［摘要］目的評估產(chǎn)后輸血量相關(guān)的高危因素并構(gòu)建風(fēng)險評分模型。方法選取2021年5月31日至2023年5月31日于西北婦女兒童醫(yī)院進行輸血的557例分娩產(chǎn)婦為研究對象，根據(jù)輸血量分為＜800mL（n=345）、≥800mL（n=212）兩組，并隨機選擇389例（70%）作為訓(xùn)練集、168例（30%）作為驗證集。根據(jù)文獻(xiàn)及臨床實際收集產(chǎn)婦信息，構(gòu)建Logistic回歸模型和隨機森林模型進行變量分析，篩選并驗證可能與產(chǎn)婦分娩后出血相關(guān)的變量。結(jié)果多因素Logistic回歸結(jié)果顯示，孕期重度貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙，以及存在兇險性前置胎盤、胎盤植入為影響孕產(chǎn)婦輸血量的危險因素，其OR值及95%CI分別為3.25（1.66～6.36）、2.64（1.60～4.35）、3.12（1.12～5.28）、2.55（1.19～4.63）、1.98（1.02～3.82）；訓(xùn)練集及驗證集受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）分別為0.739、0.694，交叉驗證、決策曲線分析（DCA）和臨床影響曲線（CIC）均展示了良好的臨床指導(dǎo)功能；隨機森林模型驗證結(jié)果顯示訓(xùn)練集中輸血的危險因素前5位包括貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙、兇險性前置胎盤、胎盤植入（驗證AUC=0.803），與多因素回歸結(jié)果一致。結(jié)論貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙、兇險性前置胎盤、胎盤植入為產(chǎn)后輸血量的相關(guān)獨立危險因素，可指導(dǎo)臨床備血及選擇合適的手術(shù)方式。

［關(guān)鍵詞］產(chǎn)后出血；輸血；機器學(xué)習(xí)；危險因素；隨機森林" " "Doi：10.3969/j.issn.1673-5293.2024.12.001

［中圖分類號］R173［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A" "［文章編號］1673-5293（2024）12-0001-11

［Abstract］ Objective To evaluate the risk factors related to postpartum blood transfusion volume and establish a risk scoring model. Methods A total of 557 postpartum patients who received transfusions at the Northwest Women and Childrens Hospital from May 31，2021，to May 31，2023，were selected as study subjects，and were divided into＜800mL （n=345） and≥800mL （n=212） groups according to blood transfusion volume.A random sample of 389 cases （70%） was used as the training set，and 168 cases （30%） as the validation set.Maternal information was collected according to literature and clinical practice，Logistic regression model and random forest model were constructed for variable analysis，and variables that might be related to postpartum hemorrhage were screened and verified. Results Multivariate Logistic regression analysis results indicated that severe anemia，hypoproteinemia，coagulopathy，dangerous placenta previa and placenta implantation during pregnancy were the risk factors influencing postpartum transfusion volume，with OR values and 95%CI were 3.25（1.666.36），2.64（1.604.35），3.12（1.125.28），2.55（1.194.63），1.98（1.023.82），respectively.The area under receiver operating characteristic （ROC） curve （AUC） of training set and validation set were 0.739 and 0.694，respectively.Crossvalidation，decision curve analysis （DCA） and clinical impact curve （CIC） all demonstrated good clinical guidance function.The random forest model validation results showed that the top five risk factors for transfusion in the training set included anemia，hypoproteinemia，coagulopathy，placenta previa，and placenta implantation （validation AUC=0.803），consistent with the multivariate regression results. Conclusion Anemia，hypoproteinemia，coagulopathy，dangerous placenta previa and placenta implantation are independent risk factors related to postpartum blood transfusion volume，which can guide clinical blood preparation and selection of appropriate surgical methods.

