老年全膝关节置换术后患者认知功能障碍的关联因素分析及预测模型构建.pdf
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1、老年全膝关节置换术后患者认知功能障碍的关联因素分析及预测模型构建薛丁豪1,2,王龙3,刘露玉1,2,李言响1,2,傅强21解放军医学院,北京100853;2解放军总医院第一医学中心麻醉科,北京100853;3解放军总医院第一医学中心疼痛科,北京100853摘要:背景术后认知功能障碍(postoperativecognitivedysfunction,POCD)在老年患者中发病率较高,增加了患者术后的痴呆率和死亡率,因此早期精准识别 POCD 高危人群非常重要。目的回顾性分析老年全膝关节置换术患者 POCD 的危险因素,并构建预测模型。方法基于中国老年患者围术期数据库(Perioperative
2、DatabaseofChineseElderlyPatients,PDCEP)临床资料,选取 PDCEP 数据库中 2020 年 2 月-2022 年 4 月在解放军总医院第一医学中心和其他 17 家国内不同地区三级甲等医院行全膝关节置换手术的 199 例老年患者(年龄65 岁)为研究对象。采用中文版术前简易精神状态量表(mini-mentalstateexamination,MMSE)评估认知功能,根据是否发生 POCD 将患者分为 POCD 组和非 POCD 组,分析老年全膝关节置换术患者 POCD 的独立危险因素并建立预测模型。绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算 ROC 曲线下面积(
3、AUC)用于评估模型的预测效能。结果199 例中 47 例(23.6%)发生了 POCD。单因素分析显示,手术时间术中输血术中出血量术中总入量术后 1d 静息数字疼痛评分量表(numericalratingscale,NRS)评分以及补救性镇痛药物的使用与POCD 有关(P 均0.05)。二元 logistic 回归分析结果显示,术后 1d 静息疼痛(OR=1.304,95%CI:1.0471.624,P=0.018)为 POCD 的危险因素。术中输血(OR=0.317,95%CI:0.1440.700,P=0.004)和术后使用补救性镇痛药物(OR=0.348,95%CI:0.1580.76
4、8,P=0.009)为 POCD 的保护因素。据此构建预测模型,并行 ROC 分析,AUC 值为 0.811(95%CI:0.7310.891,P0.001),敏感度为 84.1%,特异度为 74.5%。结论老年全膝关节置换术患者 POCD 的独立危险因素为术后 1d 静息痛,保护因素为术中输血和术后使用补救性镇痛药物。关键词:术后认知功能障碍;全膝关节置换术;老年人;危险因素;预测模型中图分类号:R687.4文献标志码:A文章编号:2095-5227(2023)06-0618-06DOI:10.3969/j.issn.2095-5227.2023.06.008引用本文:薛丁豪,王龙,刘露玉,
5、等.老年全膝关节置换术后患者认知功能障碍的关联因素分析及预测模型构建J.解放军医学院学报,2023,44(6):618-623.Associated factors and predictive model of postoperative cognitive dysfunction in elderlypatients undergoing total knee arthroplastyXUEDinghao1,2,WANGLong3,LIULuyu1,2,LIYanxiang1,2,FUQiang21ChinesePLAMedicalSchool,Beijing100853,China;2D
6、epartmentofAnesthesiology,theFirstMedicalCenter,ChinesePLAGeneralHospital,Beijing100853,China;3DepartmentofPainMedicine,theFirstMedicalCenter,ChinesePLAGeneralHospital,Beijing100853,ChinaCorrespondingauthor:FUQiang.Email:Dr_Abstract:Background The incidence of postoperative cognitive dysfunction(POC
7、D)is high in elderly patients,whichincreasestheincidenceofpostoperativedementiaandthemortality.Therefore,itisvitaltoidentifyagingpatientswithahighriskofPOCDearlyandaccurately.ObjectiveToretrospectivelyanalyzeriskfactorsandestablishariskpredictivemodelofPOCDinelderlypatientsundergoingtotalkneearthrop
8、lasty.MethodsBasedonthePerioperativeDatabaseofChineseElderlyPatients(PDCEP),atotalof199elderlypatients(age65years)whounderwenttotalkneearthroplastyfromFebruary2020toApril2022attheFirstMedicalCenterofChinesePLAGeneralHospitalandother17third-gradeclass-AhospitalsindifferentregionsofChinawereselected.T
