個體化預(yù)測心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的列線圖模型構(gòu)建

陳慧慧，陸真

心臟瓣膜置換術(shù)是治療心臟瓣膜病的重要術(shù)式，其可有效改善心臟瓣膜狹窄或關(guān)閉不全患者的臨床癥狀，治愈率較高［1］。但心臟瓣膜置換術(shù)為有創(chuàng)術(shù)式，且需要在體外循環(huán)下進行，術(shù)中會對機體產(chǎn)生不良刺激，術(shù)后易引起一系列并發(fā)癥［2］。壓力性損傷是心臟外科手術(shù)的常見并發(fā)癥。據(jù)報道，全球范圍內(nèi)壓力性損傷患病率高達(dá)4.5%～32.9%，常見臨床表現(xiàn)為骨隆突部位的皮膚和軟組織局限性損傷［3-4］。壓力性損傷不但會影響患者術(shù)后康復(fù)，加重原發(fā)疾病病情，還會增加醫(yī)療負(fù)擔(dān)，延長住院時間。既往研究表明，壓力性損傷會使患者住院時間平均延長10 d，預(yù)計增加治療費用1.4～4.0萬美元［5］，故預(yù)防壓力性損傷對改善心臟外科手術(shù)患者預(yù)后具有重要的臨床意義。目前，國內(nèi)外均有研究提出，列線圖可預(yù)測壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險［6-7］，但尚無研究構(gòu)建個體化預(yù)測心臟瓣膜置換術(shù)患者壓力性損傷風(fēng)險的列線圖模型?；诖?，本研究擬通過篩查心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷的影響因素并構(gòu)建列線圖模型，以期為臨床規(guī)范管理和預(yù)防壓力性損傷提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018年5月至2020年4月在江蘇省人民醫(yī)院行心臟瓣膜置換術(shù)的患者350作為研究對象，隨機將其分為訓(xùn)練集（n=175）和驗證集（n=175）。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡≥18歲，符合心臟瓣膜置換手術(shù)指征［8］；（2）臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前存在皮膚破損者；（2）心絞痛無法緩解者；（3）有心臟手術(shù)史者；（4）有精神病史、阿爾茨海默病史者；（5）合并皮膚病、惡性腫瘤、心力衰竭、嚴(yán)重肝腎功能不全、感染及免疫系統(tǒng)疾病者；（6）合并嚴(yán)重心、肝、腎功能不全者。本研究經(jīng)江蘇省人民醫(yī)院倫理委員會審批通過〔蘇醫(yī)倫審（2018）第（007）號〕，所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 心臟瓣膜置換術(shù) 所有患者在全身麻醉、氣管插管、體外循環(huán)下行心內(nèi)直視瓣膜置換術(shù)，具體如下：正中或經(jīng)右側(cè)開胸，經(jīng)主動脈或上、下腔靜脈建立體外循環(huán)，阻斷升主動脈，經(jīng)主動脈根部灌注冷心停搏液，同時進行心表降溫。待心臟停搏后將病變的瓣膜切除并換上人工瓣膜，瓣膜縫合完畢后縫合心臟切口，恢復(fù)心臟與血液供應(yīng)，輔助循環(huán)，適時撤出體外循環(huán)機，關(guān)胸。術(shù)畢患者返回重癥監(jiān)護室。

1.3 皮膚觀察 由重癥監(jiān)護室及巡視醫(yī)護人員共同判斷患者是否發(fā)生壓力性損傷，根據(jù)2016年美國國家壓瘡咨詢委員會（National Pressure Ulcer Advisory Panel，NPUAP）壓力性損傷分期標(biāo)準(zhǔn)，其中1期：指壓時紅斑不會消失（非蒼白性發(fā)紅）；2期：部分真皮層損失；3期：全層皮膚缺損；4期：全層皮膚和組織損失；不明確分期：掩蓋了全層組織和組織缺損；深部組織損傷：持久性非蒼白性發(fā)紅、褐紅色或紫色［9］。

1.4 資料收集 通過自制的臨床數(shù)據(jù)收集表收集患者的臨床資料，包括一般資料〔性別、年齡、病程、吸煙情況、糖尿病發(fā)生情況、高血壓發(fā)生情況、心房顫動發(fā)生情況、基礎(chǔ)心臟病、瓣膜置換部位、術(shù)前血紅蛋白（hemoglobin，Hb）和術(shù)前血清白蛋白（albumin，Alb）〕和手術(shù)資料（體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、手術(shù)時間、術(shù)中輸血量、術(shù)中血管活性藥物使用情況）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)處理。計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗；心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用R（R 3.5.3）軟件包和rms程序包構(gòu)建列線圖模型，并通過訓(xùn)練集和驗證集進行內(nèi)外部驗證，采用一致性指數(shù)（C-index，CI）、校準(zhǔn)曲線、ROC曲線和決策曲線評估列線圖模型對心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷的預(yù)測效能。

