构建精准预测模型:破解老年髋部骨折患者围手术期肺部并发症的临床难题

【字体: 时间:2025年02月20日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决老年髋部骨折患者围手术期肺部并发症(POPCs)高发且预测不足的问题,重庆奉节县人民医院的研究人员开展了“构建和验证老年髋部骨折患者围手术期肺部并发症预测模型”的研究。该研究通过回顾性和前瞻性队列研究,开发并验证了一个涵盖术前、术中和术后风险因素的预测模型,结果显示模型具有较高的准确性和区分能力(AUC-ROC达0.85)。这一成果为临床精准识别高风险患者、优化围手术期管理提供了有力工具,有望改善老年髋部骨折患者的术后预后,值得相关领域科研人员关注。

  
随着全球人口老龄化趋势的加剧,髋部骨折在老年人群体中的发病率正呈显著上升态势。特别是在亚洲等发展中国家,这一问题愈发突出。据预测,到2050年,全球髋部骨折的发病率将比2018年几乎增加两倍,其中超过一半的病例将发生在亚洲。在中国,这一问题同样严峻,预计到2050年,65岁及以上人口将超过3.66亿,占总人口的26.1%以上。髋部骨折不仅给患者带来身体上的痛苦,还对医疗系统造成了沉重的负担。然而,目前对于髋部骨折术后恢复过程中,尤其是围手术期(perioperative)肺部并发症(perioperative pulmonary complications, POPCs)的研究仍存在诸多空白。
围手术期肺部并发症是髋部骨折手术后常见的问题,尤其在老年患者中,其发生率高达13.9%至33.3%。这些并发症不仅延长了患者的住院时间,还显著增加了术后死亡率。然而,目前的研究大多集中在术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications, PPCs)上,对于术前和术中因素的关注相对较少。这种研究上的不足导致临床医生在识别高风险患者时面临困难,进而影响了临床决策和患者预后。为了填补这一研究空白,来自重庆奉节县人民医院的研究人员在《自然·科学报告》(Scientific Reports)上发表了一篇题为“构建和验证老年髋部骨折患者围手术期肺部并发症的预测模型”的论文,旨在开发并验证一个涵盖术前、术中和术后风险因素的预测模型,以更准确地预测老年髋部骨折患者的围手术期肺部并发症。
为了实现这一目标,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们利用LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)和多元逻辑回归分析来识别关键预测变量。随后,通过R软件中的RMS包构建了基于这些变量的列线图(nomogram)预测模型。此外,研究人员还采用了受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)分析和校准图(calibration plots)来评估模型的准确性和变异性。这些方法共同为模型的开发和验证提供了坚实的技术支持。

研究背景与问题

随着全球人口老龄化的加剧,髋部骨折的发病率显著上升,尤其在亚洲等发展中国家。在中国,预计到2050年,65岁及以上人口将超过3.66亿,占总人口的26.1%以上。髋部骨折不仅给患者带来身体上的痛苦,还对医疗系统造成了沉重的负担。然而,目前对于髋部骨折术后恢复过程中,尤其是围手术期肺部并发症(POPCs)的研究仍存在诸多空白。围手术期肺部并发症是髋部骨折手术后常见的问题,尤其在老年患者中,其发生率高达13.9%至33.3%。这些并发症不仅延长了患者的住院时间,还显著增加了术后死亡率。然而,目前的研究大多集中在术后肺部并发症(PPCs)上,对于术前和术中因素的关注相对较少。这种研究上的不足导致临床医生在识别高风险患者时面临困难,进而影响了临床决策和患者预后。

研究方法

研究人员采用了一种双向队列研究设计,包括回顾性和前瞻性研究。研究对象为3481名老年髋部骨折患者,其中回顾性数据集包含1914名患者,前瞻性数据集包含1567名患者。研究人员分析了44个围手术期风险因素,通过LASSO和多元逻辑回归分析识别关键预测变量,并利用RMS包构建列线图预测模型。模型的准确性和变异性通过ROC曲线分析和校准图进行评估。

研究结果

预测模型的开发与验证

研究人员通过LASSO和多元逻辑回归分析筛选出关键预测变量,并基于这些变量构建了列线图预测模型。模型的内部验证通过将回顾性数据集分为训练集和验证集进行,外部验证则通过前瞻性数据集完成。结果显示,模型在预测围手术期肺部并发症方面具有较高的准确性,ROC曲线下面积(AUC-ROC)达到0.85,表明模型具有良好的区分能力。

主要结果

研究的主要结果是评估从入院到术后30天内的肺部并发症发生率,包括肺部感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺不张、支气管痉挛、肺栓塞、吸入性肺炎、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺水肿以及意外需要延长机械通气等情况。通过详细分析患者病历、实验室检查和影像学报告,研究人员对这些并发症进行了准确诊断。

次要结果

研究还评估了术后30天内的心力衰竭、心肌梗死、肾衰竭、深静脉血栓形成、中风和死亡等并发症。这些结果进一步验证了模型在预测多种术后并发症方面的有效性。

研究结论与讨论

研究人员开发的预测模型为临床医生提供了一个全面的工具,能够准确预测老年髋部骨折患者围手术期肺部并发症的发生风险。这一模型不仅涵盖了术前、术中和术后风险因素,还通过内部和外部验证确保了其可靠性和适用性。尽管该研究在单中心进行,可能存在一定的局限性,但其结果对于改善老年髋部骨折患者的临床管理具有重要意义。未来的研究应进一步验证该模型在多中心和不同患者群体中的适用性,并探索其在其他手术类型中的潜在应用价值。
总之,这项研究填补了当前对于围手术期肺部并发症预测的空白,为临床医生提供了一个有力的工具,有助于优化术前准备、术中管理和术后护理,从而改善老年髋部骨折患者的预后。
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