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老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素及预测模型建立

2024-10-24 63 上传者：管理员

摘要：目的探讨老年髋/膝关节置换术患者围术期输血的影响因素及预测模型建立。方法回顾性选取进行老年髋/膝关节置换术患者143例，以随机数字表法按7∶3的比例分为建模组(n=100)、验证组(n=43),建模组按照围术期是否输血分为输血组(n=58)和未输血组(n=42),经电子病历系统、麻醉信息系统、输血科采集患者信息，多因素Logistic回归分析老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素，并构建Logistic回归方程，受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线、决策曲线分析评估模型的表现。结果输血组与未输血组年龄、手术时间、美国麻醉医师协会(ASA)分级、围术期失血量、术前血红蛋白(Hb)、术前凝血酶原时间(PT)、术前活化部分凝血活酶时间(APTT)、术后引流量比较差异显著(P<0.05),两组其他基线资料差异不显著(P>0.05);多因素Logistic回归分析显示，年龄、手术时间、ASA分级、围术期失血量、术前Hb、术前PT、术前APTT、术后引流量均为老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素(P<0.05);老年髋/膝关节置换术患者围术期输血Logistic回归方程为P=-3.245+1.275×年龄+0.017×手术时间+1.230×ASA分级+0.005×围术期失血量-0.033×术前Hb+3.631×术前PT+0.172×术前APTT+0.033×术后引流量。建模组ROC曲线下面积(AUC)为0.866(95%CI:0.813～0.932),灵敏度为0.862,特异度为0.825;将验证组数据作为外部验证，Logistic回归方程预测患者围术期输血的ROC曲线AUC为0.852(95%CI:0.786～0.926),灵敏度为0.850,特异度为0.807;模型预测建模组与验证组老年髋/膝关节置换术患者围术期输血风险概率与实际发生情况的Brier指数为0.096、0.112,均P>0.05;决策曲线分析显示，建模组与验证组阈概率分别为5%～88%、7%～86%。结论年龄、手术时间、ASA分级、围术期失血量等因素对输血需求有显著影响，预测模型在验证组表现良好，可有效预测患者围术期输血的风险。

关键词：
临床管理
围术期
输血
预测模型
髋膝关节置换术
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老年髋/膝关节置换术是治疗严重髋/膝关节退行性疾病的主要手术方式[1]。随着人口老龄化趋势的加剧，这类手术的患者数量逐年增加。据统计[2,3],每年全球进行的髋关节置换术已经超过100万例，而膝关节置换术的数量也在逐年增加。其中，约80%髋关节置换术和90%膝关节置换术患者为年龄在65岁以上的老年人[4,5]。围术期输血对于老年髋/膝关节置换术患者的临床管理具有重要意义。术后贫血是这类手术常见的并发症，据报道，髋关节置换术后贫血的发生率可高达20%～63%[6],而膝关节置换术后也有相当比例的患者出现贫血。部分术后贫血严重患者需要接受输血治疗，其中输血需求的不确定性成为围术期临床管理的一大挑战。围术期输血不仅增加了医疗费用，还存在一定风险，如输血反应、感染等并发症[7]。然而，目前尚缺乏针对老年髋/膝关节置换术患者围术期输血需求的有效预测模型。本研究探讨老年髋/膝关节置换术患者围术期输血的影响因素，并建立相应的预测模型，提高对患者围术期输血需求的准确预测能力。

