Jackson公式和Burr公式計(jì)算心肺適能對(duì)老年患者術(shù)后肺部并發(fā)癥預(yù)測(cè)效能的比較

張細(xì)學(xué)，蔡雨汐，殷欣，許智博，錢福勇，顧衛(wèi)東，劉松彬

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院麻醉科，上海 200040

老年患者上腹部大手術(shù)術(shù)后肺部并發(fā)癥（postoperative pulmonary complications，PPCs）的發(fā)生率達(dá)10%以上［1］。為保障老年患者的圍手術(shù)期安全，快速準(zhǔn)確完成術(shù)前評(píng)估顯得尤為重要。作為評(píng)價(jià)心肺功能的綜合指標(biāo)［2］，心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF）被運(yùn)用于老年患者的術(shù)前評(píng)估中，其衡量指標(biāo)為代謝當(dāng)量（metabolic equivalent，MET）。研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)6 min 步行試驗(yàn)（6-minute walk test，6MWT）計(jì)算的CRF（CRF-B）對(duì)上腹部大手術(shù)患者PPCs 的預(yù)測(cè)效能優(yōu)于單純6MWT［3］。但6MWT 測(cè)試需專人指導(dǎo)，對(duì)場(chǎng)地和測(cè)試時(shí)間有一定要求，這些因素均限制了6MWT在臨床上廣泛開(kāi)展。

有研究者通過(guò)擬合性別、年齡和體力活動(dòng)指數(shù)（physical activity index，PAI）等指標(biāo)計(jì)算CRF（CRFJ）［4］，該公式所需指標(biāo)在患者入院時(shí)即可獲得，采集時(shí)間較短，臨床可操作性強(qiáng)。研究顯示，CRF-J 與金標(biāo)準(zhǔn)心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)測(cè)得的CRF 有良好的相關(guān)性（r＝0.43）［5］。此外，在擇期手術(shù)患者CRF 的研究中發(fā)現(xiàn)，CRF-J 與CRF-B 有較好的相關(guān)性［6］。目前通過(guò)CRF-J預(yù)測(cè)老年患者PPCs 尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，因此本研究擬比較CRF-J 和CRF-B 對(duì)老年患者PPCs 的預(yù)測(cè)效能，為臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究為前瞻性研究，2019年1月—2020年10月，于復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院招募擇期行上腹部大手術(shù)的老年患者151 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）擇期行上腹部大手術(shù)（預(yù)期手術(shù)時(shí)間＞2 h）；（2）年齡≥65 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）由于步行障礙、運(yùn)動(dòng)受限或并存疾?。ㄈ绨┬蕴弁矗┎荒苄?MWT；（2）步行測(cè)試前接受β 受體阻滯劑治療；（3）1 個(gè)月內(nèi)有不穩(wěn)定性心絞痛或心肌梗死，實(shí)施6 MWT 時(shí)存在風(fēng)險(xiǎn)；（4）靜息狀態(tài)下收縮壓＞180 mmHg（1 mmHg＝0.133 kPa）、舒張壓＞120 mmHg、靜息心率＞120 次/min；（5）存在交流障礙、語(yǔ)言理解障礙、精神疾病等不能配合研究。

研究過(guò)程中排除8 例、剔除13 例，最終入選130例老年患者，年齡65～88 歲，平均（71.2 ±5.8）歲。根據(jù)患者有無(wú)出現(xiàn)PPCs 分為PPCs 組（n＝39）和非PPCs 組（n＝91）。本研究于中國(guó)臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心注冊(cè)（ChiCTR1900022772），并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)（20190027）。所有受試者或其委托人均簽署知情同意書(shū)。見(jiàn)圖1。

