先天性心脏病患儿介入术后严重不良事件风险预测模型的构建及验证

申飞飞

先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)简称先心病,是指心脏及大血管在胚胎时期发育障碍或异常,或出生后通道未能自动闭合,导致心脏或大血管出现结构或者功能异常,从而影响人体生理功能的一种疾病[1],发病率在活产新生儿中约为 9.4‰,以亚洲报告的患病率最高[2]。如未经正规治疗,约1/3的患儿在出生后1年内可因严重缺氧、心力衰竭、肺炎等严重并发症而死亡,其中约80%需要经手术治疗才能正常存活[3]。近年来,先心病的心导管介入治疗有了长足的进步[4],动脉导管未闭、房间隔缺损和室间隔缺损封堵术[5]等已广泛应用于先心病的治疗[6]。然而,CHD患儿介入术后严重不良事件(serious adverse event, SAE)发生率仍处于较高水平,应引起关注和重视[4]。目前,国内外有关CHD患儿介入术后不良事件的研究较少,且缺乏特异性SAE风险筛查工具。本研究旨在构建和验证适用于我国CHD患儿介入术后SAE的风险预测模型,及时为其提供预防和治疗。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性纳入2021年1月-2022年12月于湖南省儿童医院心内科接受心导管介入术的320例先心病患儿。纳入标准:经超声心动图确诊为先心病;行心导管介入手术;病例资料完整;年龄3～14岁。排除标准:介入术前存在或发生过SAE;患有存在可能导致实验室数据异常的相关疾病;介入与外科手术联合治疗;单次住院期间进行了多次心导管介入术。本研究最终纳入320例患儿。将患儿按照7∶3 的比例随机分为模型组224例和验证组96例。

1.2 资料收集方法

2023年1月-2月,课题小组成员使用自行设计的资料调查表,通过医院电子病历系统完成数据资料收集。资料调查表根据研究目的,在参考相关文献[7-8]的基础上自行设计,具体包括:(1)患儿入院途径;(2)既往史及临床合并症,如心力衰竭病史、紫绀、肺动脉高压;(3)手术相关指标,如先心病严重程度、手术类型、手术风险程度(采用心导管介入风险评分[9]评价)、麻醉方式、美国麻醉医师协会评分、穿刺部位; (4)N末端B型利钠肽原;(5)SAE发生情况。SAE定义为住院期间患儿介入术中或术后发生以下任何一种情况:术中死亡或心脏骤停;需手术干预或引流的心包积液、积血;需手术或介入治疗的动静脉损害或血管损伤(如内膜撕裂);需要复律或药物治疗的恶性心律失常;肺损害;急性肾损伤;介入穿刺部位出血或血肿;计划外输血;封堵器移位或脱落;严重感染;过敏性休克;手术结束时未完全解决的心脏传导阻滞;需使用大量血管活性药物或体外膜肺氧合器等血流动力学支持设备。为保证数据的真实性及完整性,本研究实行双人录入、2 次核对,若发现录入错误或差异及时再次核对和更正。

1.3 统计学方法

使用SPSS 24.0软件分析数据。计数资料用频数、百分比(%)描述,组间比较采用χ2检验或秩和检验。多因素分析采用Logistic回归分析。采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)检测模型的区分度,AUC>0.9时表示有较高准确性。通过Hosmer-Lemeshow(H-L)检验模型的校准度。检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 CHD介入手术患儿SAE发生情况

模型组共224例,有20例发生 SAE, SAE的发生率为8.93%;验证组共96例,有8例发生SAE,SAE的发生率为8.33%。2组共发生SAE 28例,SAE发生率为8.75%。

2.2 CHD患儿介入术后发生SAE危险因素的单因素分析(表1)

表1 CHD患儿介入术后发生SAE危险因素的单因素分析 [例(%)]

2.3 CHD患儿介入术后发生SAE风险预测模型的建立

将单因素分析中差异有统计学意义的变量纳入多因素Logistic回归分析(自变量赋值见表2)。结果显示,是否有心力衰竭病史、肺动脉高压程度、先心病严重程度、手术类型、麻醉方式以及N末端B型利钠肽原水平是CHD患儿介入术后发生SAE的独立影响因素(表3)。最终建立预测模型为P=1/[1+exp-(-4.271+2.017×心力衰竭病史+1.592×中度肺动脉高压+1.878×重度肺动脉高压+1.353×中度先心病+1.579×重度先心病-1.634×房间隔及室间隔缺位封堵术+1.488×全身麻醉+1.055×N末端B型利钠肽原≥126.65 pg/mL)],P为先心病发生风险。

表2 自变量赋值

表3 CHD患儿心导管介入术后发生严重事件的Logistic回归分析 (n=204)