［Key words］ postpartum hemorrhage;blood transfusion;machine learning;risk factors;random forest

產(chǎn)后出血（postpartum hemorrhage，PPH）是分娩期常見的并發(fā)癥，由于分娩或流產(chǎn)手術(shù)后大量失血，美國婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會（American College of Obstetricians and Gynecologists，ACOG）提出PPH是分娩當(dāng)天死亡的主要原因［1］。根據(jù)總失血量定義，PPH代表出生后24h內(nèi)累計失血量超過1 000mL或失血伴有低血容量的體征和/或癥狀［2］。此外，PPH也可能發(fā)生在產(chǎn)后后期（出生后24h以上）［3］。

PPH因產(chǎn)婦出血量大，出血速度快，甚至可在數(shù)分鐘內(nèi)丟失整個血容量，從而嚴(yán)重威脅產(chǎn)婦生命安全，治療延遲或護理不當(dāng)可加速產(chǎn)婦死亡。研究表明，從產(chǎn)婦PPH發(fā)生到死亡平均時間為2h［4］。因此，基于產(chǎn)科疾病起病急、進展迅速、血液需求量大的特點，產(chǎn)前進行多學(xué)科協(xié)作，評估出血風(fēng)險、輸血風(fēng)險及可能輸血量，制定產(chǎn)前合理的備血方案是解決目前血液供應(yīng)短缺問題的重要手段，也是提高產(chǎn)科大出血患者救治成功率的重要保障［5］。

最新研究表明，產(chǎn)前患者合并子癇、貧血、前置胎盤、胎盤植入等是患者輸血的高危因素［67］，但是有關(guān)影響患者輸血量危險因素的報告較少。為了分析影響產(chǎn)科患者輸血量的危險因素，本研究通過收集557名產(chǎn)后出血患者的全面臨床病理檢查數(shù)據(jù)，利用Logistic回歸和隨機森林建立風(fēng)險模型，全面預(yù)測產(chǎn)后出血患者的危險因素，并通過驗證集確認(rèn)該模型的預(yù)測能力，這將有助于臨床人員選擇合適手術(shù)方式和備血。

1資料與方法

1.1研究對象

選取2021年5月31日至2023年5月31日于西北婦女兒童醫(yī)院進行輸血的557例分娩產(chǎn)婦為研究對象。輸血標(biāo)準(zhǔn)：血紅蛋白≤70g/L；血紅蛋白≤100g/L，血紅蛋白進行性下降或者有明顯的組織供氧不足，出血原因未解決。納入標(biāo)準(zhǔn)：分娩產(chǎn)婦，于分娩時及分娩后7天內(nèi)輸注濾白紅細(xì)胞懸液。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者妊娠＜26周；非分娩保胎孕婦；排除外傷等原因所致的大出血等。所有研究對象均知情同意自愿參與研究。

1.2研究方法

1.2.1研究分組

基于文獻(xiàn)綜述和臨床適用性設(shè)計分娩產(chǎn)后出血數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格，收集妊娠期、此次妊娠分娩期和妊娠結(jié)局等相關(guān)臨床資料。根據(jù)輸血量將研究對象分為輸血量＜800mL（n=345）、≥800mL（n=212）兩組，并隨機選擇389例（70%）作為訓(xùn)練集、168例（30%）作為驗證集。

1.2.2預(yù)測模型建立及驗證

將產(chǎn)婦相關(guān)指標(biāo)如年齡、剖宮產(chǎn)史、羊水指數(shù)、羊水污染、先兆子癇等19個因素，胎盤相關(guān)指標(biāo)如兇險性前置胎盤、胎盤植入、完全或部分前置胎盤等7個因素，胎兒相關(guān)指標(biāo)如臍帶繞頸、多胎、妊娠合并巨大兒、胎膜早破4個因素進行單因素分析，選擇單變量分析中具有統(tǒng)計學(xué)意義的變量進行多因素Logistic回歸，并繪制列線圖將結(jié)果可視化。此外，本研究構(gòu)建了受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線并計算了曲線下面積（area under the curve，AUC）驗證模型預(yù)測效能。之后，交叉驗證分析預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果之間的差異，以展示預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后，進行決策曲線分析（decision curve analysis，DCA）和臨床影響曲線（clinical impact curves，CIC）分析，以更全面地評估預(yù)測模型。為充分驗證上述結(jié)果，本研究還采用隨機森林機器學(xué)習(xí)，將訓(xùn)練集數(shù)據(jù)可視化，排名顯示因素重要程度，并繪制ROC曲線驗證預(yù)測效能。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

采用R 4.30軟件，利用autoreg、rmda、rms等R包進行統(tǒng)計分析。分類資料均以例數(shù)（n）和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。影響因素分析采用單因素與多因素Logistic回歸、隨機森林模型。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1產(chǎn)婦出血臨床特征

訓(xùn)練集與驗證集的所有變量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.2產(chǎn)后出血產(chǎn)婦基本信息特征與輸血關(guān)系的單因素分析