1、资料与方法

1.1一般资料

回顾性选取2019年5月至2024年5月在厦门大学附属第一医院进行老年髋/膝关节置换术患者143例，以随机数字表法按7∶3的比例将其分为建模组(n=100)、验证组(n=43),其中建模组用于进行影响因素分析和模型的构建，并进行内部验证；验证组用于进行外部验证，并检验预测模型的预测效能。建模组患者按照围术期是否输血分为输血组(n=58)和未输血组(n=42)。输血标准[8]:在手术期间或术后72 h内异体红细胞的输注。纳入标准：均符合髋/膝关节置换术治疗指征；临床资料完整；年龄≥60岁。排除标准：术前血红蛋白(Hb)<70 g/L;伴有严重的心血管疾病、肺部疾病、肾功能不全等严重合并疾病；伴有严重感染或感染史；出血性疾病或凝血功能异常；恶性肿瘤或活动性恶性肿瘤；伴有严重的代谢性疾病、中枢神经系统疾病等其他严重的全身性疾病；对输血有特殊禁忌证的患者，如严重的输血相关的不良反应史等。

1.2方法

经电子病历系统、麻醉信息系统、输血科采集患者信息，包括性别、年龄、体质量指数(BMI)、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、冠心病、手术时间、美国麻醉医师协会(ASA)分级(1、2、3、4级)、围术期失血量、术前Hb、术前血小板计数(PLT)、术前凝血酶原时间(PT)、术前活化部分凝血活酶时间(APTT)、术前白蛋白(ALB)、术后引流量。ASA分级[9]:其中ASA 1级表示正常健康的患者，没有任何系统性疾病；ASA 2级表示有轻微的系统性疾病，但能够正常活动并且不会对手术产生明显的限制；ASA 3级表示有较严重的系统性疾病，已经对患者的日常活动产生了较大的限制；ASA 4级表示患者有重症系统性疾病，已经严重影响到患者的生活，甚至威胁生命。

1.3统计学方法

采用SPSS27.0软件进行t检验、χ2检验，多因素Logistic回归分析老年髋/膝关节置换术患者围手术期输血影响因素，并构建Logistic回归方程，受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线、决策曲线分析评估模型的表现。

2、结果

2.1输血组与未输血组基线资料比较

输血组与未输血组年龄、手术时间、ASA分级、围术期失血量、术前Hb、术前PT、术前APTT、术后引流量比较差异显著(P<0.05),两组其他基线资料差异不显著(P>0.05),见表1。

2.2多因素Logistic回归分析老年髋/膝关节置换术患者围手术期输血影响因素

以年龄、手术时间、ASA分级(1=3～4级，0=1～2级)、围术期失血量、术前Hb、术前PT、术前APTT、术后引流量作为自变量，其中ASA分级为分类变量，其余均为连续型变量可原值输入，以患者围手术期是否输血作为因变量(1=输血，0=未输血),多因素Logistic回归分析显示，年龄、手术时间、ASA分级、围术期失血量、术前Hb、术前PT、术前APTT、术后引流量均为老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素(P<0.05),其中高龄、手术时间长、ASA分级(3～4级)、围术期失血量过多、术前PT过高、术前APTT过高、术后引流量过高均为围术期输血的危险因素(P<0.05),术前Hb下降为保护因素(P<0.05),见表2。

2.3老年髋/膝关节置换术患者围术期输血预测模型的构建及验证

老年髋/膝关节置换术患者围术期输血Logistic回归方程为P=-3.245+1.275×年龄+0.017×手术时间+1.230×ASA分级+0.005×围术期失血量-0.033×术前Hb+3.631×术前PT+0.172×术前APTT+0.033×术后引流量。建模组ROC曲线AUC为0.866(95%CI:0.813～0.932),灵敏度为0.862,特异度为0.825;将验证组数据作为外部验证，Logistic回归方程预测患者围术期输血的ROC曲线AUC为0.852(95%CI:0.786～0.926),灵敏度为0.850,特异度为0.807,说明该预测模型具有较好的准确性；经Bootstrap法自1 000次抽样验证模型显示，模型预测建模组与验证组老年髋/膝关节置换术患者围术期输血风险概率与实际发生情况的Brier指数为0.096、0.112,均P>0.05,说明该预测模型与实际值基本一致；决策曲线分析显示，建模组与验证组的阈概率分别为5%～88%、7%～86%,患者净收益均高于不采取及全部采取干预的极端曲线，表明该预测模型具有临床实用性，见图1、2、3。

