ROC曲線對ICU患者非計劃性拔管高危臨界值的預測分析*

遵義醫學院附屬醫院(563000) 劉其蘭 江智霞 黎張雙子 權明桃 陳 芳 袁曉麗

【提 要】 目的 評價和確定ICU非計劃性拔管患者的最佳臨界值。方法 使用ICU患者非計劃性拔管風險評估量表評估2017年8月—9月入住我院ICU的100例患者,采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic,ROC)確定ICU患者非計劃性拔管高危患者的最佳臨界值,并進行分析。結果 當以22分為ICU患者非計劃性拔管高危患者臨界值時,其靈敏度為0.875,特異度為0.978,陽性預測值為0.778,陰性預測值為0.989,Youden指數為0.853較其他臨界值更大,ROC 曲線下面積(area under curve,AUC)為0.971,95%CI:0.920～1.000。結論 以22分作為ICU患者非計劃性拔管高危患者的最佳臨界值較為合適,能夠預測ICU患者發生非計劃性拔管的風險,具有較高的診斷價值。

非計劃性拔管(unplanned extubation,UEX)是指未經醫護人員同意,患者將管道自行拔出,也包括醫務人員操作不當所致的意外拔管[1],一旦發生將會給患者、家屬和醫院帶來沉重負擔,甚至危及患者生命,引發醫療糾紛[2]。在2016年《護理質量敏感指標》中把UEX作為評價護理質量的一項敏感指標[3],護理管理者更加重視對UEX的管理。各個醫院則是根據醫院院情制定或借鑒其他醫院導管風險評估量表來評估UEX高危患者[4-5],且診斷是否為UEX高危患者的取值也不盡相同,臨界值取值分別有5分、6分、9分、12分、13分[6-10]等,其確定大多是基于專家的臨床經驗,主觀性較強,缺乏一定客觀科學性。ROC是綜合全面的評價方法,它能有效找出最佳臨界值,是臨床確定最佳閾值的經典方法[11],本研究采用自行設計的《ICU患者非計劃性拔管風險評估量表》來評估ICU患者,通過構建ROC曲線分析圖來確定及評價ICU患者UEX最佳高危臨界值和診斷價值。

對象與方法

1.研究對象

(1)樣本量

本研究樣本量計算根據單一診斷試驗評價的公式[12],計算如下:

為保證充足樣本量,擴大樣本量的20%,最終納入樣本為100人。其中上式中m、n分別為患者與非患者數量,通常各為總量的一半;α為可信度,Z為標準正態分布的分位數,則α=0.05,Zα/2=1.96;θ為多個檢測者所得AUC的均值,實際應用時用其估計值(θ代替,通過預實驗得出本研究的θ=0.96;L為θ的可信區間寬度,即θ的可信區間上下限之差,通過預實驗得出本研究的L=0.08;R為觀測者個數,本研究選取2人來共同評估;Pdr,sm為不同觀測者對同一組受試者所作評分結果間的相關系數;本研究預調查后兩人的評估相關系數為0.8。

(2)調查對象

本研究選取2017年8月至9月入住我院ICU一、二病區的患者作為研究對象。納入標準:ICU治療時間≥24h帶管入科或入科插管的病人。排除標準:深度昏迷,患有重癥肌無力的病人。

2.研究工具

(1)調查工具

調查工具包括一般資料問卷和ICU患者非計劃性拔管風險評估量表。一般資料問卷主要用于病人的流行病學資料的收集,包括姓名、性別、年齡、文化程度、疾病診斷、住院天數。本研究在基于ICU患者UEX危險因素的meta分析[13]上,運用Delphi法來篩選及形成ICU患者非計劃性拔管風險評估量表的維度和條目,其各個條目的內容效度在0.85～1.00,總的內容效度為0.952,評定者間信度的組內相關系數ICC為0.973,分值分布在1～4分,分數越高,風險性越強。

(2)資料收集

用ICU患者非計劃性拔管風險評估量表評估病人前,先進行臨床護士的統一培訓,保證資料收集的一致性和準確性,其中患者UEX的得分為持續動態評估,即每班評估一次,病情變化時隨時評估,直至患者離開ICU或觀察期超過1個月,均選取評估患者得分的最高分作為該患者最終的分數。

3.統計學方法

結果

1.一般資料

共評估100例ICU患者,其中男性58人(58%),女性42人(42%);年齡在8～85(54.35±12.71)歲;受教育程度:文盲3人(3%),小學文化18人(18%),高中文化22人(22%),中專或大專25人(25%),大學及以上32人(32%);住院天數為2～21(9.81±2.24)天。

2.ICU患者UEX高危臨界值

經評估得出100例患者UEX風險的預測分數,各臨界值所對應的靈敏度、特異度、Youden指數見表1,選擇Youden指數(靈敏度+特異度-1)最大時的界點為最佳臨界值。由表1可見,當界點為21.5時,Youden指數為0.853較其他臨界值更大,其對應的靈敏度為0.875,特異度為0.978,故把21.5分數取整數后,以22分作為判斷UEX高危人群的最佳臨界值。

