長鏈非編碼RNA FOXD2-AS1對心臟瓣膜置換術后胸骨切口難愈合的影響及可視化預測模型構建

林帝 范立新 劉鵬 袁源

胸骨正中切口術后易出現(xiàn)切口感染或難愈合、不愈合(簡稱難愈合)，雖發(fā)生率不高，但死亡率極高，可以達到19%～29%[1]。手術切口難愈合是心臟外科術后非常嚴重的并發(fā)癥，即使改進手術方式以及預防性使用抗生素，其發(fā)病率仍無明顯下降[2]。切口難愈合危險因素大致分為病人相關、術中及術后因素，包括女性、高齡、肥胖、糖尿病等[3]。切口難愈合在冠狀動脈旁路移植(CABG)聯(lián)合瓣膜手術后發(fā)生率最高[4]。有研究已確定切口難愈合的危險因素，但關于切口難愈合的重要危險因素目前尚未達成共識，尤其是對手術方式之間的危險因素還缺乏研究數(shù)據(jù)。當前的大部分研究均基于邏輯回歸分析，其結果呈現(xiàn)也缺乏直觀可視化效果。本研究采用多中心病例數(shù)據(jù)，分析胸骨切口難愈合的危險因素，并構建列線圖預測模型。

對象與方法

一、對象

回顧性分析2016年1月～2022年1月于海南三亞市人民醫(yī)院以及新疆軍區(qū)總醫(yī)院進行胸骨正中切開術病人的臨床。病歷信息主要包括ID、性別、年齡、BMI、輸血次數(shù)、住院時間、病危時間、入院時間，以及糖尿病、高血壓、高血脂、心梗、腎功能衰竭、心絞痛、LncRNA FOXD2-AS1的表達水平、COPD、肺動脈高壓、腦血管疾病、房顫、心肌病、心功能衰竭、低蛋白血癥、周圍血管疾病等并發(fā)癥情況。納入標準：(1)年齡>18歲；(2)診斷為風心病并行經(jīng)胸骨正中開胸置換瓣膜；(3)胸骨切開術后隨訪至少8天。排除標準：術后8天內(nèi)死亡；病歷資料缺失，病案記錄明顯有誤；胸骨切口難愈合的標準參考臨床難愈合創(chuàng)面的診斷，即術后30天胸骨切口尚未愈合或完全愈合。本研究經(jīng)過三亞市人民醫(yī)院及新疆軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。

二、方法

將所有病例資料依據(jù)切口結局劃分為觀察組(切口難愈合組)和對照組(切口正常愈合組)。觀察組和對照組之間單因素Logistic回歸篩選出有差異的變量進行多因素Logistic回歸，篩選出獨立的影響因素。利用R語言中rms包，將多因素Logistic回歸篩選出的因素構建列線圖；采用Bootstrap法對數(shù)據(jù)重復抽樣1 000次進行數(shù)據(jù)的內(nèi)部驗證,其后采用pROC程序包繪制ROC曲線，計算ROC線下面積。采用nricens函數(shù)，繪制校準圖，行Hosmer-Lemeshow test檢驗。采用rmda函數(shù)繪制決策曲線，探究模型的臨床有效性。

三、統(tǒng)計學處理

結果

1.一般資料：在546例病例中，發(fā)生難愈合39例(7.14%)。見表1。

2.難愈合的單因素及多因素分析結果：單變量Logistic回歸分析共納入15個變量，篩選出有統(tǒng)計學差異的變量，進一步多變量Logistic回歸分析，見表2。單變量Logistic回歸分析顯示，年齡、BMI、肥胖(BMI≥30Kg/m2)、LncRNA FOXD2-AS1的高表達、肺動脈高壓及血栓具有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。考慮肥胖與BMI具有因素之間的相關性，將除肥胖外的另外共5個變量納入多因素Logistic分析。最終結果采用R語言繪制森林圖，見圖1。最終BMI、LncRNA FOXD2-AS1的高表達、年齡以及肺動脈高壓，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，BMI(OR=1.801，95%Cl：1.467～2.212)和LncRNA FOXD2-AS1的高表達(OR=9.666，95%Cl：1.749～53.417)OR值均>1，是獨立的危險因素。見表2。

