簡易決策樹模型在青少年前交叉韌帶脛骨止點撕脫性骨折術后護理中的應用

李囿蓉，劉 銀，喻德富，楊 婧

安徽省第二人民醫院，安徽合肥 230041

前交叉韌帶 (anterior cruciate ligament，ACL) 脛骨止點撕脫性骨折是臨床常見的關節損傷，好發于8～14歲的青少年[1]，在兒童和青少年膝關節外傷中約占2%～5%，骨折機制主要與屈膝時膝關節前方遭受直接暴力致脛骨后移有關，目前治療以手術為主。既往研究指出膝關節損傷患者關節鏡治療術后的關節功能恢復如何與護理策略密切相關，康復護理、系統護理、綜合護理等護理干預措施有助于ACL脛骨止點撕脫性骨折患者的術后膝關節功能恢復[2-4]。但青少年患者多因心理發育不成熟，相關醫學知識匱乏，過于畏懼疼痛而影響術后關節功能的恢復。如何根據青少年患者的損傷機制、心理特點給予針對性護理十分重要。決策樹是數據挖掘中用于分類預測的方法，具有直觀、簡潔、易于理解等優點[5]，可通過SPSS、SAS、R語言等數據分析軟件實現。本研究采用簡易決策樹模型構建ACL脛骨止點撕脫性骨折術后護理策略并觀察其效果，旨在為臨床優化護理方案提供一種相對科學、合理的方法。

1 對象與方法

1.1 對象

本研究已通過醫院倫理委員會審核，患者均簽署知情同意書。納入標準：年齡8～14歲；經膝關節X線攝片、CT、MRI等影像學檢查明確診斷為ACL脛骨止點撕脫性骨折，為閉合骨折；受傷時間少于2周；由2名骨科副主任醫師在患者入組時查體并示前抽屜試驗[6](+)、Lachman試驗[7](+)、軸移試驗[8](+)。排除標準：陳舊性ACL脛骨止點撕脫性骨折患者；既往患側肢體活動不利病史者；合并膝關節開放性損傷或膝關節感染者；心肺功能不佳或合并有嚴重肝腎功能異常，無法耐受手術治療者。選取安徽省第二人民醫院2018年7月至2019年10月期間收治的80例患者作為研究對象，采用隨機數字表分為對照組及觀察組各40例。兩組患者年齡、性別、體質指數(BMI)比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 干預方法

1.2.1對照組

采取術后常規護理措施，主要包括生活護理、體位護理、安全護理、康復護理等。具體內容：術后制定合理飲食計劃，攝入充足的優質蛋白、高熱量食物，適時補充鈣磷等微量元素；保持室內環境衛生、周圍環境安靜、病房環境整潔，室內空氣自然流通，室內溫度恒定，以23 ℃為宜，床單元加裝欄桿防止墜床。術后1周囑患者膝關節屈曲15°，加強足背伸，鍛煉股四頭肌肌腱并進行肌肉等張收縮，50次/組，4組/d，術后疼痛時遵醫囑給予常規鎮痛藥物干預；術后第2周交替進行閉鏈運動與開鏈運動，開鏈運動即固定肢體近端，活動肢體遠端的活動，如直腿抬高運動、坐位屈前伸等，閉鏈運動即固定肢體遠端，活動肢體近端的運動，如下蹲運動、上下臺階等。護理周期為2個月。

1.2.2觀察組

在對照組基礎上采用簡易決策樹模型構建針對性護理策略。

1.2.2.1 建立簡易決策樹模型

本研究實施前進行預研究，調查2017年1月至2018年1月66例ACL脛骨止點撕脫性骨折并行關節鏡手術治療的青少年患者，收集患者性別、年齡、營養狀態、BMI等一般資料，了解患者術后膝關節功能恢復情況，并基于陳健等[9]、李瑜琳等[10]研究，納入切口疼痛、訓練方法、心理狀態、外傷史、BMI指數、術后功能鍛煉時間、自我效能等指標并錄入Excel表格，采用SPSS Modeler 18.0軟件的C 5.0決策樹算法，依照數據挖掘的步驟進行研究[11]，以膝關節功能是否受到影響作為因變量，將性別、BMI等變量作為自變量，建立決策樹模型，見圖1。為防止數據過度擬合，采用推進和交互驗證兩種方式，最終通過決策樹算法輸出最終結果。通過決策樹的枝干可以清晰顯示各個因素之間的邏輯規則和各個底端事件，從圖1中可知進入模型的因素依次是切口疼痛程度和心理狀態。位于樹的第一層的因素是切口疼痛情況，說明切口疼痛情況與青少年ACL脛骨止點撕脫性骨折術后患者膝關節功能恢復的發生關聯性最強。切口疼痛劇烈的患者若心理狀態不佳，則術后膝關節功能受到影響的風險高達94.7%，若切口疼痛劇烈但患者心理狀態良好，則膝關節功能受到影響的風險約64.3%；切口疼痛不劇烈，但心理狀態不佳的患者術后膝關節功能障礙的風險約54.5%，切口疼痛不劇烈且心理狀態良好者基本不會出現膝關節功能受限。