表1输血组与未输血组基线资料比较

表2多因素Logistic回归分析老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素

图1列线图模型预测老年髋/膝关节置换术患者围术期输血风险的ROC曲线

图2列线图模型预测老年髋/膝关节置换术患者围术期输血风险的校准曲线

图3列线图模型预测老年髋/膝关节置换术患者围术期输血风险的决策曲线

3、讨论

老年髋/膝关节置换术手术过程中可能出现一定程度的失血，特别是对于老年患者而言，手术时间较长，出血量相对较大，因此需要输血来弥补失血所致的血容量不足[10]。其次一些患者术前可能存在贫血，慢性疾病如高血压、心脏病等可能导致术中或术后出现贫血，需要通过输血来纠正。另外，大型手术对术后恢复要求较高，输血可以帮助患者更快地恢复血液量和携氧能力，有利于术后的康复过程[11]。及时预测输血的意义也十分重要，可以减少不必要的输血，避免输血相关并发症，降低手术风险，提高手术效果。

随着年龄的增长，老年患者的器官功能逐渐下降，包括肾脏、心脏和肺部等，这些器官的功能减退可能会导致患者更容易出现贫血，增加输血的需求[12,13];其次，老年患者可能伴有多种慢性疾病，如高血压、糖尿病、心血管疾病等，这些疾病可能使患者的血液状态更加不稳定，导致在手术过程中更容易出现大量失血，需要进行输血来维持血液的稳定，因此年龄越高的老年髋/膝关节置换术患者在围术期输血风险越高。ASA分级高的患者通常有更多的基础疾病，如心血管疾病、糖尿病、肾病等，这些疾病会影响患者血液凝血功能和贫血情况，患者的出血倾向增加，同时身体对失血的耐受能力下降，因此围术期可能需要更多的输血支持[14]。对于老年髋/膝关节置换术患者来说，术前PT和APTT过高可能预示着患者的凝血功能存在异常，表现为凝血因子的缺乏、血小板功能障碍或纤维蛋白溶解功能异常，进一步增加围术期的输血风险[15,16]。高引流量反映出手术部位的血管或组织损伤，导致术后大量出血，增加输血的需求，特别是老年患者的血管和组织更脆弱，术后排出的血液量过多可能加重贫血风险，因此围术期输血的风险更高[17,18]。有研究[19]称，术前Hb水平是预测围术期输血的关键指标。又有研究表示[20],可能因术前Hb水平较低引起患者免疫功能下降，进而对手术应激及失血的补偿能力低所致。术前Hb较低意味着患者体内血液中的红细胞数量、质量或功能存在异常，血液凝血功能也可能受影响，因此术中出血风险增加，术后可能会需要输血来弥补失血造成的贫血状态。

综上，年龄、手术时间、ASA分级、围术期失血量等因素对输血需求有显著影响，预测模型在验证组表现良好，可有效预测患者围术期输血的风险。但是本研究也存在局限性，样本量较小；尚未提及对患者术后并发症的跟踪观察和患者术后疗效的评价，这些因素也可能会对输血需求产生影响；且回顾性研究部分数据可能存在遗漏或错误记录的情况。另外，研究结果可能受到单个中心数据的影响，缺乏多中心或多地区的数据支持，限制了研究结果的普适性和推广性。本研究采用的预测模型可能需要在更大规模和多中心的临床验证中进一步确认其可靠性和有效性。

参考文献:

8周吉成,胡丽华.非心脏外科围手术期患者血液管理专家共识(2022版)[J].临床输血与检验,2022;24(5):545-53.

基金资助:福建省自然科学基金资助项目(2021CXB020);

文章来源:王小婷,何璟,缪小龙,等.老年髋/膝关节置换术患者围术期输血影响因素及预测模型建立[J].中国老年学杂志,2024,44(20):4941-4945.