389例訓(xùn)練集單因素分析結(jié)果顯示，孕期重度貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙，存在兇險性前置胎盤、胎盤植入及多胎為孕產(chǎn)婦產(chǎn)科輸血量的影響因素（OR值分別為3.76、2.72、3.53、2.60、2.43、0.42，P＜0.05），見表2。

2.3影響產(chǎn)后出血輸血概率的多因素分析

將單因素分析有統(tǒng)計學(xué)差異的變量納入多因素Logistic回歸模型中，結(jié)果顯示，孕期重度貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙，以及存在兇險性前置胎盤、胎盤植入為影響孕產(chǎn)婦輸血量的危險因素，其OR值及95%CI分別為3.25（1.66～6.36）、2.64（1.60～4.35）、3.12（1.12～5.28）、2.55（1.19～4.63）、1.98（1.02～3.82），見表3。

2.4產(chǎn)婦出血列線圖模型的建立與驗證

為了進一步分析每個獨立風(fēng)險因素對產(chǎn)婦出血的影響比例，本研究繪制列線圖將每個獨立風(fēng)險因素可視化。其中每個變量根據(jù)出血的回歸系數(shù)在0到100的范圍內(nèi)匹配一個點，根據(jù)每個變量的適當(dāng)?shù)梅之嫵鲋本€，將總分相加，然后將結(jié)果放在相應(yīng)的位置，代表了變量的值。結(jié)果顯示，產(chǎn)婦出血相關(guān)的獨立風(fēng)險因素重要程度排名分別為凝血功能障礙、兇險性前置胎盤、貧血、低蛋白血癥、胎盤植入，見圖1。

2.5列線圖和校準(zhǔn)曲線的內(nèi)部驗證

為了驗證列線圖預(yù)測孕產(chǎn)婦大量輸血風(fēng)險的效能，我們對訓(xùn)練集和驗證集進行了以下綜合驗證：訓(xùn)練集通過HosmerLemeshow檢驗，得出P=0.999，即說明預(yù)測值與真實值之間并無明顯差異，模型擬合效果很好。ROC分析也表明模型良好，具體來說，訓(xùn)練集ROC曲線下面積0.739，敏感度0.747，特異度0.729；驗證集ROC曲線下面積0.694，敏感度0.638，特異度0.693，見圖2。此外，與上述結(jié)論一致，校準(zhǔn)圖也顯示了列線圖模型的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，訓(xùn)練集及驗證集的平均絕對誤差MAE分別為0.016、0.023，見圖3，且預(yù)測值在校準(zhǔn)圖中均顯示了最小的偏差。

2.6決策曲線和臨床影響曲線分析

為了進一步分析列線圖模型的臨床應(yīng)用，本研究建立了DCA及CIC模型來驗證其有效性，通過風(fēng)險閾值表明預(yù)測模型在臨床決策中的優(yōu)越性，其中風(fēng)險閾值是一個動態(tài)變量，根據(jù)每個患者的臨床病理特征而變化。DCA結(jié)果顯示，訓(xùn)練集和驗證集的風(fēng)險閾值在0.2～0.8之間時，列線圖比單因素模型具有更好的預(yù)測能力，見圖4；CIC分析顯示訓(xùn)練集和驗證集的風(fēng)險閾值概率大于總預(yù)測得分概率值的60%時，CIC模型確定的產(chǎn)后出血高危人群與實際人群高度匹配，證實了列線圖預(yù)測模型的臨床有效性，見圖5。

2.7基于隨機森林風(fēng)險模型的多重驗證與評價

為了表明上述模型的有效性，本研究還構(gòu)建了隨機森林模型。結(jié)果顯示，訓(xùn)練集中輸血的危險因素前5位包括貧血、低蛋白血癥、凝血功能障礙、兇險性前置胎盤、胎盤植入，與多因素回歸結(jié)果一致，見圖6；ROC驗證顯示AUC為0.803，敏感度與準(zhǔn)確度為0.767、0.762，表明預(yù)測效能良好，見圖7。