9、heparticipantscognitivefunctionwasassessedbyMini-MentalStateExamination(MMSE).Accordingtotheresults,patientsweredividedintoPOCDgroupandnon-POCDgroup.TheindependentriskfactorsofPOCDinelderlypatientsundergoingtotalkneearthroplastywereanalyzedandapredictivemodelwasestablished.Thepredictionefficiencyoft
10、hemodelwasevaluatedbydrawingthereceiveroperatingcharacteristiccurve(ROC),andtheareaunderthecurve(AUC)wascalculatedtoevaluatethevalueofthepredictivemodel.ResultsAmongthe199patientsincludedinthisstudy,POCDoccurredin47(23.6%)收稿日期:2023-01-09基金项目:国家自然科学基金项目(82071178);国家重点研发计划(2018YFC2001900);解放军总医院新技术新业务
11、扶持项目(XYW-202103)作者简介:薛丁豪,男,在读硕士。研究方向:围术期神经认知障碍。Email:通信作者:傅强,男,博士,主任医师,教授,副主任。Email:Dr_618解放军医学院学报Acad J Chin PLA Med Sch Jun 2023,44(6)https:/patients.Univariateanalysisshowedthatthesurgeryduration,intraoperativebloodtransfusions,bloodloss,infusionvolume,therestingNumericalRatingScale(NRS)at1dayaft
12、ersurgeryandtheincidenceofremedialanalgesiawererelatedtoPOCD(allP0.05).MultivariatelogisticregressionanalysisshowedthattherestingNRSat1dayaftersurgery(OR=1.304,95%CI:1.047-1.624,P=0.018)wasariskfactorofPOCD.Intraoperativebloodtransfusion(OR=0.317,95%CI:0.144-0.700,P=0.004)andtheincidenceofremedialan
13、algesia(OR=0.348,95%CI:0.158-0.768,P=0.009)wereprotectivefactorsofPOCDinelderlypatientsundergoingtotalkneearthroplasty.Apredictivemodelwasconstructedaccordingtotheregressioncoefficientofeachvariable,andtheROCcurveanalysiswasconducted.TheAUCvaluewascalculatedtobe0.811(95%CI:0.731-0.891,P0.00).Thesens
14、itivitywas84.1%andthespecificitywas74.5%.ConclusionRestingpainat1dayaftersurgeryistheindependentriskfactor,while the intraoperative blood transfusion and the incidence of remedial analgesia are protective factors of elderly patientsundergoingtotalkneearthroplasty.Keywords:postoperativecognitivedysfu
15、nction;totalkneearthroplasty;aged;riskfactors;predictivemodelCited as:XueDH,WangL,LiuLY,etal.AssociatedfactorsandpredictivemodelofpostoperativecognitivedysfunctioninelderlypatientsundergoingtotalkneearthroplastyJ.AcadJChinPLAMedSch,2023,44(6):618-623.术 后 认 知 功 能 障 碍(postoperative cognitivedysfunctio
16、n,POCD)是一种与麻醉和手术相关的中枢神经系统并发症,主要表现为学习和记忆能力下降、精神集中能力受损等认知功能改变,较为严重者还会表现出人格的改变和社会适应能力的下降,甚至发展为不可逆的认知障碍1-3。既往研究发现,接受非心脏手术的老年患者术后 1 周认知障碍的发生率为 25.8%41.4%,3 个月时仍高达 9.9%12.7%,部分患者甚至会持续到术后1 年以上并最终发展为老年痴呆4。因此,深入对POCD 发生机制及防治措施的研究具有重大的社会意义。本研究旨在筛选引起老年全膝关节置换术患者 POCD 的危险因素,并构建预测模型,为老年全膝关节置换术患者 POCD 的防治提供参考。资料与方
17、法1资料来源这是一项基于中国老年患者围术期数据库(PerioperativeDatabaseofChineseElderlyPatients,PDCEP)开展的多中心回顾性研究。PDCEP 数据库由国家老年疾病临床医学研究中心(解放军总医院)牵头建立,收集了来自中国 11 个地区 18 家医学中心的临床数据。PDCEP 数据库旨在促进老年患者围术期并发症的研究。本研究选取 PDCEP 数据库中 2020 年 2 月-2022 年 4 月在解放军总医院第一医学中心和其他 17 家国内不同地区三级甲等医院行全膝关节置换手术的 199 例老年患者(年龄65 岁)为研究对象。本研究经解放军总医院医学伦