表1 ICU患者UEX風險評估量表各臨界值所對應的靈敏度、特異度和Youden指數

3.ICU患者UEX風險評估結果的ROC曲線

根據表1繪制了ICU患者UEX風險評估結果的ROC曲線圖,如圖1,曲線上的每點代表了UEX風險評估得分閾值或置信閾變化的靈敏度和特異度的折衷,AUC的值為0.971,95%CI:0.920～1.000。

圖1 ICU患者UEX風險評估結果的ROC曲線

4.ICU患者UEX高危最佳臨界值的預測效果評價

在1個月的觀察期結束后,收集的100個病人中有8個已發生UEX,92個病人未發生UEX,以ICU患者非計劃性拔管風險評估量表評估總分≥22分作為臨界值時,被評估為有拔管風險的患者9人,無拔管風險的患者91人,見表2,以此計算出本次拔管風險評估結果的陽性預測值為0.778,陰性預測值為0.989,評估結果與實際結果的吻合系數Kappa值為0.807,P<0.001。

表2 ICU患者UEX風險評估量表評估結果與實際情況

討論

1.UEX高危臨界值的研究現狀

目前國內外對UEX的風險因素研究結果不盡相同[13],大多UEX風險因素的確定是基于學者回顧性研究或經驗總結,且尚無統一使用ICU患者UEX風險評估工具[4],其臨界值的確定也不一致。有學者自行設計了UEX的風險評估工具,如Moons等通過開展病例對照研究,篩選ICU患者UEX的危險因素,從而構建了自行拔管風險評估量表,臨界值尚不確定[14],Merkel等是把插管風險等級警示牌應用UEX高危患者的評估,也取得了一定成效。相比國外,國內學者多是利用自行構建的評估工具來預測UEX的風險程度,且多是針對住院患者的評估,較缺乏ICU專有的UEX分析評估工具,如徐麗采用德爾菲法設計了住院患者高危導管滑脫護理評估表,推薦的高危臨界值為5分[6];張曉靜等運用德爾菲法建立了住院患者非計劃性拔管風險評估體系,推薦的高危臨界值為6分[7];歐陽蓓蕾構建了住院患者高危導管滑脫評估表,推薦的高危臨界值為9分[8]。通過文獻可見,目前國內外ICU患者UEX評估工具不統一,其選取的維度不同,因此臨界值也不盡相同,導致其對不同的患者敏感性各異,實際運用效率較低,臨床執行力較弱,并未起到良好的指導防范作用,故本研究前期在循證基礎上廣泛羅列導致ICU患者UEX發生的危險因素,并通過Delphi法及層次分析法劃分各級指標條目的權重系數,最終形成ICU患者非計劃性拔管風險評估量表,再采用ROC曲線分析法來確定ICU患者UEX高危患者的最佳臨界值,以期為高效開展ICU患者UEX風險管理提供依據。

2.ROC曲線對臨界值診斷價值的評價

適宜的臨界值是提高篩檢效能、增強其對所評估內容敏感度的基本前提[15],ROC曲線分析目前被認為是臨床確定閾值的經典方法,能為臨床實踐提供最佳閾值[16],一般位于機會線(chance line)的上方,離機會線越遠,AUC越大,量表診斷價值就越高[17]。本研究以“1-特異度”為橫坐標,以“靈敏度”為縱坐標繪制ROC曲線圖,結果顯示(如圖1)ROC曲線在靠近左上方,離機會線最遠,此時AUC為0.971,95%CI:0.920～1.000,一般認為AUC取值在 0.5～0.7 時診斷準確性低、在0.7～0.9 時診斷準確性為中等、>0.9時診斷準確性較高[18],本研究的AUC>0.9,說明其有較高的診斷價值。Youden指數是作為將靈敏度和特異度結合來評價指標將達到的最大值[19],故本研究選擇Youden指數最大時的界點作為最佳臨界值,即評分是21.5分為診斷UEX高危患者的最佳臨界值,此時的靈敏度為0.875,特異度為0.978,其取值范圍均在0～1之間,越接近1,診斷價值越大。陽性預測值指風險評估得分小于等于診斷臨界值的患者中實際發生UEX的患者所占的百分比;陰性預測值指風險評估得分大于診斷臨界值的患者中實際未發生UEX的患者所占的百分比[20],在本次研究中,當選擇22分為診斷UEX高危患者臨界值時,用ICU患者非計劃性拔管風險評估量表評估結果與實際UEX發生的數據資料計算其陽性預測值為0.778,陰性預測值為0.989,并以22分劃分有拔管風險組和無拔管風險,形成四格表資料,計算其Kappa值為0.807,理論上如Kappa值在0.21～0.40具有一般一致性、在0.41～0.60具有中等一致性、在0.61～0.80具有高度一致性[21],可見本研究預測結果與實際結果的一致性好,吻合度高,一定程度上說明選取22分為最佳臨界值,具有較高預測和診斷UEX高危患者的價值。

小結

本研究的ICU患者非計劃性拔管風險評估量表是在循證研究法結合Delphi法基礎上所形成,其信效度的評價只在本院范圍內進行,由于目前還未有關于ICU患者UEX風險評估方面公認權威的量表,故尚未進行效標效度的測定,建議在臨床實踐中不斷驗證其有效性,且22分的高危臨界值的確定及預測價值的判斷,還待在多個醫院進行大樣本多中心的臨床研究,為之后續開展的ICU患者UEX風險預警系統提供強有力的理論依據。