3討論

產(chǎn)后出血是嚴(yán)重威脅產(chǎn)婦生命安全的關(guān)鍵因素。據(jù)最新研究，截至2020年，全球約有1 400萬婦女經(jīng)歷產(chǎn)后出血，其中約7萬名產(chǎn)婦因此喪生［89］。全球范圍內(nèi)，產(chǎn)后出血的總體發(fā)病率為6%～11%，而嚴(yán)重產(chǎn)后出血的發(fā)病率則在1%～3%之間，且在不同地區(qū)均有上升趨勢［10］。在美國，從2000年到2019年，產(chǎn)后出血的發(fā)病率從2.7%增長至4.3%［11］。通過客觀測量和隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)后出血的發(fā)病率在非洲和亞洲等資源匱乏國家相對較高。然而，由于數(shù)據(jù)的不完整性或失血量估計的不準(zhǔn)確性，產(chǎn)后出血的高風(fēng)險可能被嚴(yán)重低估。在中國，產(chǎn)后出血的發(fā)病率約為0.81%，其中單胎、雙胎、剖宮產(chǎn)和陰道分娩的產(chǎn)后出血發(fā)生率分別為0.75%、2.65%、1.40%和0.31%，產(chǎn)后出血是導(dǎo)致產(chǎn)婦圍產(chǎn)期死亡的首要原因［1213］。及時的輸血和止血措施是挽救這些患者生命、減少嚴(yán)重并發(fā)癥的關(guān)鍵，超過70%的產(chǎn)后出血相關(guān)孕產(chǎn)婦死亡是可以預(yù)防的［14］。因此，深入分析產(chǎn)后出血需要輸血的危險因素，并提高產(chǎn)前保健的針對性，對于臨床實踐具有重大意義。

本研究綜合運用了多種先進的機器學(xué)習(xí)技術(shù)，包括邏輯回歸分析和隨機森林模型，對產(chǎn)婦分娩過程中的相關(guān)特征進行了深入的多因素分析。這種綜合分析方法能夠全面評估多個因素之間的相互作用，從而顯著提升識別危險因素的精確度。為了進一步驗證模型的有效性，我們將研究樣本劃分為訓(xùn)練集和驗證集，并運用邏輯回歸、隨機森林等多種機器學(xué)習(xí)算法對產(chǎn)婦分娩相關(guān)特征進行危險因素的分析。此外，我們還采用了ROC曲線、交叉驗證、臨床效能檢驗等多種評估手段，以確保模型的穩(wěn)定性和可靠性。通過內(nèi)部驗證，我們能夠有效評估模型的預(yù)測性能，并降低過擬合的風(fēng)險。

具體而言，通過邏輯回歸分析和隨機森林模型的應(yīng)用，我們識別出了以下五個產(chǎn)后出血的獨立危險因素。

3.1低蛋白血癥與產(chǎn)后出血量的相關(guān)性

蛋白質(zhì)在人體中扮演著至關(guān)重要的角色，包括維持血管壁的完整性與穩(wěn)定性、促進凝血過程。低蛋白血癥可能導(dǎo)致凝血因子功能降低，從而增加出血風(fēng)險。此外，蛋白質(zhì)還參與調(diào)節(jié)血管壁的通透性和收縮功能，低蛋白水平可能使血管壁更易發(fā)生滲漏或破裂，進一步增加出血的可能性［15］。因此，對于存在低蛋白血癥的產(chǎn)婦，應(yīng)密切監(jiān)測其凝血功能和血管壁狀況，并及時采取預(yù)防和治療措施。本研究將低蛋白血癥確定為產(chǎn)后出血的獨立危險因素，這是對現(xiàn)有文獻(xiàn)的重要補充。

3.2重度貧血與產(chǎn)后出血量的相關(guān)性

貧血是妊娠期間常見的并發(fā)癥，盡管關(guān)于貧血與產(chǎn)后出血風(fēng)險關(guān)系的研究結(jié)果并不一致，且缺乏系統(tǒng)的回顧和/或薈萃分析［16］，但本研究發(fā)現(xiàn)重度貧血與PPH的發(fā)生具有密切關(guān)聯(lián)。重度貧血可能通過以下機制增加產(chǎn)后出血風(fēng)險：①凝血因子稀釋和失衡，抑制凝血功能；②血液攜氧能力下降，增加心臟供氧負(fù)擔(dān)；③免疫功能受損，增加感染和其他并發(fā)癥風(fēng)險［17］。因此，對于重度貧血的孕婦，應(yīng)采取積極措施預(yù)防和處理產(chǎn)后出血，包括及時輸血、糾正貧血，并密切監(jiān)測病情變化，以確保最佳治療效果。

