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        急性重癥膽管炎的影響因素分析及風(fēng)險預(yù)測評分模型的建立與評價

        2022-09-07 04:40:56向泓宇許樹林李月勝繆佰紋龐耀平范瑞芳秦建偉
        臨床肝膽病雜志 2022年8期
        關(guān)鍵詞:膽管炎中性粒細胞

        向泓宇, 黨 政, 許樹林, 牛 剛, 李月勝, 繆佰紋, 龐耀平, 范瑞芳, 秦建偉

        1 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院 肝膽外科, 蘭州 730000; 2 西北民族大學(xué)醫(yī)學(xué)部, 蘭州 730000

        急性膽管炎是臨床常見的急腹癥之一,急性膽管炎一般起病急、進展迅速,如不進行及時有效的干預(yù),病情可快速發(fā)展為膿毒癥,甚至出現(xiàn)膿毒性休克或死亡[1-4]。近年來隨著加速康復(fù)外科與精準(zhǔn)醫(yī)療理念的發(fā)展,對患者實施精準(zhǔn)、個體化的診療可有效降低醫(yī)療成本、提高醫(yī)療效率、改善患者預(yù)后,其中臨床預(yù)測/診斷模型的構(gòu)建為精準(zhǔn)、個體化的診療提供了可能[5-6]。本研究將通過對急性膽管炎患者的臨床資料進行統(tǒng)計學(xué)分析,找出急性重癥膽管炎的獨立危險因素與保護因素并構(gòu)建風(fēng)險預(yù)測評分模型,旨在早期發(fā)現(xiàn)急性重癥膽管炎的高?;颊?,為臨床診療提供參考。

        1 資料與方法

        1.1 研究對象 本研究對2016年1月—2021年7月中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院肝膽外科急性膽管炎患者的臨床資料進行回顧性分析。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)滿足2018東京指南[2]中急性膽管炎診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)臨床資料完善患者;(3)年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他感染性疾病患者;(2)合并呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)慢性疾病,以及慢性肝炎、惡性腫瘤患者。

        1.2 研究方法

        1.2.1 分組 依據(jù)2018東京指南[2]把急性膽管炎嚴(yán)重程度作為結(jié)局變量,將入組患者分為非重癥膽管炎組(輕癥急性膽管炎、中癥急性膽管炎)與重癥急性膽管炎組。

        1.2.2 研究變量 收集兩組患者一般資料,包括年齡、性別、入院體溫、平均動脈壓、BMI、既往病史等。實驗室指標(biāo)均在患者入院后6 h內(nèi)檢測,包括WBC、中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)、中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù)、淋巴細胞百分比、TBil、DBil、IBil、AST、ALT、Alb、前白蛋白、ALP、中性粒細胞百分比等。影像學(xué)資料包括膽總管直徑、是否多發(fā)結(jié)石等。

        2 結(jié)果

        2.1 一般資料 共收集381例急性膽管炎患者,其中非重癥膽管炎患者273例,重癥膽管炎患者108例。兩組患者一般資料比較,年齡、入院體溫、有無高血壓、有無腹部手術(shù)史、有無貧血的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05);而性別、BMI、平均動脈壓、有無冠心病、有無糖尿病的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)(表1)。

        2.2 實驗室指標(biāo)及影像學(xué)資料的單因素分析 非重癥組與重癥組患者實驗室指標(biāo)及影像學(xué)資料比較,WBC、中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)、淋巴細胞百分比、中性粒細胞百分比、中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù)、血小板計數(shù)/淋巴細胞計數(shù)、TBil、DBil、IBil、ALP、Alb、前白蛋白、膽總管直徑是否≥1.5 cm的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05);而AST、ALT、是否多發(fā)結(jié)石的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)(表2)。

