老年急性肺損傷患者列線圖預后模型的構建

陳嬋，梁飛宇，張靜，楊靜雯，施璇，杜曉紅，蘇華芳

溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325015，1.老年病科；2.放化療科

急性肺損傷（acute lung injury，ALI）通常是由于感染、休克或創(chuàng)傷等非心源性因素引起的肺毛細血管內(nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞損傷，隨病情加重常進展為急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），繼而導致急性呼吸衰竭，在老年患者中病死率極高[1]。有效評估老年ALI病情，及時制定正確的診療策略，有助于改善患者臨床預后。肺損傷預測評分（lung injury prediction score，LIPS）、序貫器官衰竭評分（sequential organ failure score，SOFA）與急性生理學慢性健康狀況評分系統(tǒng)II（acute physiologyand chronic health evaluation scoring system，APACHE II）常用于ALI嚴重程度評估[2-4]，但其特異性與敏感性均較低。列線圖（nomogram）是一種新型可視化的統(tǒng)計學模型，具有直觀、預測效能好等優(yōu)點，在臨床醫(yī)學研究中逐漸得到推廣應用[5]。本研究擬通過分析老年ALI患者死亡風險因素，構建預測其短期預后的列線圖模型，為臨床老年ALI防治策略提供理論依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象 通過結(jié)構化查詢語言，從美國大型重癥監(jiān)護數(shù)據(jù)庫（MIMIC-III數(shù)據(jù)庫）中篩選出年齡≥60歲的ALI患者，提取其入院生命體征、入院首日實驗室指標等數(shù)據(jù)?；仡櫺允占瘻刂葆t(yī)科大學附屬第一醫(yī)院2010年12月至2020年12月期間收住入院的老年ALI患者臨床資料。入選標準：住院時間≥24 h，年齡≥60歲，符合ALI診斷標準。本研究通過醫(yī)院倫理委員會審核批準，患者或患者家屬均簽署了知情同意書。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)分組與模型構建：美國MIMIC-III數(shù)據(jù)庫中325例符合納入標準的老年ALI患者為建模組，回顧性收集的138例老年ALI患者為驗證組。建模組數(shù)據(jù)用于構建預測老年ALI死亡風險列線圖預后模型，驗證組數(shù)據(jù)檢驗模型性能。通過單因素、多因素logistic回歸篩選出死亡獨立危險因素，結(jié)合臨床實際將有意義變量納入列線圖預后模型。

1.2.2 模型驗證：通過建模組數(shù)據(jù)進行模型內(nèi)部驗證，驗證組數(shù)據(jù)進行模型外部驗證，分別采用ROC曲線中曲線下面積（area under curve，AUC）和校準圖評價模型的區(qū)分度和校準度。

1.3 統(tǒng)計學處理方法 采用R軟件4.3和SPSS23.0軟件進行統(tǒng)計分析與繪圖。正態(tài)分布計量資料用±s表示，兩組間比較用t檢驗；非正態(tài)分布計量資料采用M（P25，P75）表示，兩組間比較用Mann-Whitney檢驗；分類資料用頻數(shù)表示，組間比較用χ2檢驗。死亡危險因素和風險列線圖用logistic回歸分析，預后風險變量用列線圖模型，效能評價用ROC曲線。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料情況 2組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

2.2 老年ALI患者死亡危險因素logistic回歸分析 單因素logistic回歸分析顯示最低收縮壓、最低指尖氧飽和度、血漿白蛋白及24 h尿量減少，血乳酸、PT升高為老年ALI患者30 d內(nèi)死亡危險因素（P＜0.05）。多因素logistic回歸分析顯示最低收縮壓降低、血乳酸和PT升高為其30 d內(nèi)死亡危險因素（P＜0.05），見表2。

2.3 死亡風險列線圖預測模型的構建 根據(jù)多因素logistic回歸分析結(jié)果，結(jié)合臨床實際，將有意義的變量納入老年ALI患者預后列線圖構建，患者30 d內(nèi)死亡風險與各變量評分總分值成正比，各變量評分及風險見圖1。

2.4 列線圖預測效能評價 建立的預測模型AUC為0.712（95%CI=0.656～0.767），見圖2A；通過Bootstrap法繪制內(nèi)部校準圖，其校準曲線與標準曲線接近，見圖2B，表明該列線圖預測模型在內(nèi)部數(shù)據(jù)中具有良好預測價值。驗證組的列線圖AUC為0.753（95%CI=0.671～0.836），見圖3A；其校準曲線同樣接近標準曲線，見圖3B，表明該列線圖預測模型在外部數(shù)據(jù)中具有良好預測價值。

表2 老年ALI患者死亡危險單因素及多因素logistic回歸分析

圖1 老年ALI患者30 d內(nèi)死亡風險列線圖

3 討論

眾多研究表明，高齡是影響各種疾病死亡預后的獨立危險因素[6-7]。本研究以老年患者為研究對象，通過logistic回歸分析表明，年齡不是老年ALI死亡預后危險因素，但根據(jù)臨床實際情況，仍將其視為老年ALI患者短期死亡預后危險因素。生命體征做為臨床病情評估的重要指標，常用于急危重癥患者不良預后預測模型構建[8]。本研究結(jié)果表明，患者入院首日最低收縮壓降低是老年ALI死亡風險因素，且在列線圖中的預測權重最大，提示低血壓是老年ALI死亡的最主要危險因素。尿量是反映腎臟有效灌注的重要指標，其受收縮壓影響較大，收縮壓越低，腎臟有效灌注量越少，繼而導致尿量逐漸減少。本研究示血乳酸增多，可能與循環(huán)衰竭、低灌注低氧狀態(tài)有關。與此同時，ALI患者呼吸或循環(huán)衰竭患也會導致組織缺氧，后者可極大地增加血乳酸酸中毒風險。研究表明，ALI患者會出現(xiàn)凝血與纖溶系統(tǒng)異常[9]，本研究同樣發(fā)現(xiàn)老年ALI患者PT延長可增加死亡風險。上述研究表明，低血壓、少尿、高乳酸血癥和凝血功能異常等是老年ALI患者重要預后不良因素，穩(wěn)定生命體征是ALI患者臨床救治的關鍵環(huán)節(jié)。

圖2 列線圖的內(nèi)部驗證區(qū)分度和校準度

圖3 列線圖的外部驗證區(qū)分度和校準度

以往常用LIPS評分預測ALI患者預后[10-11]，該評分標準的變量因素較多，實際操作及推廣應用難度較大，而采用單一新型生物分子標志物預測疾病預后，其特異度和敏感度往往較低，且通常較難在基層醫(yī)療機構推廣普及，嚴重影響其臨床應用價值[12-14]。本研究通過最低收縮壓、血乳酸水平、24 h尿量及PT等5個變量，建立老年ALI患者死亡風險列線圖模型，利用簡便的數(shù)字界面實現(xiàn)死亡危險評分計算。結(jié)果表明，該預測模型可快速有效預測患者短期死亡事件發(fā)生概率，其模型AUC大于0.7，表明其具有良好的區(qū)分度及較準確的預測能力。校準圖示校準曲線與標準曲線相近，說明其預測能力較穩(wěn)定，校準度高。同時，利用我院數(shù)據(jù)進一步驗證，其結(jié)果表明仍有良好的預測價值。

綜上所述，本研究通過篩選的5個變量因素，構建老年ALI死亡預測列線圖模型，此模型評分將有助于臨床醫(yī)師評估判斷老年ALI患者預后，指導臨床盡早制定救治決策，以提高老年ALI患者診療水平。