简易决策树模型在青少年前交叉韧带胫骨止点撕脱性骨折术后护理中的应用

2021-07-30李囿蓉喻德富

护理与康复 2021年7期

李囿蓉，刘银，喻德富，杨婧

安徽省第二人民医院，安徽合肥 230041

前交叉韧带 (anterior cruciate ligament，ACL) 胫骨止点撕脱性骨折是临床常见的关节损伤，好发于8～14岁的青少年[1]，在儿童和青少年膝关节外伤中约占2%～5%，骨折机制主要与屈膝时膝关节前方遭受直接暴力致胫骨后移有关，目前治疗以手术为主。既往研究指出膝关节损伤患者关节镜治疗术后的关节功能恢复如何与护理策略密切相关，康复护理、系统护理、综合护理等护理干预措施有助于ACL胫骨止点撕脱性骨折患者的术后膝关节功能恢复[2-4]。但青少年患者多因心理发育不成熟，相关医学知识匮乏，过于畏惧疼痛而影响术后关节功能的恢复。如何根据青少年患者的损伤机制、心理特点给予针对性护理十分重要。决策树是数据挖掘中用于分类预测的方法，具有直观、简洁、易于理解等优点[5]，可通过SPSS、SAS、R语言等数据分析软件实现。本研究采用简易决策树模型构建ACL胫骨止点撕脱性骨折术后护理策略并观察其效果，旨在为临床优化护理方案提供一种相对科学、合理的方法。

1 对象与方法

1.1 对象

本研究已通过医院伦理委员会审核，患者均签署知情同意书。纳入标准：年龄8～14岁；经膝关节X线摄片、CT、MRI等影像学检查明确诊断为ACL胫骨止点撕脱性骨折，为闭合骨折；受伤时间少于2周；由2名骨科副主任医师在患者入组时查体并示前抽屉试验[6](+)、Lachman试验[7](+)、轴移试验[8](+)。排除标准：陈旧性ACL胫骨止点撕脱性骨折患者；既往患侧肢体活动不利病史者；合并膝关节开放性损伤或膝关节感染者；心肺功能不佳或合并有严重肝肾功能异常，无法耐受手术治疗者。选取安徽省第二人民医院2018年7月至2019年10月期间收治的80例患者作为研究对象，采用随机数字表分为对照组及观察组各40例。两组患者年龄、性别、体质指数(BMI)比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 干预方法

1.2.1对照组

采取术后常规护理措施，主要包括生活护理、体位护理、安全护理、康复护理等。具体内容：术后制定合理饮食计划，摄入充足的优质蛋白、高热量食物，适时补充钙磷等微量元素；保持室内环境卫生、周围环境安静、病房环境整洁，室内空气自然流通，室内温度恒定，以23 ℃为宜，床单元加装栏杆防止坠床。术后1周嘱患者膝关节屈曲15°，加强足背伸，锻炼股四头肌肌腱并进行肌肉等张收缩，50次/组，4组/d，术后疼痛时遵医嘱给予常规镇痛药物干预；术后第2周交替进行闭链运动与开链运动，开链运动即固定肢体近端，活动肢体远端的活动，如直腿抬高运动、坐位屈前伸等，闭链运动即固定肢体远端，活动肢体近端的运动，如下蹲运动、上下台阶等。护理周期为2个月。