18、理委员会批准(伦理编号:S2019-311-03),入组本研究的患者均签署知情同意书。纳入标准:(1)择期在全身麻醉下行单侧或双侧全膝关节置换术;(2)年龄65 岁;(3)ASA分级级。排除标准:(1)中文版术前简易精神状态量表(mini-mentalstateexamination,MMSE)评分低于对应文化程度最低分者 文盲(未受教育)低于 18 分,小学(教育年限6 年)低于 21 分,中学及以上(教育年限6 年)低于 25 分;(2)通过 中 文 版 广 泛 性 焦 虑 量 表(generalized anxietydisorder,GAD-7)和健康问卷抑郁症状群量表(patient
19、healthquestionnaire,PHQ-9)检测术前合并有焦虑或抑郁状态;(3)合并帕金森综合征、阿尔茨海默病、脑卒中等神经及精神疾病;(4)严重视力和听力障碍;(5)数据缺失。样本量估算:参考相关参考文献5,并根据样本量计算公式估计样本量。=0.05(/2=1.96)、=0.1(=1.282),0取38%,预实验得到老年全膝关节置换术患者 POCD发生率为 24%,=0.14,计算最小样本量为 126。2POCD 诊断标准及分组手术前 1d 和手术后7d(或出院时)由一名对该方案不知情的有经验的麻醉医师或麻醉护士进行认知功能评估。以术前1d 的 MMSE 评分为基线评分,当术后 MM
20、SE 评分较基线评分下降 3 分及以上时诊断为 POCD5-6。根据该 POCD 诊断标准将患者分为 POCD 组和非POCD 组。3分组及分析指标收集患者以下指标:(1)人口学特征及全身情况:年龄、性别、体质量指数、MMSE 评分、既往疾病史(高血压、糖尿病、冠心病)、运动耐量、术前禁食时间;(2)实验室检查:白蛋白、血红蛋白、红细胞计数、白细胞计数、血糖、血清钾离子、钠离子、氯离子、钙离子、尿酸、纤维蛋白原以及凝血酶原时间;(3)术中及术后指标:ASA 分级、手术部位、手术时间、术中出血量、术中尿量、术中总入量、术后镇痛泵使用情况、术后新发焦虑、抑郁、术后1d 静息数字疼痛评分量表(num
21、ericalratingscale,NRS)评分、补救性镇痛药物使用情况、睡眠质量和术中是否输血;(4)影响因素分析:根据单因素分析筛选 POCD 的相关因素,将 P0.05 的相关因素纳入二元logistic 回归模型,分析老年全膝关解放军医学院学报Acad J Chin PLA Med Sch Jun 2023,44(6)https:/619节置换术患者 POCD 的独立危险因素并建立预测模型。xs4统计学方法采用 SPSS26.0 软件进行统计学分析。服从正态分布的计量资料以表示,组间比较采用两独立样本 t 检验;不服从正态分布计量资料以 Md(IQR)表示,组间比较采用 Mann-Wh
22、itneyU 检验;计数资料以例数(百分比)表示,组间比较采用 2检验或Fisher 精确概率法。单因素分析 P0.10的变量纳入多因素 logistic 回归分析,并据以构建老年全膝关节置换术患者 POCD预测模型。根据预测模型绘制 ROC 曲线,计算曲线下面积(areaunderthecurve,AUC)。P0.05 为差异有统计学意义。结果1两组一般资料比较本研究共纳入 199 例患者,其中 47 例(23.6%)发生了 POCD。POCD 组男 17 例(36.2%),女 30 例(63.8%),中位年龄 69(6673)岁。非 POCD 组男 47 例(30.9%),女 105例(6
23、9.1%),中位年龄 70(6773)岁。两组人口学特征、既往病史及实验室检查等差异均无统计学意义(P 均0.05)。见表 1。2两组术中及术后相关指标比较与非 POCD组比较,POCD 组手术时间较长、术中输血比例较低、术中出血量较多、术中总入量较多、术后1d 静息 NRS 评分较高,补救性镇痛药物使用比例较低(P 均0.05)。见表 2。3POCD 影响因素的多元 logistic 回归分析分析设计:建立非条件 logistic 回归模型,以本研究资料为样本,以年全膝关节置换术 POCD 为应变量,哑变量赋值:POCD=1,否=0。以上述单因素分析(表 1)中 P0.10 的指标/因素为自
24、变量。初选了包括手术部位、手术时间、术中输血、术中出血量等 8 个指标作为自变量。其中术中输血和术中出血量为强相关指标,仅取术中输血。回归过程采用逐步后退法,以进行自变量的选择和剔除,设定 剔除=0.10,入选=0.05。回归结果:术后 1d 静息疼痛 NRS 评分(OR=表 1 两组全膝关节置换术老年患者术前一般情况比较Tab.1 Comparison of preoperative general data between the two groups指标POCD组(n=47)非POCD组(n=152)2/Z/t值P值年龄/岁,Md(IQR)69(6673)70(6773)0.5060.6
25、13男性/(例,%)17(36.2)47(30.9)0.4530.501BMI/(kgm-2)26.243.3026.603.430.6340.527MMSE评分/Md(IQR)28(2729)28(2728)0.5400.590受教育程度8年/(例,%)23(48.9)58(38.2)1.7280.189饮酒史/(例,%)6(12.8)12(7.9)1.0350.309吸烟史/(例,%)8(17.0)16(10.5)1.4280.232既往疾病史/(例,%)高血压27(57.4)103(67.8)1.6870.194糖尿病6(12.8)34(22.4)2.0610.151冠心病8(17.0)
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