老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心力衰竭的列線圖預測模型構建

石鵬飛 李娜 葉爍 劉耀明 白潔

研究顯示,我國髖關節骨折的老年病人在逐年增加,每年需接受髖關節置換術的病人也隨之增加[1]。髖關節置換術的創傷相對較大,失血量相對較多,病人圍手術期有效循環血容量不足可能會引發重要臟器及周圍組織血液灌注不足,對病人心臟功能有著巨大的考驗[2]。因此,構建預測老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心力衰竭(心衰)風險的模型對于識別高風險人群并制定合理有效的預防措施極其重要。列線圖模型目前已得到廣泛應用,可簡單有效地預測髖關節置換術病人術后各類并發癥[3-4]。本研究回顧性分析了198例行髖關節置換術老年病人的臨床資料,探討老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的危險因素,并以此為依據建立列線圖模型,旨在為改善髖關節置換術病人圍手術期預后提供參考。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選取聯勤保障部隊第940醫院2020年4月至2023年4月期間行髖關節置換術的198例老年病人為研究對象,參照中國心力衰竭診斷和治療指南2018[5],根據圍手術期內是否并發心衰分為心衰組56例和非心衰組142例,心衰組男26例,女30例,年齡60～81歲,平均(70.23±7.82)歲;非心衰組男69例,女73例,年齡61～84歲,平均(70.46±7.30)歲。研究經聯勤保障部隊第940醫院臨床倫理委員會審核通過后開展(倫理批號:NO.2020.023X)。

納入標準:(1)有髖部疼痛、外傷史、活動受限、無法行走等臨床表現,髖關節功能障礙、局部輕度腫脹、股三角區壓痛明顯、下肢內旋時股骨頸有明顯壓痛等體征;(2)病人X線檢查有髖關節正位X線片明確骨折部位、骨折類型等情況;(3)年齡≥60歲,依從性高,可配合治療者;(4)首次行全髖關節置換術。排除標準:(1)代謝性骨病、病理性骨折或合并其他部位骨折者;(2)此前已進行過髖關節置換術者;(3)有精神障礙性疾病或認知功能障礙者;(4)既往有心臟疾病者。

1.2 臨床資料收集 收集行髖關節置換術老年病人的臨床資料,包括年齡、性別、飲酒史、吸煙史、高血壓病史、糖尿病史、置換類型、置換關節數、疾病類型、術前美國麻醉醫師協會(ASA)分級、麻醉方式、術中輸血量、術后臥床時間。

1.3 統計學處理 采用SPSS 25.0處理分析數據。計數資料以頻數和百分比(n, %)表示,組間比較采用χ2檢驗;采用Logistic回歸分析老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的影響因素;采用R語言軟件包構建預測老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰風險的列線圖模型,采用Bootstrap法驗證列線圖模型;采用ROC曲線檢驗列線圖模型的預測效能。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的單因素分析 非心衰組與心衰組性別、飲酒史、吸煙史、糖尿病史、置換類型、置換關節數、疾病類型、麻醉方式比較,差異無統計學意義(P>0.05)。心衰組年齡≥70歲、高血壓病史、術前ASA分級Ⅲ～Ⅳ級、術中輸血量≥400 mL、術后臥床時間≥4 d比例顯著高于非心衰組(P<0.05)。見表1。

表1 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的單因素分析(n, %)

2.2 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的影響因素分析 將老年髖關節置換術病人圍手術期內是否并發心衰(0=否,1=是)作為因變量,以上述單因素分析中差異有統計學意義的變量,如年齡(0=<70歲,1=≥70歲)、高血壓病史(0=否,1=是)、術前ASA分級(0=Ⅰ～Ⅱ級,1=Ⅲ～Ⅳ級)、術中輸血量(0=<400 mL,1=≥400 mL)、術后臥床時間(0=<4 d,1=≥4 d)為自變量進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示,年齡、高血壓病史、術前ASA分級、術中輸血量、術后臥床時間均是影響老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的多因素Logistic回歸分析

