修改密码
申请投审稿用户
申请投审稿用户需要填写邮箱和上传个人简历

神经外科手术的多变量风险预测模型

2020-11-18 孙博文 郑锋

0

多变量风险预测模型比临床医生估计风险更准确,现已用于多种疾病的手术治疗。

新西兰奥克兰市立医院麻醉和围手术期医学科的Stephanie Clark等应用新西兰国家行政数据集的NMDS开发一个简单易用的神经外科患者风险评估模型,称为新西兰神经外科风险评估工具,患者和临床医生都能参与数据驱动的术前共享决策。相关结果发表于2020年9月的《Neurosurgery》杂志。


——摘自文章章节

【Ref: Clark S, et al. Neurosurgery. 2020 Sep 1;87(3):E313-E320. doi: 10.1093/neuros/nyaa144.】


研究背景



多变量风险预测模型比临床医生估计风险更准确,现已用于多种疾病的手术治疗。但缺乏用于神经外科多变量风险预测模型。目前,有研究将美国国家手术质量改善计划(NSQIP)的175313例神经外科病例的数据,用于确定神经外科手术的30天预后的预测因素,包括慢性阻塞性肺疾病、充血性心力衰竭、美国麻醉医师协会身体状况等级(ASA-PS)和伤口分型。NSQIP风险预测模型在美国神经外科患者中得到内部验证,并由一家医疗中心对1006例患者进行评估;然而,该模型的结果预测不能延伸30天以上,限制了在神经外科临床决策中的应用。


最近,新西兰开发一个多变量风险预测模型NZRISK,来源自包含36万多例非心脏手术病例的大数据集,采用8个容易获得的协变量。NZRISK已在新西兰进行内部和外部验证,并在30天、1年和2年死亡率模型中显示良好的校准和辨别能力,受试者操作曲线下面积(AUROC)为0.92,McFadden R2统计值为0.28,具有良好的分辨力。然而,NZRISK并非专用于神经外科患者,对神经外科患者的校准斜率为0.72。新西兰奥克兰市立医院麻醉和围手术期医学科的Stephanie Clark等应用新西兰国家行政数据集的NMDS开发一个简单易用的神经外科患者风险评估模型,称为新西兰神经外科风险评估工具(The New Zealand Neurosurgical Risk Tool,NZRISK-NEURO),患者和临床医生都能参与数据驱动的术前共享决策。相关结果发表于2020年9月的《Neurosurgery》杂志。


研究方法



NMDS是新西兰卫生部记录的所有住院患者登记册的数据。研究者从NMDS获取2011年7月1日至2016年6月30日5年时间手术的患者资料,用于NZRISK-NEURO的开发和验证;并将数据集随机分成2个子集:开发子集包含75%的数据,验证子集占25%。用于分析的数据包含所有年龄≥18岁、接受神经外科或脊柱外科手术的患者。患者入院时在NMDS数据库中分配手术和麻醉程序代码。排除局麻下手术的患者。5年研究期间接受过一次以上神经外科手术患者,限于分析第一次手术。研究的主要结果指标为30天、1年和2年死亡率。对患者进行2年随访时,采用盲法、向出生和死亡登记处提取死亡日期。在NZRISK-NEURO的开发过程中,分析NZRISK模型中使用的8个协变量中的5个验证性协变量的预测效果,包括ASA-PS、外科急症、约翰霍普金斯5类分类系统的手术严重性、癌症状态和年龄。癌症状态表示活动性恶性肿瘤有可能影响死亡率。外科手术的协变量改为手术解剖部位,是更为具体的神经外科手术结果的预测因子。根据手术入路和解剖位置,3位临床医生将手术类型分为颅内、血管内、颅底、脊柱和其它。此外,还测试5个探索性协变量,包括性别、糖尿病、创伤、种族和社会经济状况。新西兰种族群体包括,新西兰欧洲人、毛利人、太平洋区人、亚洲人和其他。根据人口普查情况将社会经济状况分为1至10类。为生成一个稳健的衍生模型,每个验证性协变量大约需要10个事件,每个探索性协变量需要100个事件。最终模型含4个验证性协变量和2个探索性协变量。


研究结果



2011年至2016年间积累18375例神经外科或脊柱手术患者数据。研究者为每个主要结果建立多变量风险计算模型:30天、1年和2年死亡率。评估每个协变量的预测值和显著性增量后,从最初测试的10个协变量中选择8个纳入最终模型。预测因素包括年龄、ASA-PS分级、外科急症(选择性或急性)、癌症状态、解剖部位、糖尿病、种族和创伤。30天死亡率的最大预测因子是ASA-PS 4级和5级,与接受相同手术的ASA-PS 1级患者相比,OR值为13.04。第二个预测30天死亡率最重要的协变量是解剖部位,其中血管内和颅内手术的风险最高(OR值分别为3.57和3.56)。“其它”解剖部位的手术,如脑室腹腔分流术或不局限于一个解剖区域的手术,构成中等风险(OR=2.40)。因该数据集中颅底手术较少,30天死亡率(OR=1.55)不高。脊柱手术死亡率最低(OR=1)。协变量的相对重要性在30天、1年和2年的终点之间变化。手术性质是30天死亡的相关预测因子,急性手术与择期手术的OR值为3。年龄1岁和2岁的风险大小是不重要的预测因素(OR分别为1.82和1.72)。癌症状态是术后30天内的次要预测因子(OR= 1.48),但是1年和2年死亡率最高预测因子,OR值分别为18.53和26.42。年龄和创伤都是术后死亡率的显著预测因素,但不如ASA-PS、癌症状况和解剖部位重要。糖尿病在数据集中常见,累及10%的神经外科患者,但糖尿病并不是死亡率的主要危险因素(30天、1年和2年的OR值分别为1、1.19和1.21)。种族与死亡率的相关性很弱;与其他种族相比,新西兰欧洲人的风险较高。由于在30天、1年或2年时对死亡率没有统计学上的显著影响,测试的10个变量中2个被排除在最终模型之外,包括社会经济状态和手术严重程度,后者的效应大小可能因临床与解剖部位分类重叠而消弱和混淆。最终模型通过独立数据集的验证评估性能和通用性。30天、1年和2年死亡率的AUROC分别为0.90、0.91和0.91;在低风险和高风险死亡之间存在区分。使用验证数据集进行校准,McFadden R²统计值分别为0.28、0.37和0.41;在校准图上斜率分别为0.93、0.95和0.94。


结论



研究表明,NZRISK-NEURO是新型多变量风险预测模型,可专门用于神经外科和脊柱外科手术患者;在新西兰应用可靠,医生只需输入8个预设的预测因子即可,因此在术前咨询时使用简单有效。


声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。