基于Nomogram預測模型探討致心臟圍術期患者外周靜脈炎相關因素的研究

汪文婧,方園園,韓梅，程光存，吳源

1.安徽醫科大學公共衛生學院，合肥 230032；2中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)心臟大血管外科

心臟圍術期患者術前心功能多存在不同程度減退，手術中體外循環引起的全身炎癥反應、心肌切開引起的創傷又加重了心功能損傷，多種藥物特別是血管活性藥物(VMs)在圍術期的使用能提高心排血量[1]、有效穩定血流動力學，而被廣泛運用[2-3]。VMs多數pH值呈酸性或高滲透壓，心臟疾病種類復雜導致部分患者無法使用中心靜脈導管(CVC)及外周中心靜脈導管(PICC)，需要使用經外周靜脈導管(PIVC)留置針給藥，易引起外周靜脈炎發生[4]。本研究回顧性分析178例心臟大血管外科圍術期患者臨床資料，對產生外周靜脈炎的相關因素進行分析，建立Nomogram預測模型，以期得出心臟外科患者圍術期引起外周靜脈炎的危險因素，為提前進行預防干預提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年1—12月于中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)心臟大血管外科綜合病區行心臟手術經外周靜脈給藥治療的187例患者臨床資料，因3例主動脈夾層動脈瘤患者入院后3 d內死亡，6例患者為3 d內出院(主動脈夾層動脈瘤3例，心瓣膜病1例，冠狀動脈性心臟病2例)，最終納入178例患者進行研究；其中男性98例，女性80例，年齡范圍15～78歲，男、女患者年齡分別為(68.8±10.2)歲和(62.8±9.3)歲。心臟疾病診斷：主動脈夾層動脈瘤19例，心瓣膜病82例，冠狀動脈性心臟病54例，先天性心臟病14例，其他心臟疾病9例。本研究方案經中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)倫理委員會批準。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①年齡>14周歲；②患有心臟疾病需行急診或擇期手術；③外周靜脈置管持續時間大于3 d；④靜脈穿刺側肢體未進行長時間血壓監測。排除標準：①有精神疾病不配合靜脈穿刺或自行拔除PIVC者；②存在表達障礙者；③外周靜脈置管同條靜脈因其他治療導致靜脈炎者。

1.3 調查內容與方法 統一使用BD公司24G的Y型密閉式靜脈留置針進行靜脈治療。

1.4 靜脈炎判定 靜脈炎診斷標準采用美國靜脈輸液護理協會(INS)靜脈炎分級標準[5]，0級：皮膚外觀無改變無癥狀；Ⅰ級：穿刺部位泛紅，但無疼痛；Ⅱ級：穿刺處皮膚輕度疼痛，可伴有發紅和(或)水腫；Ⅲ級：輸液處疼痛，伴發紅和(或)水腫，條索狀物形成，可摸到條索狀靜脈；Ⅳ級：輸液部位疼痛，伴發紅和(或)水腫，可觸條索樣靜脈>2.5 cm，有膿液滲出。

1.5 資料收集 回顧性收集心臟外科圍術期經PIVC留置針使用藥物治療患者的臨床資料，包括年齡、性別、疾病種類、入院時身高、體重、血壓、住院時長，PIVC留置時間，使用該留置針期間是否接受抗凝治療，入院時血糖、血脂、肌酐、電解質等。統計患者第1次在心臟外科病房完成外周靜脈置管后是否發生靜脈炎(外院帶入及急診科穿刺置管除外)，靜脈炎嚴重程度，經外周靜脈導管平均每天藥物注射量，血管活性藥物種類數量及平均輸液量，以及使用的具體藥物名稱。

2 結果

2.1 臨床特征 符合入組條件的心臟大血管外科外周靜脈置管患者178例，其中117例在置管后出現不同程度的靜脈炎，61例在拔管前未出現靜脈炎。117例靜脈炎中Ⅰ級42例(35.89%)，Ⅱ級63例(53.84%)，Ⅲ級9例(7.69%)，Ⅳ級3例(2.56%)；發現靜脈炎均予及時拔除留置針、多磺酸粘多糖乳膏外涂，對癥處理后114例痊愈，3例患者穿刺處形成不可消退硬結(1例使用多巴胺，1例使用去甲腎上腺素，1例使用艾司洛爾+硝酸甘油)。

2.2 發生靜脈炎的相關高危因素 本研究共納入24個潛在風險因素，包括患者年齡、性別、疾病種類、入院體重、血壓、血糖、肌酐、鈉、鉀、鈣、是否術前用藥、是否使用抗凝劑、是否使用血管活性藥物、使用血管活性藥物種數、是否使用去甲腎上腺素、是否使用艾司洛爾、是否使用硝酸甘油、是否使用前列地爾、是否使用米力農、是否使用新活素(凍干重組人腦利鈉肽)、是否使用多巴胺、是否使用多巴酚丁胺、平均輸液量、平均使用微泵數量。由于不同特征之間存在一定相關性，為進行降維處理，并篩選出最具代表性的重要相關危險因素，對所有特征進行LASSO回歸分析，通過10折交叉驗證顯示，最佳的懲罰λ參數，見圖1A；每個潛在因素隨著懲罰系數的變化情況見圖1B。最終納入的重要風險因素是：是否使用血管活性藥物，尤其是使用去甲腎上腺素，使用血管活性藥物種數，是否使用抗凝劑，是否術前用藥，是否使用艾司洛爾(見圖1C)。