圖1 研究流程圖

1.2 臨床資料采集

1.2.1 術(shù)前情況術(shù)前1 天收集患者的臨床相關(guān)資料。（1）靜息心率：患者靜坐或安靜平躺＞5 min 后，記錄患者60 s 內(nèi)的心跳次數(shù)；（2）腰圍：在髂嵴和胸廓下部之間的中點(diǎn)水平測(cè)量腰圍；（3）吸煙：近3 個(gè)月內(nèi)吸煙定義為有吸煙，其他情況（戒煙超過(guò)3 個(gè)月或從未吸煙）定義為無(wú)吸煙；（4）PAI：患者近3 個(gè)月內(nèi)每周步行或慢跑＞16 km 定義為積極；＜16 km 定義為不積極［7］。

1.2.2 術(shù)中情況記錄手術(shù)時(shí)間（切皮開(kāi)始至縫皮結(jié)束）、手術(shù)方式（開(kāi)腹/腔鏡）、輸液量和尿量。

1.2.3 術(shù)后情況術(shù)后第7 天，確認(rèn)患者的重癥監(jiān)護(hù)室（intensive care unit，ICU）入住率和心血管并發(fā)癥發(fā)生率。術(shù)后第30 天，通過(guò)電話隨訪了解患者的存活情況。

1.3 CRF 相關(guān)指標(biāo)

1.3.1 CRF-B根據(jù)Burr 等［8］提出的公式計(jì)算CRF-B，以受試者完成6MWT 所需時(shí)間作為CRF-B 的評(píng)估時(shí)間。CRF-B＝［70.161 ＋（0.023 ×6 min 步行距離） －（0.276 ×體質(zhì)量） －（6.79 ×性別） －（0.193 ×靜息心率） － （0.191 ×年齡）］/3.5。其中性別男性＝0、女性＝1。

1.3.2 CRF-J根據(jù)Jackson 等［9］提出的公式計(jì)算CRF-J，以評(píng)估患者PAI 所需時(shí)間作為CRF-J 的評(píng)估時(shí)間。女性CRF-J 公式＝14.787 3 ＋（年齡×0.115 9） －（年齡2×0.001 7） －（體質(zhì)量指數(shù)×0.153 4） －（腰圍×0.008 5） －（靜息心率×0.036 4） ＋（PAI ×0.598 7） －（吸煙×0.299 4）。男性CRF-J 公式＝21.287 0 ＋（年齡×0.165 4） －（年齡2×0.002 3） －（體質(zhì)量指數(shù)×0.231 8） －（腰圍×0.033 7） －（靜息心率×0.039 0） ＋（PAI×0.635 1） －（吸煙×0.426 3）。

1.4 PPCs 評(píng)估與分組

采用Kroenke 等［10］提出的方法評(píng)估PPCs。0 級(jí)PPCs：肺部無(wú)任何異常表現(xiàn)。1 級(jí)PPCs：（1）咳嗽、干咳；（2）微小肺不張（肺部異常體征，體溫＞37.5 ℃且無(wú)其他明確發(fā)熱原因，胸部影像學(xué)檢測(cè)正?；驘o(wú)胸部影像學(xué)檢測(cè)）；（3）無(wú)其他明確原因的呼吸困難。2 級(jí)PPCs：（1）支氣管痙攣；（2）無(wú)其他明確原因的咳嗽、痰多；（3）低氧血癥有呼吸困難或喘息癥狀，吸入空氣時(shí)動(dòng)脈氧分壓＜60 mmHg 或氧飽和度＜90%）；（4）高碳酸血癥；（5）肺不張（影像學(xué)確定伴肺部異常表現(xiàn)或體溫＞37.5 ℃）。3 級(jí)PPCs：（1）疑似肺炎（影像學(xué)證實(shí)，可無(wú)病原學(xué)證據(jù)）；（2）胸腔積液（需行胸腔穿刺引流）；（3）氣胸；（4）確診肺炎（影像學(xué)證實(shí)合并革蘭氏染色/培養(yǎng)確定的病原微生物學(xué)證據(jù)）；（5）術(shù)后再次插管或帶管呼吸機(jī)支持，機(jī)械通氣不超過(guò)48 h。4 級(jí)PPCs：呼吸衰竭（術(shù)后呼吸機(jī)支持＞48 h，或再次插管后呼吸機(jī)支持＞48 h）。術(shù)后第2、4及7 天進(jìn)行評(píng)估，患者發(fā)生1 次2 級(jí)PPCs（≥2 項(xiàng)）或3～4 級(jí)PPCs（≥1 項(xiàng)）則定義為有臨床意義的PPCs。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 24.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)和四分位數(shù)表示，組間比較采用WhitneyU檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)（%）表示，組間比較采用Fisher確切概率法或χ2檢驗(yàn)。Person 相關(guān)系數(shù)表示連續(xù)變量的相關(guān)性，連續(xù)變量的一致性采用Bland-Altman 檢驗(yàn)法分析。通過(guò)受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析預(yù)測(cè)效能，Z檢驗(yàn)比較ROC 曲線下面積（area under the curve，AUC）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.6 樣本量估算

