周湘荣,陈嘉怡,张绍海,郭柱能,冯威立,郑臣校*

(1.广州中医药大学研究生院,广东 广州 510006;2.中山市中医院显微创伤科,广东 中山 528400)

作为制造业大国,中国因各类外伤所致的手指离断十分常见。尽管中国有着世界领先的显微外科技术[1-2],大量难度极高的再植手术取得成功,但再植指体仍常因各种原因未能存活,既增加了医疗负担,也是对受伤后患者心理和身体上的又一次打击[3]。建立一个简便有效的临床预测模型能让医患双方对断指的存活率有更客观的心理预期,在患者角度和临床管理方面获益。本研究探讨了断指再植术后早期指体坏死的相关危险因素,通过对各危险因素相关性的整合,构建并验证了断指再植术后早期指体坏死的列线图模型,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：诊断为指完全离断伤并接受断指再植的急诊手术;临床资料收集完整。排除标准：接受原位回植术者(未吻合动脉者);掌指关节以近水平发生离断者;断指再植术未顺利完成者。本研究已通过中山市中医院医学伦理委员会审查批准。

2012年1月至2021年12月中山市中医院显微创伤科对184例患者共236个断指行断指再植术。其中男性161例209个断指,女性23例27个断指;年龄7个月～65岁,平均(36.24±13.28)岁。根据术后早期是否发生指体坏死分为坏死组和未坏死组。坏死组42指,其中男33指,女9指;平均年龄(37.12±11.84)岁。未坏死组194指,其中男176指,女18指,平均年龄(36.04±13.59)岁。

1.2 方法 本研究将术后7 d以内再植指体针刺无出血、皮温明显降低、干瘪发黑诊断为术后早期指体坏死[4-5]。根据术后早期是否发生指体坏死分为坏死组和未坏死组。由两名接受培训的人员独立录入相关数据后再次核对,具体收集内容包括：患者性别、年龄、受伤季节、吸烟史、高血压病、糖尿病、指别、受伤机制、术前缺血时间、单指平均手术时间、离断平面、再植数量(指)、动静脉吻合比例、是否血管移植,主刀医师显微技术年资。其中,本研究对断指离断水平的分类如下[6],Ⅰ型：末节离断,保留远端指间关节或拇指指间关节者;Ⅱ型：手指中节离断及末节离断需行远端指间关节融合者,拇指需行指间关节融合者;Ⅲ型：手指近节离断及中节离断需行近端指间关节融合者。

2 结 果

2.1 患者特征 本研究共纳入236个断指,其中坏死组42个,未坏死组194个,断指再植术后早期指体坏死率为17.8%。患者详细特征比较见表1。

表1 两组患者的详细特征的比较[例(%)]

2.2 Lasso回归惩罚分析 对上述因变量(患者临床特征)赋值后[7]进行Lasso回归分析,具体如下：以术后早期指体存活情况(赋值：未坏死=0,坏死=1)为因变量,以上述患者特征为自变量(赋值：性别：男性=0,女性=1;季节：春季=1,夏季=2,秋季=3,冬季=4;吸烟史：有=1,无=0;高血压病史：有=1,无=0;糖尿病史：有=1,无=0;受伤指别：拇指=1,食指=2,中指=3,环指=4,小指=5;受伤机制：压砸伤=0,切割伤=1,电锯伤=2,撕脱伤=3,绞榨伤=4;术前缺血时间：<6 h=0,6～12 h=1,>12 h=2;单指平均手术时间：<4 h=0,4～8 h=1,>8 h=2;离断平面：Ⅰ型=0,Ⅱ型=1,Ⅲ型=2;再植数量：1指=1,2指=2,3指=3,4指=4;动静脉吻合比例：<1∶2=0,1∶2=1,>1∶2=2;术中有血管移植：是=1,否=0;主刀医师显微技术年资：<5年=0,≥5年=1)。随着惩罚系数λ的增大,模型中的非零系数对应的临床特征逐渐变少,采用交叉验证选择最优的惩罚系数,选择最终临床特征,其对应的回归系数越大,说明对终点事件(断指再植术后早期指体坏死)的影响也愈大(见图1a)。选择10倍交叉验证,得出最优模型(见图1b)对应的5个最佳预测特征,包括性别、吸烟史、术前缺血时间、受伤机制、血管移植。

a 15个临床特征的系数曲线 b Lasso回归经10倍交叉验证选择出的最优预测特征个数

2.3 多变量Logistic回归分析 为增加模型的临床预测价值,增加了主刀医师显微技术年资这项被认为有重要临床意义的变量。即选择包括性别、吸烟史、术前缺血时间、受伤机制、血管移植和主刀医师显微技术年资在内的6个预测特征进行多变量Logistic回归分析。结果显示女性、有吸烟史、撕脱伤是断指再植术后早期指体坏死的独立危险因素(P<0.05,见表2)。