1.2.2观察组

在对照组基础上采用简易决策树模型构建针对性护理策略。

1.2.2.1 建立简易决策树模型

本研究实施前进行预研究，调查2017年1月至2018年1月66例ACL胫骨止点撕脱性骨折并行关节镜手术治疗的青少年患者，收集患者性别、年龄、营养状态、BMI等一般资料，了解患者术后膝关节功能恢复情况，并基于陈健等[9]、李瑜琳等[10]研究，纳入切口疼痛、训练方法、心理状态、外伤史、BMI指数、术后功能锻炼时间、自我效能等指标并录入Excel表格，采用SPSS Modeler 18.0软件的C 5.0决策树算法，依照数据挖掘的步骤进行研究[11]，以膝关节功能是否受到影响作为因变量，将性别、BMI等变量作为自变量，建立决策树模型，见图1。为防止数据过度拟合，采用推进和交互验证两种方式，最终通过决策树算法输出最终结果。通过决策树的枝干可以清晰显示各个因素之间的逻辑规则和各个底端事件，从图1中可知进入模型的因素依次是切口疼痛程度和心理状态。位于树的第一层的因素是切口疼痛情况，说明切口疼痛情况与青少年ACL胫骨止点撕脱性骨折术后患者膝关节功能恢复的发生关联性最强。切口疼痛剧烈的患者若心理状态不佳，则术后膝关节功能受到影响的风险高达94.7%，若切口疼痛剧烈但患者心理状态良好，则膝关节功能受到影响的风险约64.3%；切口疼痛不剧烈，但心理状态不佳的患者术后膝关节功能障碍的风险约54.5%，切口疼痛不剧烈且心理状态良好者基本不会出现膝关节功能受限。

图1 简易决策树模型

1.2.2.2 护理策略

通过简易决策树模型共筛查出切口疼痛情况和心理状态这2个解释变量，故根据所筛查结果，观察组在对照组常规护理的基础上着重加强对切口疼痛及心理状态的针对性护理。疼痛管理：术后护理人员及时了解患者疼痛程度，通过健康宣教使患者正确认识疼痛，告知患者合理镇痛的必要性和重要性。根据术后疼痛数字评分法(NRS)给予患者不同的镇痛处理，NRS≤3分者通过转移注意力和心理护理缓解疼痛；NRS 4～6分者给予局部冷敷或双氯芬酸钠(75 mg/片，1次/d)镇痛；NRS≥7分给予喷他佐辛(50 mg/片，1次/d)镇痛。心理护理：根据青少年心理发育不成熟的特点给予针对性的心理护理，术后主动向患者及家属进行自我介绍，构建轻松、愉悦的沟通氛围，了解患者的理解能力并用患者能够理解的方式进行答疑，充分重视患者的问题和合理需求；将术后康复锻炼的方法、注意要点通过图片、视频、动画等多媒体资料播放，使患者及家属能够直观地了解手术相关知识和术后康复知识，充分做好术后功能锻炼的准备；通过充分交谈后了解患者喜欢的音乐类型和具体音乐歌曲，每日选择其喜欢的歌曲进行播放，每次30 min，播放音乐时嘱家属陪伴在身边并保持周围环境安静；每日安排患者观看喜爱的电影、动漫或玩游戏，充分缓解其焦虑情绪，转移其注意力，每次时间不宜超过30 min；实时关注患者家属的心理状态，评估其心理情绪，嘱其以乐观的态度、耐心的态度感染患者，从而间接缓解患者的负面情绪，谨防家属以粗暴的方式逼迫患者进行术后康复锻炼。

1.3 观察指标及评价方法

于入组时和干预1个月时采用NRS评估疼痛程度；于术前2 d 和术后14 d由护士采用中文版儿童多维焦虑量表(MASC-C)评估患者的心理状态；于干预前、干预1个月和2个月时由护士采用 Lysholm 评分、国际膝关节文献委员会膝关节评估表(IKDC)评价患者膝关节功能。

1.3.1NRS

患者在家长的协助下完成疼痛评分，0分代表无痛、1～3分代表轻度疼痛(不影响生活及睡眠)、4～6分代表中度疼痛(疼痛明显，睡眠受到影响)、7～10分代表重度疼痛(疼痛剧烈，不能忍受，睡眠受到严重影响，可伴有神经功能紊乱)。

1.3.2MASC-C

包括躯体症状(12个条目)、分离焦虑(9个条目)、社会焦虑(9个条目)以及伤害焦虑(9个条目)4个方面，共计39个条目，每个条目分值为0～3 分，总分为0～117 分，总分越高代表焦虑越严重[12]。该量表的Cronbach’sα系数为0.92。

1.3.3Lysholm评分

主要从跛行、绞锁、支撑、稳定性、疼痛、肿胀、爬楼梯和下蹲等8个方面进行评分，分值为0～100分，总分越高提示膝关节功能越好。该量表的总体Cronbach’sα系数为0.68[13]。

