预测成人钝性脾损伤患者手术干预的列线图模型构建

宁 辰,虞俊波，朱东波

脾脏是钝性致伤机制下最容易受损的腹腔内器官[1]。手术干预是治疗钝性脾损伤(blunt splenic injury,BSI)的传统手段。而近年来，非手术治疗的应用也越来越受到重视，一方面，成功的非手术治疗可以避免或减小术后凶险性感染(overwhelming postsplenectomy infection,OPSI)、深静脉血栓(deep vein thrombosis,DVT)形成风险以及与剖腹手术相关的并发症。另一方面，对于伴有脾损伤的严重多发伤患者，早期给予不恰当的手术干预，常常会加重休克，甚至导致难以纠正的“致命三联征”：低体温、凝血功能障碍、酸中毒，最终威胁患者生命[2]。但同时，目前成人钝性脾损伤的非手术治疗失败率亦较高，最终仍需通过手术干预，严重时甚至威胁患者生命，导致医患矛盾增加。对于钝性脾损伤，如何做干预决策，目前临床上主要依靠临床经验。本研究主要探讨成人钝性脾损伤患者手术干预的独立危险因素，并建立预测成人钝性脾损伤患者手术干预的列线图模型，以指导临床决策。

资料与方法

1 一般资料

回顾性分析2014年1月—2018年12月南通大学附属医院急诊外科收治的257例BSI患者成人患者临床资料。其中男性180例，女性77例；年龄17～103岁，平均49.96岁，其中55岁以上者108例，占同期所有BSI患者的42%。致伤原因：道路交通伤114例，摔伤80例，坠落伤21例，其他伤42例。无死亡病例。

2 损伤严重度

全身损伤程度采用ISS、NISS、修订创伤评分(revised trauma score,RTS)的院内版(MOTS-RTS)表示，钝性脾损伤程度采用1989年版美国创伤外科协会(American Association for the Surgery of Trauma,AAST)器官损伤分级表示。

3 病例分组与观察指标

BSI患者按最终是否接受手术治疗，分为手术治疗组(OM组，128例)和非手术治疗组(NOM组，129例)；手术术式采取脾脏全切术，非手术治疗包括绝对卧床、禁食、胃肠减压、补液、输注红细胞、合理应用止血药物及抗生素、检测生命体征等措施。根据参考文献和临床观察指标，选择可能影响BSI患者手术干预的18个因素进行分析，包括：性别、年龄、致伤机制、脉搏(P)、收缩压(SBP)、休克指数(shock index,SI)、Glasgow昏迷评分(GCS)、MOTS-RTS、红细胞压积(HCT)、腹腔积血量、AAST、ISS、NISS、红细胞计数、血小板计数、输注红细胞(RBC)、非手术治疗时间、总住院时间。

4 统计学分析

影响BSI患者手术干预的预测因素量化赋值见表1。应用SPSS 23.0统计软件进行分析。本组资料为非正态分布数据，故分类资料以构成比表示；定量资料以中位数及四分位数间距表示。各预测因素先进行单因素分析，分类资料采用χ2检验，定量资料采用Mann-Whitney U检验，分析组间差异。将P<0.05的变量纳入多因素 Logistic回归分析，筛选出独立危险因素，然后将其引入R软件(R-3.5.2),采用 RMS 程序包建立列线图预测模型。用Bootstrap法重复抽样1 000次，对列线图模型进行内部验证。计算预测模型评价指标：可决系数(coefficient of determination)R2，一致性指数(C-index)；C-index 范围为 0.50～1.00，其中0.50表示无区分能力，1.00表示区分度极好，≥0.70表示区分度可以接受。绘制列线图模型预测BSI患者手术干预的 ROC 曲线，并计算曲线下面积及其 95%CI。P<0.05为差异有统计学意义。计算约登指数(Youden index)，确定最佳界值。

表1 影响钝性脾损伤治疗结果的预测因素

结 果

1 单因素、多因素分析及Logistic回归模型的建立

单因素分析见表2，结果显示心率(P=0.001)、休克指数(P=0.001)、MOTS-RTS(P=0.029)、HCT(P=0.01)、腹腔积血(P=0.000)、AAST(P=0.000)、ISS(P=0.000)、NISS(P=0.000)、RBC计数(P=0.021)、输RBC(P=0.000)与BSI患者手术干预相关，差异有统计学意义。指标引入多因素Logistic回归分析，结果显示脾损伤分级AAST(OR：224.92；P=0.000)、腹腔积血≥1 000mL(OR：93.59；P=0.000)、输RBC≥4U(OR：5.52；P=<0.029)是BSI患者手术干预的独立预测因素。见表3。

2 成人钝性脾损伤患者手术干预风险概率预测模型的建立与评价

基于上述Logistic回归模型，应用R软件程序包(RMS)绘制得到预测成人钝性脾损伤患者手术干预风险的列线图模型(图1)。Bootstrap法重复抽样分析结果：R2为0.668，调整R2为0.667；一致性指数(C-index)为0.843(95%CI0.814～0.872)，区分度≥ 0.70。用ROCR程序包绘制列线图模型预测BSI患者手术干预的ROC曲线，曲线下面积(AUC)为0.963(95%CI 0.937～0.989)，见图2。最大约登指数(Youden index)为0.883，其对应的最佳界值为0.631。

表2 成人钝性脾损伤患者非手术与手术治疗的相关因素比较[n(%)]