        2.3 模型的構(gòu)建與擬合 依據(jù)應(yīng)變量(結(jié)局變量)事件數(shù)(EPV)方法及各項指標(biāo)的臨床意義,最終選取年齡、腹部手術(shù)史、膽總管直徑、中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù)、TBil、高血壓、Alb、中性粒細胞百分比、ALP、WBC作為預(yù)測因子。以是否為重癥膽管炎為結(jié)局變量(0=否,1=是),將上述預(yù)測因子行l(wèi)ogistic回歸分析(向后步進法),結(jié)果顯示TBil、中性粒細胞百分比、年齡為獨立危險因素,Alb為保護因素。將上述獨立危險因素與保護因素再次納入logistic回歸進行模型擬合,得到logistic回歸方程:P=-10.023+0.051×年齡+0.014×TBil-0.139×Alb+0.120×中性粒細胞百分比(表3)。

        表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

        表2 兩組實驗室指標(biāo)及影像學(xué)資料的比較Table 2 Comparison of laboratory and imaging data between the two groups

        表3 重癥膽管炎患者多因素logistic回歸分析結(jié)果Table 3 Results of multivariate logistic regression analysis in patients with severe cholangitis

        2.4 模型診斷與評價

        2.4.1 強影響點分析 對回歸模型行強影響點分析,結(jié)果提示Cook距離均小于1,說明建模數(shù)據(jù)中沒有對模型參數(shù)估計有很強影響的數(shù)據(jù)點(圖1)。

        圖1 強影響點分析Figure 1 Analysis of strong influence points

        2.4.2 多重共線性檢驗 計算回歸模型所有獨立危險因素與保護因素的方差擴大因子(variance inflation factor,VIF),結(jié)果年齡(VIF=1.175)、TBil(VIF=1.127)、Alb(VIF=1.26)、中性粒細胞百分比(VIF=1.012)所有指標(biāo)VIF值均小于5,說明各變量間不存在多重共線性。

        2.4.3 評價模型區(qū)分度 繪制ROC曲線,并得到ROC曲線下面積(AUC)為0.925(95%CI:0.897~0.952),說明模型有良好的區(qū)分能力,其最佳截斷值為0.245(特異度=0.817,靈敏度=0.935)(圖2)。

        圖2 急性重癥膽管炎風(fēng)險預(yù)測模型的ROC曲線Figure 2 ROC curve of the risk prediction model for acutesevere cholangitis

        2.4.4 評價模型的預(yù)測精度 繪制模型的校準(zhǔn)曲線,可見校準(zhǔn)曲線近似為一條對角線,即預(yù)測概率近似等于實際概率,并計算出Brier值=0.098,說明模型有較好的預(yù)測能力(圖3)。

        2.4.5 模型的臨床可用性評價 對模型行臨床決策曲線分析,通過比較3種不同的決策曲線發(fā)現(xiàn),在閾概率為0.1~0.9內(nèi),預(yù)測模型的決策曲線均高于2條極端曲線,即預(yù)測模型的凈收益更高。說明通過使用預(yù)測模型識別相應(yīng)風(fēng)險人群并對其進行臨床干預(yù)能獲得更好的臨床收益(圖4)。

        圖3 急性重癥膽管炎風(fēng)險預(yù)測模型的校準(zhǔn)曲線Figure 3 Calibration curve of the risk prediction model foracute severe cholangitis

        注:None,表示對所有患者均不進行臨床干預(yù)的決策曲線;All,表示對所有患者均進行臨床干預(yù)的決策曲線。

        2.5 內(nèi)部驗證 使用加強Bootstrap法對原始數(shù)據(jù)進行100次有放回的重抽樣,得到100個與原始模型樣本量相等的數(shù)據(jù)集作為內(nèi)部驗證集。利用上述數(shù)據(jù)集進行模型的構(gòu)建與擬合,得到100個不同的預(yù)測模型,并計算模型表現(xiàn)(AUC、Brier值)。將原始開發(fā)數(shù)據(jù)分別代入上述模型,再次計算模型表現(xiàn)。分別計算內(nèi)部驗證集模型表現(xiàn)與原始開發(fā)數(shù)據(jù)集模型表現(xiàn)的差值,得到高估值,求高估值的均值,得到高估值調(diào)整值(AUC高估值調(diào)整值=0.009 7;Brier值高估值調(diào)整值=-0.008 5)。用原始模型的模型表現(xiàn)-高估值調(diào)整值,得到內(nèi)部驗證后的模型表現(xiàn)(AUC內(nèi)部驗證=0.915;Brier值內(nèi)部驗證=0.106),并繪制內(nèi)部驗證后的校準(zhǔn)曲線(圖5)。綜上可見內(nèi)部驗證后模型的區(qū)分度與校準(zhǔn)度仍有良好表現(xiàn)。