1.3.4IKDC评分

该量表于1993年公开发表，后经多次修改，由10项膝关节评估和8项膝关节韧带检查组成，针对膝关节的疼痛、功能、日常生活活动能力和体育活动适应能力等进行评估，分值为0～100分，评分越高代表膝关节功能越好。该量表的总体Cronbach’sα系数为0.91[14]。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组患者干预前后NRS评分比较

干预后，观察组NRS评分低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组患者干预前后NRS评分比较

2.2 两组患者干预前后MASC-C评分比较

干预后，观察组MASC-C评分低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组患者干预前后MASC-C评分比较

2.3 两组患者干预前后膝关节功能比较

重复测量方差分析结果显示，随着干预时间的延长，两组Lysholm评分均得到提高，且观察组提高更多，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4；随着干预时间的延长，两组IKDC评分均得到提高，且观察组提高更多，差异有统计学意义(P<0.05)，见表5。

表4 两组患者干预前后Lysholm评分比较

表5 两组患者干预前后IKDC评分比较

3 讨论

3.1 采用简易决策树模型构建护理策略的意义

ACL胫骨止点撕脱性骨折的术后护理和功能锻炼对于患者膝关节功能恢复十分重要，成年患者的护理和功能锻炼依从性相对较高，一般术后恢复效果较理想，但青少年患者属于一类特殊群体，其可控性、自制力和治疗依从性较差，常因骨折术后疼痛、肢体活动受限而出现不配合治疗及功能锻炼等情况，而针对青少年ACL胫骨止点撕脱性骨折受伤机制和青少年年龄特点的术后护理的研究报道相对较少，护理重点和要点尚不十分明确。近年来运用数据分析方法探究护理影响因素的研究开始逐步增多，其中Logistic回归分析可用于筛选临床独立危险因素，但这种分析方法尚且无法对不同水平、不同条件下的综合危险性做出判读，无法判断不同危险因素之间的权重，且对变量属性的要求较高。决策树分析是目前较为常用的数据挖掘技术，其可基于数据固有属性、特征进行规律探索，从而形成具有交互作用的内部节点，且每个数值节点代表分类或分布，分支则可进行下一步测试输出[15]。夏莉莉等[16]研究发现，利用决策树模型探究超重危险因素的ROC曲线下面积优于Logistic回归模型。黄晓霞等[17]对比了神经网络模型、Logistic回归模型和决策树模型的脑卒中高危筛查性能，结果显示决策树模型ROC曲线下面积最大(0.822)，其诊断性能最好。本研究中以简易决策树模型筛选可能影响青少年ACL胫骨止点撕脱骨折术后患者膝关节功能的危险因素，经计算决策树模型的敏感性、特异性良好，这与国外研究结果[18]相似，提示采用简易决策树模型筛选骨科术后护理因素具有较高的可行性。

3.2 基于简易决策树模型构建的护理策略有利于ACL 胫骨止点撕脱性骨折患者术后康复

常规护理干预对ACL胫骨止点撕脱性骨折患者术后康复固然有利，但并不十分适用于青少年患者群体，这与青少年心理发育不成熟，无法正确反映术后疼痛情况有关。本研究通过简易决策树模型共筛查出切口疼痛程度和心理状态这2个解释变量，切口疼痛较剧烈且心理状态不佳的患者术后膝关节功能恢复受影响的风险高达94.7%，而切口疼痛不剧烈且心理状态良好的患者术后膝关节功能恢复不会受到影响，这表明切口疼痛程度和心理状态对术后患者膝关节功能恢复十分重要。本研究实施基于简易决策树模型构建的护理策略，显示观察组干预后MASC-C评分为(27.46±2.84)分，低于对照组的(35.50±2.86)分，差异有统计学意义(P<0.05)；观察组经镇痛护理干预后，NRS评分为(2.63±0.78)分，低于对照组的(3.13±0.88)分，差异有统计学意义(P<0.05)；通过2个月的护理干预，观察组患者的Lysholm评分和IKDC评分得到提高，且优于同期对照组。研究者认为,通过对ACL胫骨止点撕脱性骨折青少年患者有针对性地进行心理护理干预和切口疼痛护理干预后，减轻了疼痛刺激引发的不良应激，患者术后舒适性得到提高，且患者受到了积极的鼓励和关怀，术后功能锻炼的配合度和依从性得到提高，这是其术后膝关节功能得以快速恢复的主要原因。