表2 多变量Logistic回归

2.4 列线图的绘制 将多因素分析结果进行可视化输出得到该模型的列线图(见图2)。图中各类变量的评分线左侧端变量均为0分,右侧端变量依次为女性71分、有吸烟史75分、术前缺血时间6～12h为24分、术前缺血时间为68分、电锯伤5分、压砸伤30分、绞榨伤37分、撕脱伤100分、有血管移植23分,主刀医师显微技术年资<5年为33分。列线图使用方法举例：1例指完全离断伤的患者,性别为男性,有吸烟史,术前缺血时间<6 h,受伤机制为电锯伤,术中未进行血管移植,由显微技术年资小于5年的医师主刀完成手术,则根据列线图模型评分为：0+75+0+5+0+33=113分,相对应的术后早期指体坏死发生概率约为31%。

图2 断指再植术后早期指体坏死风险的列线图

2.4 列线图的验证 通过R软件计算得出模型的C指数为0.78(95%CI 0.70～0.86),内部验证的C指数为0.71,说明列线图预测模型具有良好的判别能力。校正曲线与理想曲线贴合较好,表明模型预测风险与实际风险相近(见图3)。

图3 校正曲线图

3 讨 论

修复手指的外形和功能是绝大多数指离断伤患者的期望,早期粗暴的残端修整手术已逐渐被淘汰。对软组织缺损严重,无再植条件的断指,可通过指固有动脉背侧分支皮瓣、游离桡动脉掌浅支皮瓣等方法修复其外形和功能,相关研究报告了这类方法的良好疗效[8-9]。对具备再植条件的断指,预测其术后的存活率一直是广大医患的诉求。本研究借助统计软件分析既往临床资料,构建了临床预测模型,为解决上述问题提供了思路。其中性别、吸烟史、术前缺血时间、受伤机制、血管移植与断指再植术后指体的存活率相关。女性、有吸烟史、撕脱伤是术后早期指体坏死的独立危险因素。

女性神经纤维受体比男性多,使其对疼痛的反应更加强烈和敏感[10],且伤后往往更易焦虑,这是不利于再植指体维持血液循环的。此外,女性血管偏细的特点也一定程度上增加了血管吻合的难度[11]。宋海涛等[12]对1 685例行断指再植术的术后血管危象及供血不足发生率与吸烟等进行相关性分析,结果表明术后血管危象及供血不足发生率与吸烟指数呈正相关,文中认为指动脉顽固性痉挛、血液黏稠度增加是吸烟导致血管危象的主要病理机制。撕脱指离断伤曾被认为是断指再植术的禁忌证,因为手指的皮肤、骨、关节、韧带、肌腱、动静脉、神经等各类组织对撕脱暴力的最大承受强度不一样,断面往往不平整[13],再植条件差。这种高难度的再植手术易在术中二次损伤血管内膜,因吻合质量不良影响断指早期的存活率[14]。术前缺血时间也影响着断指再植术后指体的存活率,离断指体由于没有血液循环,随着缺血时间的延长,血管内膜会逐渐脱落、氧自由基产生,血管复通后易出现再灌注损伤。入院后长时间的术前等待也会给患者造成不必要的经济及心理负担,并对临床护理工作造成较大压力。因此患者在手指离断后应尽快就医,同时医院可适当简化指离断伤患者的入院流程,缩短断指离体时间[15]。血管缺损严重的断指可能需要进行血管移植,增加再植难度,血管移植还会因更多的吻合口而加大血栓形成的可能,中断术后再植指体的血供[16]。经验丰富的医师能在相对短的时间内完成断指再植,术中更注重避免血管内膜的损伤及保证血管吻合质量[17]。本研究中低年资主刀医师组(<5年)的再植坏死率为22.6%(14/62),高年资主刀医师组(≥5年)的再植坏死率为16.1%(28/174),二者之间差异无统计学意义(P>0.05)。笔者考虑这种结果可能与高年资主刀医师完成的病例总体再植难度偏大有关。为了提高模型的临床实用价值[18],将主刀医师显微技术年资这一因素继续纳入到模型的拟合过程中。

本研究基于184例患者的236个断指临床数据构建了一个有效的风险预测模型,可以帮助临床医师早期识别指体坏死高风险的患者,及时对其进行更有针对性的治疗,也可以使患者更多地参与到诊断和治疗的决策过程中来。但本研究也有以下局限性：首先,样本数量不够充足,作为回顾性研究,有大量病例因数据收集不全等原因无法纳入分析,预测偏差难以避免;其次,部分临床特征未能纳入分析,如术前指体的保存方法及术后的疼痛程度等,原因是既往未能把患者术后的疼痛程度通过视觉模拟疼痛评分或止痛药的使用情况进行量化评价和记录,离断指体的保存方法也未在医院病历系统中详细记录。事实上,疼痛引起血管痉挛同样可能影响再植指体的存活,若纳入分析可能会进一步提高该模型的预测能力[19];最后,本研究的数据来源于单中心,模型验证也仅为内部验证,这种方法不能消除在变量和阈值选择时固有的过度拟合可能,且无法保证用于评估不同患者群体时足够的准确性[20]。后续研究还需要进一步获取来源于多中心、前瞻性的数据,使列线图的预测能力更加准确。

本研究通过既往的临床资料建立了断指再植术后早期指体坏死的个性化、可视化的临床预测模型,简易快速,预测结果有着良好的可信度,可协助医患双方对指离断伤再植条件及预后进行个性化评估。