2.3 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的風險預測列線圖模型構建 基于本研究多因素Logistic回歸分析篩選的獨立危險因素結果,引入R語言軟件構建老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的風險預測列線圖模型。結果發現各危險因素在列線圖模型上的分值為:年齡≥70歲為48分,有高血壓史為40分,術前ASA分級Ⅲ～Ⅳ級為70分,術中輸血量≥400 mL為100分,術后臥床時間≥4 d為45分,見圖1。

圖1 老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的風險預測列線圖模型

2.4 列線圖模型驗證 將原始數據重復抽樣100次后,采用Bootstrap法對列線圖模型進行內部驗證。結果表明,校正曲線趨近于理想曲線,預測值與實測值基本一致。見圖2。采用ROC曲線驗證列線圖模型的區分度,結果顯示,AUC為0.901(95%CI:0.857～0.944),預測效能較高。見圖3。

圖2 列線圖模型預測老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的校正曲線

圖3 列線圖模型預測老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的ROC曲線

3 討論

髖關節置換術是治療股骨頸骨折、骨性關節炎、股骨頭壞死等疾病的常見手術,據報道其長期治療效果極佳[6-7]。盡管髖關節置換術是一種成功的退行性關節疾病干預方法,但老年病人常因身體機能減退而發生各類并發癥,嚴重影響預后[8-10]。本研究中,198例老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的發生率為28.28%(56/198)。進一步表明行髖關節置換術的老年病人圍手術期內并發心衰風險較高。然而王振等[11]研究結果顯示,老年病人行髖關節置換術后急性心肌梗死占2.26%,心力衰竭占1.5%。本研究與上述結果并發癥發生率的差異可能是由個體因素及納入樣本量差異造成,有待今后大樣本研究驗證。

老年病人行髖關節置換術不僅會延長其住院時間,增加治療費用,還會引起靜脈凝塊滯留在肺血管系統,進而可能導致心臟疾病的發生[12]。然而目前關于老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的影響因素的研究存在局限性,缺乏有效的預防性措施。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示,年齡、高血壓史、術前ASA分級、術中輸血量、術后臥床時間是老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的獨立危險因素。年齡影響術后并發心衰的可能原因為:老年人群心臟儲備功能下降、心臟傳導系統改變,其心衰等心臟疾病并發癥的發生風險增加[13-14]。此外,高血壓病人因收縮壓升高,脈壓差增大,其血管內皮功能發生障礙,進而增加心血管事件的發生率[15-16]。ASA分級是麻醉前依據手術危險性和病人體質情況將其分類,是評估麻醉和外科手術風險的有效方法[17],本研究顯示,術前ASA分級高是老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的高危因素。術中輸血量對于并發心衰的影響提示臨床醫師對于高齡病人在術中應精細操作,嚴格止血,減少病人髖關節置換術中的出血量及輸血量,以減少術后并發癥的發生率。研究顯示,由于外科手術刺激病人凝血系統,造成其血液機制異常,術后臥床時間越長,病人靜脈血流滯緩越嚴重,發生靜脈血栓及心血管事件的概率也越大[18]。本研究構建老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的風險預測模型后,進一步采用Bootstrap法進行內部驗證,并繪制ROC曲線對列線圖模型的預測效能進行評估,結果顯示,預測值與實測值基本一致,其AUC為0.901,表明其精準性較高。

綜上,本研究根據風險因素年齡、高血壓病史、術前ASA分級、術中輸血量、術后臥床時間初步構建了老年髖關節置換術病人圍手術期內并發心衰的風險預測模型,經驗證有一定的準確性,可供臨床參考。臨床醫師可根據構建的列線圖模型進行高危人群分層,進而及早干預、盡快治療。但因研究人群及病歷系統的限制,本研究結果可能存在一定局限性,今后將采取多中心、前瞻性的大樣本研究進一步明確其他因素對病人并發心衰的影響。