納入多元Logistic回歸模型，變量賦值見表2，采用Back-LR法建立標本溶血的風險模型，最終進入模型的變量有穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型、擠壓程度。見表3。

表2 多元Logistic回歸變量的名稱及賦值

表3 溶血多元Logistic回歸分析

2.4.2建立列線圖模型

應用R3.4.0軟件，運用R語言的foreign程序包讀取原始數據，運用rms程序將多元Logistic回歸結果顯示的危險因素代入建立函數模型，再調取gg-plot2程序包根據函數模型進行繪圖，建立預測標本溶血風險的列線圖模型，見圖1。列線圖顯示導致兒童溶血主要因素依次：采血速度、采血管類型、穿刺靜脈外觀直徑、擠壓程度。模型風險總分區間為0～240分，風險率為0.001～0.999，隨著分值的升高，溶血發生的概率增大。如某患兒血標本使用肝素鋰真空采血管(得分=51)，選擇>1.5～2.0 mm的靜脈(得分=2)，采血速度0.10～0.15 mL/s(得分=78)，采血過程中護士重度擠壓(得分=28)，則列線圖模型評分總得分=51+2+78+28=159分，對應的標本溶血風險概率為0.96， 屬標本溶血高風險患兒。

圖1 預測標本溶血風險的列線圖模型

2.5 風險預測模型擬合及預測效果的分析

對預測模型進行Hosmer-Lemeshow檢驗驗證擬合效果，P=0.408，見圖2。 采用受試者工作特征曲線檢驗模型預測實際溶血的靈敏度與特異度，見圖3，以約登指數最大值為預測模型的最佳臨界值。最終測得受試者工作特征曲線下面積為0.906(95%CI為0.881～0.930)，約登指數為0.665，靈敏度為0.806， 特異度為0.859。

圖2 預測模型的擬合度曲線

圖3 預測模型的受試者工作特征曲線

2.6 小兒留置針采血標本溶血風險模型臨床應用效果分析

驗證組361例患兒,其中男220例、女141例；年齡30 d～8歲，平均(2.66±2.56)歲；呼吸系統疾病199例、消化系統疾病84例、神經系統疾病41例、免疫系統疾病21例、其他疾病16例。應用本預測模型對驗證組361例患兒進行標本溶血預測驗證,361例患兒共采集361份標本，實際發生溶血152份，發生率42.1%，模型判斷為121份，誤判31份，靈敏度為79.6%；實際未發生溶血209份，模型判斷為186份，誤判23份，特異度為89.0%。模型總正確率為(121+186)/361=85.0%。

3 討論

3.1 小兒留置針采血標本溶血風險預測列線圖具有臨床指導意義

血標本的質量關系到檢驗結果是否能夠真實反映患者的病情，是判斷患者病情進展程度及疾病治療效果的重要依據。近幾年，研究發現，通過留置針進行采血可以避免反復穿刺痛苦，尤其符合廣大患兒家長的意愿；而且通過留置針采血標本溶血率在實驗室要求的標本合格率范圍內(血液標本溶血率<2%)[15-16]。本研究發現小兒留置針采血標本的總體溶血率為41.6%(227/546)，可能與研究對象不同有關，兒童有其生理特殊性，進而出現不同溶血率[17-18]。本模型中的穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型是公認的導致溶血的因素，但對標本溶血風險預測研究相對缺乏。列線圖是一種將臨床結局與相關因素整合的模型工具，每個變量對應列線圖相應變量軸上相應點，以該點做變量軸的垂直線對應至上方評分標尺，得到該變量得分，通過各相關因素對應分數相加得到總分，以總分對應在溶血風險軸上的點，得出臨床結局發生的概率，現已廣泛應用于臨床醫學領域，對于個體化、精確化預測結局有著重要意義[19]。本研究通過收集臨床采血過程中的相關風險因素構建的列線圖預測模型發現：采血速度、采血管類型、穿刺靜脈外觀直徑、擠壓程度是小兒留置針采血標本溶血的高危因素。經過驗證，本列線圖模型的受試者工作特征曲線下面積為0.906，Hosmer-Lemeshow 的P>0.05，說明模型有較好的預測效果。因此，臨床可以應用該模型識別小兒留置針采血標本溶血的危險因素，并采取針對性的干預措施，如主動選擇直徑粗大的靜脈；采血時避免過度擠壓；遇到采血速度慢，采集困難時，及時改為鋼針采血等措施 ，從而有效降低標本溶血發生率，提高臨床血標本檢驗的正確性。

3.2 小兒留置針采血標本溶血風險預測模型相關危險因素分析

本研究建立的風險預測模型，在單因素分析時共篩選出8個變量，多因素分析時穿刺靜脈外觀直徑、采血速度、采血管類型、擠壓程度4個變量是小兒留置針采血標本溶血發生的危險因素。

3.2.1穿刺靜脈外觀直徑越細溶血風險越高

McCaughey等[7]研究發現，用留置針從肘部靜脈采血標本溶血發生率較低，可能與肘部靜脈粗大，血流量大有關。本研究發現，采血靜脈直徑≤1.0 mm發生標本溶血概率高于>2.0 mm的靜脈(OR=2.597)。分析可能原因，小兒靜脈細小，24G留置針直徑為0.73 mm，置入≤1.0 mm的靜脈，導管占據血管內徑 1/2以上，直接阻礙血液回流，導致血流量減少，采血困難而發生溶血。

3.2.2采血速度越慢溶血風險越高

陳嵐等[8]研究發現，靜脈采血不通暢的患者發生溶血的可能性為通暢者的5.542倍。本研究發現，采血速度<0.10 mL/s發生標本溶血概率高于>0.20 mL/s采血速度(OR=5.882)，說明速度越慢，標本越容易溶血，可能與血液在采血管路中停留時間過長，負壓的環境下容易使紅細胞破裂發生溶血有關。

3.2.3采血管負壓高容易發生溶血

有研究證實，低負壓采血管能夠減少標本溶血的發生率，采血量小于試管容量一半溶血發生率更高[20]。本研究發現，肝素鋰真空采血管(快速血生化)溶血發生率高于惰性分離促凝真空采血管(OR=19.762)，這可能與肝素鋰真空采血管內負壓較高有關，負壓高采血流速快，血流成一直線，直濺管底，導致紅細胞撞擊破裂，同時兒童采血量普遍不足，導致采血后管內仍有負壓存在，紅細胞膨脹破裂而溶血。

3.2.4采血時擠壓程度重易發生溶血

本研究發現，采血時重度擠壓發生溶血的概率高于不擠壓(OR=2.022)。分析可能原因，紅細胞表面積大呈雙凹盤狀，其膜以脂質雙層、膜蛋白鑲嵌在脂質雙層間相互連接形成膜的骨架，受到外力作用時，骨架非常容易斷裂[21],故采血時用力擠壓會導致紅細胞破裂溶血。

3.3 本研究的局限性

本研究存在一定的局限性，在收集樣本時局限于單中心的樣本，是否適用于其他機構還有待于進一步驗證，期待開展大樣本、多中心的臨床研究來驗證本項研究成果。