2 結(jié)果

2.1 壓力性損傷發(fā)生率 350例患者中87例發(fā)生壓力性損傷，壓力性損傷發(fā)生率為24.86%，其中1期81例、2期4例、深部組織損傷2例；損傷部位：骶尾部38例，足跟處31例，手肘部11例，其他部位7例。

2.2 單因素分析 根據(jù)是否發(fā)生壓力性損傷將訓(xùn)練集患者分為壓力性損傷組（n=46）和非壓力性損傷組（n=129）。壓力性損傷組和非壓力性損傷組患者性別、年齡、病程、吸煙率、高血壓發(fā)生率、心房顫動發(fā)生率、基礎(chǔ)心臟病、瓣膜置換部位、術(shù)前Hb和主動脈阻斷時間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；壓力性損傷組和非壓力性損傷組患者糖尿病發(fā)生率、術(shù)前血清Alb、體外循環(huán)時間、手術(shù)時間、術(shù)中輸血量及術(shù)中使用血管活性藥物者所占比例比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 心臟瓣膜置換術(shù)后患者發(fā)生壓力性損傷影響因素的單因素分析〔n（%）〕Table 1 Univariate analysis on influencing factors of pressure injury in patients after heart valve replacement

2.3 多因素Logistic回歸分析 將壓力性損傷發(fā)生情況作為因變量（賦值：未發(fā)生=0，發(fā)生=1），將單因素分析中有統(tǒng)計學(xué)差異的指標(biāo)作為自變量，進行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，糖尿病、術(shù)前血清Alb、體外循環(huán)時間、手術(shù)時間、術(shù)中輸血量及術(shù)中使用血管活性藥物是心臟瓣膜置換術(shù)后患者發(fā)生壓力性損傷的獨立影響因素（P＜0.05），見表2。

表2 心臟瓣膜置換術(shù)后患者發(fā)生壓力性損傷影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of pressure injury in patients after heart valve replacement

2.4 列線圖模型的構(gòu)建及驗證 基于上述影響因素構(gòu)建心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的列線圖模型，見圖1。模型驗證結(jié)果顯示，訓(xùn)練集和驗證集的CI分別為0.827和0.745，列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集和驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的校正曲線均趨近于理想曲線，見圖2、3，表明該列線圖模型的預(yù)測準(zhǔn)確率較高；ROC曲線分析結(jié)果顯示，列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集和驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的ROC曲線下面積分別為0.840〔95%CI（0.802，0.876）〕、0.751〔95%CI（0.718，0.785）〕，見圖4、5，表明該列線圖模型的區(qū)分度良好；決策曲線分析結(jié)果顯示，在8%～95%范圍內(nèi)，該列線圖模型預(yù)測的凈獲益值較高，見圖6，表明該列線圖模型的臨床預(yù)測效能良好。

圖1 心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷風(fēng)險預(yù)測的列線圖模型Figure 1 Nomogram model for predicting the risk of pressure injury after heart valve replacement

圖2 列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的校準(zhǔn)曲線Figure 2 Calibration curve of nomogram model for predicting the risk of pressure injury after cardiac valve replacement in training set

圖3 列線圖模型預(yù)測驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的校準(zhǔn)曲線Figure 3 Calibration curve of nomogram model for predicting the risk of pressure injury after cardiac valve replacement in validation set

圖4 列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的ROC曲線Figure 4 ROC curve of nomogram model for predicting the risk of pressure injury after cardiac valve replacement in training set

圖5 列線圖模型預(yù)測驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的ROC曲線Figure 5 ROC curve of nomogram model for predicting the risk of pressure injury after cardiac valve replacement in validation set

圖6 心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷風(fēng)險預(yù)測列線圖模型的決策曲線Figure 6 Decision curve of nomogram model for predicting the risk of pressure injury after heart valve replacement

3 討論

壓力性損傷是評價患者預(yù)后和護理質(zhì)量的重要指標(biāo)。本組患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生率為24.86%，與國內(nèi)報道的心臟手術(shù)后壓力性損傷發(fā)生率（14.3%～51.0%）相符［10］，但略低于國外系統(tǒng)綜述報道的心血管手術(shù)患者壓力性損傷發(fā)生率（29.5%）［11］，表明心臟瓣膜置換術(shù)是壓力性損傷發(fā)生的高危手術(shù)類型。