3.3兇險性前置胎盤與產(chǎn)后出血量的相關(guān)性

兇險性前置胎盤由于其位置特殊，阻礙了正常的分娩過程，導(dǎo)致子宮頸口處缺乏胎盤襯托和出血塊群栓形成，難以自行止血，從而可能引發(fā)大量陰道出血，危及產(chǎn)婦生命。緊急剖宮產(chǎn)手術(shù)是處理兇險性前置胎盤的關(guān)鍵。研究表明，前置胎盤，尤其是兇險性前置胎盤，是產(chǎn)后出血的重要原因，也是輸血需求增加的重要因素［1820］，這與本研究結(jié)果一致。

3.4胎盤植入與產(chǎn)后出血量的相關(guān)性

胎盤植入是由于子宮蛻膜發(fā)育不良，如以往刮宮、剖宮產(chǎn)等手術(shù)導(dǎo)致內(nèi)膜瘢痕形成，使得胎盤絨毛直接植入子宮肌層，甚至穿透子宮漿膜層。根據(jù)植入程度，分為胎盤愈著（accreta）、植入（increta）和穿通（percreta）。胎盤絨毛侵入子宮肌層時，與子宮壁緊密粘連難以剝離，剝離后因植入部位子宮肌纖維破壞較大而收縮乏力，導(dǎo)致出血量增多。多項研究已將胎盤植入確定為產(chǎn)后出血的獨立危險因素［2122］，本研究結(jié)果亦與之相符。

3.5凝血功能障礙與產(chǎn)后出血量的相關(guān)性

彌散性血管內(nèi)凝血是一種罕見但嚴(yán)重的血液病理過程，通過極端擾亂人體循環(huán)系統(tǒng)中的凝血因子和抗凝系統(tǒng)，引發(fā)出血傾向。若未能及時有效控制，彌散性血管內(nèi)凝血還可能影響其他器官，加重病情。彌散性血管內(nèi)凝血是產(chǎn)后出血的關(guān)鍵原因，其機制包括子宮內(nèi)出血或其他因素激活凝血機制，導(dǎo)致異常、廣泛的凝血活化和纖維蛋白溶解，進而引發(fā)全身多器官功能障礙。因此，對于產(chǎn)后出血高風(fēng)險的產(chǎn)婦，應(yīng)密切關(guān)注彌散性血管內(nèi)凝血的可能性，并采取綜合治療方法，包括控制出血、輸注凝血因子或血漿、糾正凝血功能異常等。

在本研究中，我們首次將低蛋白血癥列為產(chǎn)后出血的獨立危險因素，并與其他已確認(rèn)的危險因素——重度貧血、兇險性前置胎盤、胎盤植入和彌散性血管內(nèi)凝血進行了深入的分析。這些發(fā)現(xiàn)對于指導(dǎo)臨床實踐，特別是在產(chǎn)前保健和產(chǎn)后出血預(yù)防方面，具有極其重要的意義。研究結(jié)果不僅有助于識別高風(fēng)險產(chǎn)婦群體，還為臨床醫(yī)生提供了產(chǎn)前針對性干預(yù)的指導(dǎo)，如營養(yǎng)支持、輸血治療和手術(shù)準(zhǔn)備等，從而有效降低產(chǎn)后出血的風(fēng)險并改善產(chǎn)婦的預(yù)后。

總體而言，本研究通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄗR別了產(chǎn)后出血的危險因素，這不僅提高了臨床預(yù)測的準(zhǔn)確性，而且為臨床干預(yù)提供了有力的支持，顯示出其在臨床實踐中的重要價值和應(yīng)用潛力。此外，本研究采用的全球視角和多因素綜合分析方法，為全球孕產(chǎn)婦健康領(lǐng)域提供了寶貴的參考和借鑒。盡管本研究提出了一些創(chuàng)新性的觀點，但也存在一定的局限性。首先，作為一項回顧性研究，其可能包含的偏倚通常比前瞻性研究要多；其次，由于樣本數(shù)量受限于特定醫(yī)院的患者群體，本研究尚未經(jīng)過外部驗證，這一部分需要在未來通過收集更廣泛的樣本數(shù)據(jù)進行深入的檢驗和修正。

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［專業(yè)責(zé)任編輯：李力］

［中文編輯：郭樂倩；英文編輯：方柳］

［收稿日期］2024-05-09

［基金項目］西北婦女兒童醫(yī)院科研項目（2020LQ03）

［作者簡介］徐慧雙（1990—），女，主管檢驗技師，主要從事輸血相關(guān)實驗室檢測研究。

［通訊作者］屈明利，副主任檢驗技師。