采用PASS 15.0 估算樣本量。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析研究所需最少樣本量，采用2 條ROC 曲線差異比較模塊計(jì)算。主要參數(shù)為CRF-J 和CRFB 預(yù)測(cè)PPCs 的AUC 差異（0.072）。次要參數(shù)包括CRF-J 和CRF-B 預(yù)測(cè)PPCs 的陽(yáng)性相關(guān)性、陰性相關(guān)性以及PPCs 的發(fā)生率，在預(yù)試驗(yàn)中分別為0.846、0.907 和25%。2 組數(shù)據(jù)類型均為連續(xù)變量，檢驗(yàn)效能設(shè)定為0.8，α 設(shè)定為0.05，脫落率設(shè)定為20%，所需最少樣本量為106 例，PPCs 組至少需要27 例。

2 結(jié)果

2.1 2 組一般資料比較

30.00%（39/130）患者發(fā)生有臨床意義的PPCs（PPCs 組），70.00% （91/130）未發(fā)生有臨床意義的PPCs（非PPCs 組）。2 組患者的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、腰圍、靜息心率、PAI、過(guò)敏史和手術(shù)類型差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 2 組一般資料比較

2.2 2 組術(shù)中及術(shù)后情況

PPCs 組輸液量、ICU 入住率、心血管并發(fā)癥發(fā)生率及術(shù)后30 d 死亡率均大于非PPCs 組。見(jiàn)表2。

表2 2 組術(shù)中及術(shù)后情況比較

2.3 CRF-B 和CRF-J 的相關(guān)性及一致性

與CRF-B 評(píng)估時(shí)間比較，CRF-J 評(píng)估時(shí)間較少［17.98（17.53，18.50）minvs6.28（6.13，6.38）min，P＜0.001］。

2.3.1 相關(guān)性與非PPCs 組比較，PPCs 組的CRF-B 降低［（9.87 ±1.13）METvs（7.87 ±1.27）MET，P＜0.001］；CRF-J 降低［（10.59 ±1.59）METvs（7.76 ±1.67）MET，P＜0.001］。CRF-B 與CRF-J之間存在正相關(guān)（r＝0.870，P＜0.001）。見(jiàn)圖2。

圖2 CRF-B 和CRF-J 的相關(guān)性

2.3.2 一致性CRF-B 和CRF-J 的平均值和偏倚值均符合正態(tài)分布，滿足Bland-Altman 一致性檢驗(yàn)條件。CRF-B 和CRF-J 的偏倚平均值為－0.47 MET，偏倚標(biāo)準(zhǔn)差為1.07 MET，一致性上限和下限分別為1.63 MET 和－2.57 MET。126 例（96.92%）患者在一致性檢驗(yàn)的上下限范圍內(nèi)，4 例（3.08%）患者在范圍外。在上下限范圍外的患者例數(shù)＜5%，提示CRF-J與CRF-B 之間具有很好的一致性。見(jiàn)圖3。