2.4 CHD介入术后SAE风险预测模型的验证

模型组AUC为0.907[95%CI(0.879,0.935)],H-L检验结果显示,χ2=3.846,P=0.797。验证组AUC为0.935[95%CI(0.895,0.974)],H-L检验结果显示,χ2= 4.456,P=0.814。

3 讨论

3.1 CHD患儿介入术后SAE 风险预测模型的应用价值

目前关于CHD患儿术后SAE发生机制、治疗、术后护理等方面研究较多,部分学者基于CHD患儿单项SAE危险因素进行了研究,如 Kuang等[10]发现N末端B型利钠肽原和血清肌酐是CHD患儿死亡的独立危险因素,但缺少CHD患儿介入术后SAE风险评分工具,本研究基于临床数据构建的风险预测模型涵盖的风险因素较为广泛,除患儿一般资料、既往病史外,还纳入了手术指标以及实验室检查指标等,能够实现对于患儿术后发生SAE风险的早期预测。本研究结果显示,模型组和验证组AUC分别为0.907和0.935,这说明该模型的区分能力较好。此外,H-L检验提示该模型的校准度较好。

3.2 CHD患儿介入术后发生SAE的影响因素

本研究结果显示,中重度先心病是发生SAE的危险因素,可能由于CHD患儿病情更为严重或病种类型更为复杂,会增加介入手术的难度及风险;中重度先心病患儿的心脏功能通常较差,在介入治疗后难以承受手术创伤和心脏负荷的增加,可能导致心功能不全、心力衰竭等严重并发症[11],两者均可导致术后SAE风险增高。

本研究结果显示,中重度PAH是CHD患儿介入术后SAE的危险因素。中重度肺动脉高压患儿的心脏和肺血管系统已经发生严重的重构,血流动力学状态不稳定。介入治疗会对心脏和肺血管系统造成影响,导致血流动力学进一步失衡,从而引发严重的不良事件。此外,合并中重度肺动脉高压的CHD患儿的肺血管对缺氧和炎症等刺激的反应性下降,介入治疗可能会对肺血管造成损伤,导致肺血管收缩或痉挛,加重肺动脉高压,甚至引发右心衰竭等严重并发症。如果不尽早治疗,随着疾病发展会显著增加先心病患儿的病死率,严重影响患儿生活质量和预后[12]。

本研究结果显示,心力衰竭病史是CHD患儿介入术后SAE的危险因素。心力衰竭也是先心病患儿最常见的死亡原因之一,越来越多的CHD患儿出现晚期心力衰竭,约占该人群的20%～50%[13]。心力衰竭意味着患儿心功能受损,患儿的心脏已无法有效泵血,不能满足身体各器官的需求。这种状态下,患儿的心脏对介入治疗的耐受性会大大降低,手术创伤和心脏负荷的增加可能导致心功能不全、心力衰竭加重等严重并发症。此外,心力衰竭患儿通常需要长期服用多种药物,这些药物可能对介入治疗的效果产生影响,也可能增加术后并发症的风险。

本研究结果显示,N末端B型利钠肽原≥126.65 pg/mL是CHD患儿介入术后SAE的危险因素。N末端B型利钠肽作为我们模型中的唯一生物标志物,不仅是反映心力衰竭的重要指标,也是监测CHD患者的有效工具[14]。较高的N末端B型利钠肽原浓度与先心病患儿的心室功能障碍或左右心室容量超负荷相关[15-16]。当N末端B型利钠肽原≥126.65 pg/mL时,提示患儿的心功能存在严重障碍,在这种情况下,患儿的心脏无法有效泵血,满足身体各器官的需求,导致身体各器官的血液灌注不足,容易发生器官功能不全、缺氧等并发症。同时,心功能的严重受损也可能会影响介入治疗的效果,增加术后并发症的风险[17]。Popelová等[18]的研究数据显示,N末端B型利钠肽原基线测量值与CHD患儿死亡风险增加密切相关。

本研究结果显示,全身麻醉是CHD患儿介入术后SAE的危险因素。麻醉方式间接反映手术风险程度,全身麻醉抑制患者呼吸、循环以及中枢神经系统[18],因此增加了患儿术后SAE风险[19]。本研究结果显示,全身麻醉的CHD患儿介入术后发生SAE的风险是局部麻醉患儿的4.428倍。

4 结论

本研究结果发现是否有心力衰竭病史、先心病严重程度、肺动脉高压程度、手术类型、麻醉方式以及N末端B型利钠肽原水平是CHD患儿心导管介入术后发生SAE的独立影响因素。据此构建的风险预测模型具有较好的区分度和校准度,可作为临床医护人员早期制定个性化防治方案的工具。