        圖5 急性重癥膽管炎風(fēng)險預(yù)測模型內(nèi)部驗證后的校準(zhǔn)曲線Figure 5 Calibration curve after internal verification of the risk prediction model for acute severe cholangitis

        2.6 模型的表現(xiàn) 根據(jù)不同的應(yīng)用情況,本研究構(gòu)建了3種不同的模型表現(xiàn)形式,分別為網(wǎng)頁計算器、列線圖與評分系統(tǒng)。網(wǎng)頁計算器(https://riskpredictionmodel.shinyapps.io/pfmx123456/?_ga=2.57437224.362975390.1636945096-44674223.1636945096)可在線上對受試者進行風(fēng)險預(yù)測,結(jié)果快速而精確。列線圖(圖6)可脫離網(wǎng)絡(luò)限制對受試者進行風(fēng)險預(yù)測,但預(yù)測結(jié)果存在誤差。最后,本研究通過參考Framingham風(fēng)險評分模式,構(gòu)建評分表(表4),對受試者各項臨床指標(biāo)進行評分,并根據(jù)總分對患者進行風(fēng)險分層,其中得分≤11分為低風(fēng)險人群,得分12~14分為中風(fēng)險人群,得分>14分為高風(fēng)險人群。通過評分表可快速判斷受試者的風(fēng)險類別,對臨床的診療提供了一定的參考。

        3 討論

        近年來,隨著抗生素的廣泛使用,細菌的耐藥性及多重耐藥菌的檢出率不斷增高,急性膽道感染的診療日趨復(fù)雜[1]。一項5454例患者的多中心回顧性研究[7]發(fā)現(xiàn),依據(jù)2013東京指南診斷及嚴(yán)重程度分級標(biāo)準(zhǔn),Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級膽管炎患者30 d病死率分別為5.1%、2.6%、1.2%,病死率隨著疾病的嚴(yán)重程度顯著升高。早期識別重癥膽管炎的風(fēng)險因素對于降低病死率具有積極意義。本研究通過對381例急性膽管炎患者的臨床資料進行回顧性分析,結(jié)果表明TBil(OR=1.014)、中性粒細胞百分比(OR=1.128)、年齡(OR=1.053)為獨立危險因素,Alb(OR=0.871)為保護因素。

        有學(xué)者[8-9]提出炎性細胞因子可致高膽紅素血癥。由于急性膽管炎患者大多合并膽道梗阻,因此機械梗阻與炎癥可共同導(dǎo)致膽紅素升高。Yildiz等[10]通過構(gòu)建急性化膿性膽管炎死亡預(yù)測的簡化評分系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)TBil≥118 μmol/L在預(yù)測病死率上具有統(tǒng)計學(xué)意義。Schwed等[11]也在一項多中心回顧性研究中指出,TBil>171 μmol/L為急性膽管炎患者不良結(jié)局的獨立危險因素。本研究表明,TBil每增加1 μmol/L,重癥膽管炎的發(fā)生風(fēng)險將在此基礎(chǔ)上增加1.4%,與上述研究結(jié)果相似。