圖1 簡易決策樹模型

1.2.2.2 護理策略

通過簡易決策樹模型共篩查出切口疼痛情況和心理狀態這2個解釋變量，故根據所篩查結果，觀察組在對照組常規護理的基礎上著重加強對切口疼痛及心理狀態的針對性護理。疼痛管理：術后護理人員及時了解患者疼痛程度，通過健康宣教使患者正確認識疼痛，告知患者合理鎮痛的必要性和重要性。根據術后疼痛數字評分法(NRS)給予患者不同的鎮痛處理，NRS≤3分者通過轉移注意力和心理護理緩解疼痛；NRS 4～6分者給予局部冷敷或雙氯芬酸鈉(75 mg/片，1次/d)鎮痛；NRS≥7分給予噴他佐辛(50 mg/片，1次/d)鎮痛。心理護理：根據青少年心理發育不成熟的特點給予針對性的心理護理，術后主動向患者及家屬進行自我介紹，構建輕松、愉悅的溝通氛圍，了解患者的理解能力并用患者能夠理解的方式進行答疑，充分重視患者的問題和合理需求；將術后康復鍛煉的方法、注意要點通過圖片、視頻、動畫等多媒體資料播放，使患者及家屬能夠直觀地了解手術相關知識和術后康復知識，充分做好術后功能鍛煉的準備；通過充分交談后了解患者喜歡的音樂類型和具體音樂歌曲，每日選擇其喜歡的歌曲進行播放，每次30 min，播放音樂時囑家屬陪伴在身邊并保持周圍環境安靜；每日安排患者觀看喜愛的電影、動漫或玩游戲，充分緩解其焦慮情緒，轉移其注意力，每次時間不宜超過30 min；實時關注患者家屬的心理狀態，評估其心理情緒，囑其以樂觀的態度、耐心的態度感染患者，從而間接緩解患者的負面情緒，謹防家屬以粗暴的方式逼迫患者進行術后康復鍛煉。

1.3 觀察指標及評價方法

于入組時和干預1個月時采用NRS評估疼痛程度；于術前2 d 和術后14 d由護士采用中文版兒童多維焦慮量表(MASC-C)評估患者的心理狀態；于干預前、干預1個月和2個月時由護士采用 Lysholm 評分、國際膝關節文獻委員會膝關節評估表(IKDC)評價患者膝關節功能。

1.3.1NRS

患者在家長的協助下完成疼痛評分，0分代表無痛、1～3分代表輕度疼痛(不影響生活及睡眠)、4～6分代表中度疼痛(疼痛明顯，睡眠受到影響)、7～10分代表重度疼痛(疼痛劇烈，不能忍受，睡眠受到嚴重影響，可伴有神經功能紊亂)。

1.3.2MASC-C

包括軀體癥狀(12個條目)、分離焦慮(9個條目)、社會焦慮(9個條目)以及傷害焦慮(9個條目)4個方面，共計39個條目，每個條目分值為0～3 分，總分為0～117 分，總分越高代表焦慮越嚴重[12]。該量表的Cronbach’sα系數為0.92。

1.3.3Lysholm評分

主要從跛行、絞鎖、支撐、穩定性、疼痛、腫脹、爬樓梯和下蹲等8個方面進行評分，分值為0～100分，總分越高提示膝關節功能越好。該量表的總體Cronbach’sα系數為0.68[13]。

1.3.4IKDC評分

該量表于1993年公開發表，后經多次修改，由10項膝關節評估和8項膝關節韌帶檢查組成，針對膝關節的疼痛、功能、日常生活活動能力和體育活動適應能力等進行評估，分值為0～100分，評分越高代表膝關節功能越好。該量表的總體Cronbach’sα系數為0.91[14]。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 兩組患者干預前后NRS評分比較