表3 多因素Logistic回归分析影响钝性脾损伤手术干预的危险因素

图1 成人钝性脾损伤患者手术干预风险的列线图

图2成人钝性脾损伤患者手术干预风险列线图模型的ROC曲线及AUC

讨 论

目前，对于成人钝性脾损伤治疗，如血流动力学不稳定及剖腹探查指征明确，主张急诊手术干预。而对于血流动力学稳定的患者，随着非手术治疗的应用，临床医师的治疗决策也由手术干预向非手术治疗转变。但非手术治疗也存在相应弊端，El-Matbouly[3]的研究表明高损伤级别的BSI患者，NOM带来更高的非手术治疗失败率、住院时间的增加、迟发性出血风险和输血相关感染风险的增高。有研究表明，延误识别NOM失败高风险病例以及治疗晚期脾破裂会导致病死率增加[4]。因此，早期甄别难以避免手术干预的BSI患者，并早期给予手术治疗，成为临床诊疗和医患沟通的重要课题。

列线图模型是一种可视化、个性化的预测分析统计学模型，它通过计算基于回归模型的各影响因子对目标临床事件的影响评分，得到个体预测值，用于指导临床诊疗决策[5]。关于钝性损伤机制下的腹部创伤，尤其是肾脏损伤，国内外已有学者在Logistics回归模型基础上建立了剖腹探查的预测模型[6-8]。但应用于成人钝性脾损伤手术干预的风险预测则鲜有报道。笔者过去的工作研究了成人钝性脾损伤非手术治疗失败后转手术干预的危险因素[9]，本研究则通过Nomogram法对影响手术干预发生的各危险因素的贡献予以区分，以图形的形式更加直观地呈现成人钝性脾损伤个体的手术风险，便于临床医师对病情进行精准评估及医患沟通。

大量研究报道显示脾损伤分级和非手术治疗失败率呈正相关[10-11]。最近的一项meta分析显示，脾脏IV级损伤的NOM失败率高达43.7%，V级损伤的失败率高达83.1%[12]。Leeper等[13]对773例BSI患者的研究发现，随着脾损伤等级的增高，患者出现脾假性动脉瘤(splenic pseudoaneurysm,SPA)及动脉外渗(arterial extravasation,AE)的比例明显增高，进而引起迟发型脾破裂，最终导致NOM失败。Carlotto等[14]的研究认为，对于血流动力学稳定的BSI患者，腹腔积血并不是NOM的禁忌证，但腹腔积液量可以预测NOM是否失败；入院后第一个24h内输RBC数量的重要性得到了很多专家的一致认可，但未就预测NOM失败的输RBC具体数量达成共识。Scarborough等[11]研究了2 746例IV级或V型钝性脾损伤患者，发现早期输血需求是NOM失败的独立预测因素。本研究中，多因素Logistic回归分析发现脾损伤分级AAST、腹腔积血≥1 000mL、输RBC≥4U是成人钝性脾损伤患者手术干预的独立预测因素，并以这三项指标构建预测成人钝性脾损伤患者手术干预的列线图模型。

张连阳[1]提出了腹部钝性伤救治的诊疗规范及钝性脾损伤处理流程，而笔者诊疗的钝性脾损伤基本遵照该流程进行。本次研究的病例未出现死亡病例。入组的资料中，单纯脾损伤患者在住院期间均未出现并发症；而以脾损伤为主的多发伤患者，由于混杂因素较多，其并发症的研究会在后续的工作中进行分析。

通常评价模型的优劣主要有两个方面，一是模型的拟合优度(goodness of fit)，R2则为常见评价指标之一；二是模型的预测精度，即模型的真实值与预测值之间差异大小、均方误差、相对误差等。从临床应用来讲，更注重预测精度，因为建模的主要目的在于预测，C-index即属于评价模型预测精度的指标。而AUC也是衡量二分类模型优劣的一种评价指标，表示预测的正例排在负例前面的概率。本组结果显示R2为0.668(调整R20.667)，一致性指数(C-index)为0.843(95%CI 0.814～0.872)≥ 0.70；AUC为0.963(95%CI 0.937～0.989)，提示本列线图模型的区分度及一致性均较好。

本文还通过计算约登指数(Youden index)，也称正确指数，来评价模型的真实性，即发现真正的需要手术干预患者与非手术干预患者的总能力。指数越大说明模型的效果越好，真实性越大。本模型最大约登指数为0.883，并以此确定预测手术干预概率的最佳界值为0.631。本预测模型应用方便简洁，如：某患者脾损伤ASST分级为Ⅲ级(对应分值为66.5)、腹腔积血量为1 200mL(对应分值为20.5)、输RBC 4U(对应分值为9.5)，其总分=96.5(分)，从列线图上可以查找其对应的评价总分：3，即这名患者接受手术干预的概率为0.94，大于最佳界值(0.631)，宜尽早手术治疗；如患者坚持要求非手术治疗，应监测生命体征变化，积极给予正规NOM，定期再评估病情；同时做好相应的医患沟通，做好手术干预的准备。

当然本研究也存在一定的局限性，如：回顾性临床研究可能对数据的稳定性和一致性有一定程度的影响；单个中心及其级别覆盖地域的样本人群所代表的普遍性仍需进一步验证；本预测模型进行了数据内部验证，仍需进一步通过外部数据加以验证。

综上所述，脾损伤分级(AAST)、腹腔积血≥1 000mL、输RBC≥4U是成人钝性脾损伤患者手术干预的危险因素，以此构建的列线图可以为预测成人钝性脾损伤患者手术干预的风险提供一定的指导，为临床诊疗及医患沟通提供一定的理论基础和数据支撑。