本研究結(jié)果顯示，糖尿病、術(shù)前血清Alb、體外循環(huán)時間、手術(shù)時間、術(shù)中輸血量及術(shù)中使用血管活性藥物是心臟瓣膜置換術(shù)后患者發(fā)生壓力性損傷的獨立影響因素。LIANG等［12］研究表明，糖尿病可使手術(shù)獲得性壓力性損傷的發(fā)生風(fēng)險增加1.77倍，本研究結(jié)果與之相似。糖尿病是微血管病變的重要原因，微血管病變會影響周圍血管灌注，引起局部皮膚血供減少，從而導(dǎo)致術(shù)后臥床患者壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險增加。KIM等［13］研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白血癥是預(yù)測術(shù)后壓力性損傷的危險因素，本研究結(jié)果亦支持該觀點。既往研究表明，體外循環(huán)是壓力性損傷的危險因素，其原因可能是體外循環(huán)裝置與血液持續(xù)接觸后破壞紅細(xì)胞生物結(jié)構(gòu)，使其攜氧能力下降，并激活大量促炎遞質(zhì)的釋放，導(dǎo)致組織微循環(huán)缺氧和全身炎性反應(yīng)，從而引起受壓部位損傷［14-15］。HUANG等［16］進行的隊列研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)時間是術(shù)后患者發(fā)生壓力性損傷的預(yù)測因子，本研究結(jié)果與之相似。手術(shù)時間會因體外循環(huán)時間延長而延長，故手術(shù)時間與壓力性損傷的相關(guān)機制可能與體外循環(huán)時間有關(guān)。同時，術(shù)中長時間的局部組織受壓也可引起組織缺血、缺氧，從而誘發(fā)術(shù)后壓力性損傷［17］。王亞婷等［18］研究報道，術(shù)中輸血量與壓力性損傷相關(guān)，心臟瓣膜置換術(shù)中輸血可能會造成補體激活和血小板變形，導(dǎo)致機體炎性損傷或缺血-再灌注損傷。ALDERDEN等［19］研究報道，使用血管活性藥物是術(shù)后發(fā)生壓力性損傷的危險因素，本研究結(jié)果與之相似。心臟瓣膜置換術(shù)中常需要使用血管活性藥物以增加血管張力，預(yù)防組織、器官發(fā)生缺血性損傷。本研究結(jié)果顯示，術(shù)中使用血管活性藥物的患者發(fā)生壓力性損傷的風(fēng)險是術(shù)中未使用血管活性藥物患者的5.657倍，其原因可能是血管收縮加重周圍受壓皮膚缺血、缺氧所致。

目前，Braden量表、Norton量表和Waterlow量表是評估壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險使用最廣泛的工具［20-21］，但上述量表均由評分條目組成，完成復(fù)雜，不適用于危重癥患者，也不利于臨床制定有針對性的干預(yù)策略。列線圖不僅可視、簡便，易于使用，還可用于危重癥患者，且模型中的各項指標(biāo)也可為制定預(yù)防性措施提供參考依據(jù)。鄧小紅等［22］構(gòu)建了預(yù)測壓力性損傷的分類回歸樹模型，雖然具有直觀、簡潔的優(yōu)勢，但該模型未進行內(nèi)部驗證，可能存在模型過度擬合現(xiàn)象。本研究基于影響因素構(gòu)建心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷風(fēng)險預(yù)測的列線圖模型，并進行了內(nèi)外部驗證，結(jié)果顯示，訓(xùn)練集和驗證集的CI分別為0.827和0.745，列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集和驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的校正曲線均趨近于理想曲線，表明該列線圖模型的預(yù)測準(zhǔn)確率較高；ROC曲線分析結(jié)果顯示，列線圖模型預(yù)測訓(xùn)練集和驗證集患者心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的ROC曲線下面積分別為0.840〔95%CI（0.802，0.876）〕、0.751〔95%CI（0.718，0.785）〕，表明該列線圖模型的區(qū)分度良好；決策曲線分析結(jié)果顯示，在8%～95%范圍內(nèi)，該列線圖模型預(yù)測的凈獲益值較高，表明該列線圖模型的臨床預(yù)測效能良好。

綜上所述，基于糖尿病、術(shù)前血清Alb、體外循環(huán)時間、手術(shù)時間、術(shù)中輸血量和術(shù)中使用血管活性藥物構(gòu)建的心臟瓣膜置換術(shù)患者壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險的列線圖模型，能夠有效預(yù)測心臟瓣膜置換術(shù)后壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險，有利于臨床篩查壓力性損傷高風(fēng)險患者。但本研究為單中心研究，且樣本量較小，故所得結(jié)論仍有待今后聯(lián)合多中心、擴大樣本量進一步驗證。

作者貢獻(xiàn)：陳慧慧進行文章的構(gòu)思與設(shè)計，數(shù)據(jù)收集、整理、分析，結(jié)果分析與解釋，負(fù)責(zé)撰寫、修訂論文；陸真進行研究的實施與可行性分析，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，并對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。