干預后，觀察組NRS評分低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者干預前后NRS評分比較

2.2 兩組患者干預前后MASC-C評分比較

干預后，觀察組MASC-C評分低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組患者干預前后MASC-C評分比較

2.3 兩組患者干預前后膝關節功能比較

重復測量方差分析結果顯示，隨著干預時間的延長，兩組Lysholm評分均得到提高，且觀察組提高更多，差異有統計學意義(P<0.05)，見表4；隨著干預時間的延長，兩組IKDC評分均得到提高，且觀察組提高更多，差異有統計學意義(P<0.05)，見表5。

表4 兩組患者干預前后Lysholm評分比較

表5 兩組患者干預前后IKDC評分比較

3 討論

3.1 采用簡易決策樹模型構建護理策略的意義

ACL脛骨止點撕脫性骨折的術后護理和功能鍛煉對于患者膝關節功能恢復十分重要，成年患者的護理和功能鍛煉依從性相對較高，一般術后恢復效果較理想，但青少年患者屬于一類特殊群體，其可控性、自制力和治療依從性較差，常因骨折術后疼痛、肢體活動受限而出現不配合治療及功能鍛煉等情況，而針對青少年ACL脛骨止點撕脫性骨折受傷機制和青少年年齡特點的術后護理的研究報道相對較少，護理重點和要點尚不十分明確。近年來運用數據分析方法探究護理影響因素的研究開始逐步增多，其中Logistic回歸分析可用于篩選臨床獨立危險因素，但這種分析方法尚且無法對不同水平、不同條件下的綜合危險性做出判讀，無法判斷不同危險因素之間的權重，且對變量屬性的要求較高。決策樹分析是目前較為常用的數據挖掘技術，其可基于數據固有屬性、特征進行規律探索，從而形成具有交互作用的內部節點，且每個數值節點代表分類或分布，分支則可進行下一步測試輸出[15]。夏莉莉等[16]研究發現，利用決策樹模型探究超重危險因素的ROC曲線下面積優于Logistic回歸模型。黃曉霞等[17]對比了神經網絡模型、Logistic回歸模型和決策樹模型的腦卒中高危篩查性能，結果顯示決策樹模型ROC曲線下面積最大(0.822)，其診斷性能最好。本研究中以簡易決策樹模型篩選可能影響青少年ACL脛骨止點撕脫骨折術后患者膝關節功能的危險因素，經計算決策樹模型的敏感性、特異性良好，這與國外研究結果[18]相似，提示采用簡易決策樹模型篩選骨科術后護理因素具有較高的可行性。

3.2 基于簡易決策樹模型構建的護理策略有利于ACL 脛骨止點撕脫性骨折患者術后康復

常規護理干預對ACL脛骨止點撕脫性骨折患者術后康復固然有利，但并不十分適用于青少年患者群體，這與青少年心理發育不成熟，無法正確反映術后疼痛情況有關。本研究通過簡易決策樹模型共篩查出切口疼痛程度和心理狀態這2個解釋變量，切口疼痛較劇烈且心理狀態不佳的患者術后膝關節功能恢復受影響的風險高達94.7%，而切口疼痛不劇烈且心理狀態良好的患者術后膝關節功能恢復不會受到影響，這表明切口疼痛程度和心理狀態對術后患者膝關節功能恢復十分重要。本研究實施基于簡易決策樹模型構建的護理策略，顯示觀察組干預后MASC-C評分為(27.46±2.84)分，低于對照組的(35.50±2.86)分，差異有統計學意義(P<0.05)；觀察組經鎮痛護理干預后，NRS評分為(2.63±0.78)分，低于對照組的(3.13±0.88)分，差異有統計學意義(P<0.05)；通過2個月的護理干預，觀察組患者的Lysholm評分和IKDC評分得到提高，且優于同期對照組。研究者認為,通過對ACL脛骨止點撕脫性骨折青少年患者有針對性地進行心理護理干預和切口疼痛護理干預后，減輕了疼痛刺激引發的不良應激，患者術后舒適性得到提高，且患者受到了積極的鼓勵和關懷，術后功能鍛煉的配合度和依從性得到提高，這是其術后膝關節功能得以快速恢復的主要原因。

3.3 本研究不足

隨訪周期較短，缺少術后功能恢復的圖片展示和骨折愈合情況的影像學資料是本文的不足之處，后續研究中可對上述資料進行補充和完善。