圖3 CRF-B 和CRF-J 的一致性

2.4 CRF-B 和CRF-J 對(duì)PPCs 的預(yù)測(cè)效能比較

CRF-B 預(yù)測(cè)PPCs 的最佳臨界值為9.27 MET，靈敏度為89.74%，特異度為73.63%，AUC 為0.882（95%CI：0.818～0.946）。CRF-J 預(yù)測(cè)PPCs 發(fā)生的最佳臨界值為8.80 MET，靈敏度為79.49%，特異度為83.52%，AUC 為0.884（95%CI：0.817～0.950）。CRF-B 和CRF-J 對(duì)PPCs 的預(yù)測(cè)效能差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z＝0.071，95%CI：－0.045～0.048，P＝0.943）。見(jiàn)圖4。

圖4 CRF-B 和CRF-J 預(yù)測(cè)PPCs 的ROC 曲線

3 討論

老年患者肺功能儲(chǔ)備下降［11］，作為評(píng)價(jià)心肺功能的綜合指標(biāo)，CRF 被廣泛用于術(shù)后并發(fā)癥及術(shù)后轉(zhuǎn)歸的預(yù)測(cè)［12］。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)擬合臨床基本資料和PAI計(jì)算的CRF-J，在評(píng)估非致死性心血管疾病的發(fā)生、心血管疾病死亡以及全因死亡的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)具有良好的效能，已被推薦用于患者體能狀態(tài)的評(píng)估［13］。

本研究比較2 組老年患者CRF-B 與CRF-J 之間的一致性，Bland-Altman 一致性界限圖顯示平均差異周圍的分散范圍＜5%，表明CRF-B 和CRF-J 之間存在較好的一致性。為進(jìn)一步探索老年患者PPCs 的發(fā)生與CRF-J 的相關(guān)性，本研究首次在老年上腹部大手術(shù)患者中運(yùn)用CRF-J 作為PPCs 的預(yù)測(cè)方法，結(jié)果顯示CRF-J≤8.80 MET 是預(yù)測(cè)老年患者上腹部大手術(shù)PPCs 的最佳臨界值，其預(yù)測(cè)靈敏度為79.49%，特異度為83.52%，AUC 為0.884。CRF-J 和CRF-B 預(yù)測(cè)PPCs 的AUC 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示CRF-J 對(duì)PPCs的預(yù)測(cè)效能與CRF-B 相當(dāng)。其原因可能為：（1）CRFB 和CRF-J 的計(jì)算公式納入的性別、年齡、靜息心率等變量多為PPCs 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；（2）CRF-B 和CRF-J的計(jì)算公式各自包含反映患者日常活動(dòng)能力的步行距離和PAI，這2 個(gè)指標(biāo)均能反映患者的攝氧能力及骨骼肌肉運(yùn)動(dòng)等方面的功能儲(chǔ)備情況，與PPCs 的發(fā)生密切相關(guān)。

近年來(lái)，手術(shù)量不斷增加，在較短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確完成術(shù)前評(píng)估是臨床亟需解決的問(wèn)題。本研究發(fā)現(xiàn)CRF-J 的評(píng)估所需時(shí)間較CRF-B 少。CRF-B 評(píng)估患者需完成6MWT，所需時(shí)間較長(zhǎng)，且6MWT 不適用于合并高危心血管疾病、行走不便的老年患者。CRF-J的評(píng)估僅需采集患者的性別、年齡和靜息心率等信息，臨床數(shù)據(jù)采集更為方便，評(píng)估時(shí)間較短，易于臨床開(kāi)展。

本研究的不足之處：（1）作為單中心的觀察性研究，患者來(lái)源受到一定限制，患者選擇性偏倚存在的可能性較大，進(jìn)一步驗(yàn)證本次研究結(jié)果需要大樣本量、多中心的研究；（2）研究納入的美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者較少，CRF-J 對(duì)該類患者的PPCs預(yù)測(cè)效能有待于進(jìn)一步研究。綜上所述，CRF-J 對(duì)老年上腹部大手術(shù)患者PPCs 的預(yù)測(cè)效能與CRF-B 相當(dāng)，且CRF-J 預(yù)測(cè)PPCs 的靈敏度和特異度較高，評(píng)估時(shí)間短，值得在臨床工作中推廣。