        中性粒細胞是參與急性和某些慢性炎癥的主要細胞類型[12]。一項回顧性研究[13]指出,中性粒細胞百分比>90%是急性重癥膽管炎患者的死亡風(fēng)險因素。也有動物實驗[14]顯示,急性梗阻性膽管炎模型中有大量中性粒細胞聚集于肝血竇,肝血竇內(nèi)中性粒細胞的募集可能介導(dǎo)肝竇內(nèi)皮細胞損傷,這被認(rèn)為是出現(xiàn)器官功能衰竭的關(guān)鍵和初始事件。本研究結(jié)果也提示中性粒細胞百分比值越高,重癥膽管炎的發(fā)生風(fēng)險越大,是重癥膽管炎發(fā)生的重要影響因素。

        表4 急性重癥膽管炎風(fēng)險預(yù)測評分表Table 4 Table of risk prediction score of acute severe cholangitis

        圖6 急性重癥膽管炎風(fēng)險預(yù)測模型列線圖Figure 6 Nomogram of the risk prediction model for acute severe cholangitis

        老年患者免疫力下降且合并多種基礎(chǔ)疾病,病情往往迅速惡化,甚至導(dǎo)致死亡[15-16]。有研究[17-18]發(fā)現(xiàn)高齡是急性化膿性膽管炎的獨立危險因素,并且膿毒癥的發(fā)生與年齡呈正相關(guān)。這與本研究結(jié)論一致。

        在嚴(yán)重感染時,由于分解代謝和毛細血管通透性的增加可致Alb水平降低。此外嚴(yán)重感染后常出現(xiàn)缺血、缺氧和氧化損傷,而Alb是氧化應(yīng)激反應(yīng)的主要細胞外靶點[19]。多項研究[19-21]發(fā)現(xiàn),低蛋白血癥是膿毒癥患者不良預(yù)后的影響因素。也有學(xué)者提出Alb<30 g/dL是急性膽管炎患者住院死亡的重要風(fēng)險預(yù)測因子,這與Schneider等[22]、Gravito-Soares等[23]研究結(jié)論相似。本研究則發(fā)現(xiàn)Alb為重癥膽管炎的保護因素,其水平越低重癥膽管炎的發(fā)生概率越大。

        本研究通過聯(lián)合早期多項臨床指標(biāo),構(gòu)建了一個預(yù)測急性重癥膽管炎的模型,并且通過構(gòu)建網(wǎng)頁計算器、列線圖與評分系統(tǒng),對模型進行了可視化呈現(xiàn)。在目前的研究中鮮有運用網(wǎng)頁計算器對疾病的發(fā)生進行風(fēng)險預(yù)測,網(wǎng)頁計算器相對于傳統(tǒng)的評分模型能快速精確的預(yù)測疾病的發(fā)生風(fēng)險,為操作者提供了便利。同時該模型具有良好的區(qū)分度(AUC=0.925,95%CI:0.897~0.952)、校準(zhǔn)度與臨床價值,可對急性重癥膽管炎患者進行有效的識別與預(yù)測。本研究的局限性主要在于為回顧性研究及單中心參與,同時由于某些臨床指標(biāo)缺失的原因,樣本刪失較多而致整體樣本量相對較少,且未進行外部驗證評估模型的泛化性。期望后期通過多中心、前瞻性、大樣本研究對模型進行優(yōu)化,并通過外部驗證評估模型的泛化能力。總之,希望通過構(gòu)建風(fēng)險預(yù)測評分模型,幫助臨床醫(yī)師早期識別高危患者,為后續(xù)的診療提供一定的參考,積極改善患者的預(yù)后。

        倫理學(xué)聲明:本研究方案于2021年3月10日經(jīng)由中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院倫理委員會審批,批號:2021KYLL039,患者均簽署知情同意書。

        利益沖突聲明:本研究不存在研究者、倫理委員會成員、受試者監(jiān)護人以及與公開研究成果有關(guān)的利益沖突。

        作者貢獻聲明:向泓宇、秦建偉負責(zé)課題設(shè)計,資料分析,撰寫論文;黨政、許樹林、牛剛、李月勝、繆佰紋、龐耀平、范瑞芳參與收集數(shù)據(jù),修改論文;秦建偉負責(zé)擬定寫作思路,指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。

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