3.開胸術后切口難愈合預測模型的構建及驗證：胸骨切口愈合的影響因素包括BMI、LncRNA FOXD2-AS1高表達、肺動脈高壓以及年齡，其中BMI及LncRNA FOXD2-AS1高表達OR值大于1，屬于危險因素。為了更好的得到預測模型，將BMI及LncRNA FOXD2-AS1高表達兩個危險因素構建預測模型一，將所有影響因素(BMI、LncRNA FOXD2-AS1高表達、肺動脈高壓以及年齡)構建模型二，綜合分析兩個模型的預測能力。采用R軟件繪制了兩模型的列線圖，見圖2。該列線圖可較好的對切口難愈合進行一定預測。

表1 兩組病人一般資料比較

圖1 多因素Logistic回歸森林圖

表2 Logistic回歸單因素分析

圖2 胸骨切口難愈合的預測模型一及預測模型二列線圖

進一步采用ROC曲線，對兩個預測模型預測能力進行評價，見圖3。分析ROC曲線可以得出模型二的AUC為0.850(95%CI：0.791～0.909)，最佳截點為0.082，此時對應的靈敏度和特異度為82.1%和76.9%；AUC之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.175 2)。進一步采用校準曲線(Calibration plot)以及Hosmer-Lemeshow檢驗評價兩個模型。見圖4。從圖可以看出，預測模型二的預測曲線偏離標準曲線相對較小，顯示出了該模型擬合效度好，具有更好的預測價值。進一步Hosmer-Lemeshow檢驗顯示，預測模型一與預測模型二0.838)均顯示出P>0.05，說明兩模型均具有較好的擬合優(yōu)度。我們采用臨床決策曲線來進一步分析比較兩個模型，見圖5。在最佳截點值附近，預測模型二比預測模型一均具有更高的凈獲益率。因此，預測模型二具有更好的應用價值。

圖3 胸骨切口難愈合預測模型一、二的ROC曲線比較

討論

手術部位感染或造成的愈合困難是所有心臟手術后可能發(fā)生的并發(fā)癥之一，該并發(fā)癥一旦出現(xiàn)死亡率較高，預期壽命降低。當前大量的文獻已揭示，換瓣手術后切口愈合困難的發(fā)生率為1%～20%[5]。但關于預防與防控目前報道較少。本研究創(chuàng)新性引入了課題組一直在研究的LncRNA FOXD2-AS1表達，并進一步構建預測模型，為減少開胸術后手術部位感染或難愈合及危害率提供參考。大部分研究已經(jīng)證實，開胸術后切口感染或引起的愈合困難與不同的心臟手術方式例如單純CABG有重要的關系[6-7]，其結果顯示在CABG手術中，糖尿病、肥胖、女性、慢性阻塞性肺病以及手術時間大于300分鐘是獨立的危險因素[7]。相比CABG較為普遍的研究，在心臟手術中的換瓣手術因引起切口愈合困難的發(fā)病率相對CABG要低，目前報道相對較少。此外，LncRNA FOXD2-AS1是一種長度為2527bp長鏈非編碼RNA，位于染色體1p33上，在腫瘤以及細胞的運動調(diào)控中起著重要作用。在本研究中，我們系統(tǒng)性回顧并分析了心臟換瓣手術后發(fā)生感染或切口愈合困難的影響因素，其結果發(fā)現(xiàn)，BMI及LncRNA FOXD2-AS1的高表達是瓣膜手術后切口難愈合的獨立危險因素。然而可以看出的是，本研究中的樣本量還相對較小，對篩選出的部分影響因素還需要更大樣本的量或多中心的數(shù)據(jù)的支持。

A:預測模型一；B:預測模型二圖4 模型預測能力校準曲線

圖5 胸骨切口難愈合預測模型一、二的決策曲線比較