圖1 心臟圍術期使用血管活性藥物導致靜脈炎的相關風險因素LASSO回歸分析：1A為交叉驗證選擇最佳懲罰系數(選擇Lambda參數為最小值時)；1B為風險因素隨著懲罰系數變化情況；1C為最終選擇的風險因素

2.3 外周靜脈炎發生的Nomogram預測模型 將通過LASSO回歸構建的6個風險因素納入列線圖模型，通過回歸分析對每1個風險因素進行賦值，最終構建列線圖(圖2)，將其與實際發生情況進行比對，經過1 000次自助重抽樣后，C-index指數為0.79，顯示其擬合曲線和校正后的擬合曲線均位于10%的誤差范圍內(見圖3)。

圖2 心臟圍術期使用血管活性藥物導致靜脈炎的相關風險因素列線圖模型預測

圖3 列線圖模型預測心臟圍術期使用血管活性藥物導致靜脈炎相關風險與實際發生情況的擬合曲線

3 討論

3.1 血管活性藥物的使用 對于靜脈炎產生的高危因素研究多集中于PICC置管、腫瘤化療藥物及嬰幼兒[7]，對于VMs導致的外周血管靜脈炎高危因素研究較少。VMs常用于改善患者的血流動力學及心臟功能，通常經CVC給藥，然而CVC可能導致各種機械損傷和血流感染等相關并發癥。有報道通過PIVC在重癥監護病房應用VMs來減少CVC使用[8]，有專家認為使用VMs不應該是CVC的自動適應證[9],但也有資料顯示經PIVC輸注VMs外周置管靜脈炎的發生率為41%[10]，遠遠超過靜脈護理協會指南建議的可接受發生率5%或更低，本組數據顯示在心臟圍術期經外周靜脈使用VMs藥物引起靜脈炎的發生率為68.55%，VMs外周使用將會增加患者外周靜脈穿刺置管的頻率及住院治療費用，給患者帶來治療的痛苦，降低患者對治療的滿意度，增加護理人員工作量及護理難度；因此心臟圍術期適當延長CVC使用時間可有效降低外周靜脈炎的發生。

3.2 抗凝劑應用 本研究結果顯示使用抗凝劑為外周靜脈炎的保護因素；患者的性別、年齡、疾病種類及手術方式不屬于外周靜脈炎發生的高危因素，這與有些研究結果[11-12]并不一致。而使用抗凝劑可以預防外周靜脈炎發生這一結果，與在PICC置管中血栓形成的高發生率[13]，可使用抗凝治療來減少血栓形成的結論基本一致[14-15]；建議留置PIVC的患者可以常規使用抗凝劑來預防外周靜脈炎的發生。

3.3 術前用藥 本研究發現是否通過PIVC進行術前用藥為發生靜脈炎的高危因素，這可能與本學科術前用藥中95.58%為應用血管活性藥物有關。心臟疾病發展到失代償期主要表現為各種心力衰竭，治療過程中嚴格限水，對于NYHA心功能分級Ⅲ級以上及檢驗中B型利鈉肽(BNP)升高[16]、左心射血分數(LVEF)<50%[17]的心力衰竭患者術前階段性應用多巴胺、米力農等強心藥物可以緩解急性心力衰竭的癥狀，改善心功能，降低圍術期患者手術風險。

3.4 血管活性藥種類 本次研究中對8種VMs藥物進行篩查，結果顯示微泵用去甲腎上腺素(NE)和艾司洛爾為危險因素。NE曾經一度因臨床大劑量使用造成的急性腎損傷而被限制于應用在心臟圍術期，而近年來越來越多的研究表明其對血流動力學的恢復作用優于多巴胺[18],而且不會增加心源性休克的病死率[19]，因此在臨床使用較為廣泛，但因其為強酸性[8]可導致外周靜脈血管的強烈收縮，通常微泵使用導致局部藥物濃度高，易造成外周靜脈炎，如有外滲可導致外周皮膚壞死，因此臨床使用時應充分評估其必要性，病情平穩時及時撤除經外周靜脈的微泵泵入，降低外周靜脈炎的發生。艾司洛爾作為一種超短效心臟選擇性β1受體阻斷藥，可以有效地控制血壓、心率，對于急性期主動脈夾層動脈瘤及冠狀動脈性心臟病的圍術期治療有很大優勢[20-21]。艾司洛爾為pH4.5～6.0的酸性物質[8]，會引起血管內皮細胞損傷誘發外周靜脈炎的發生。本研究中泵入艾司洛爾液體濃度均為10 g/L屬于高濃度給藥，主要是因為心功能不全患者需要限制水鈉攝入，避免容量過多加重心臟負荷；因此，今后在患者病情允許的條件下適當降低艾司洛爾藥液濃度，適當保護性延長中心靜脈的使用時間可減少外周靜脈炎給患者帶來的痛苦[22]。

4 小結

通過LASSO回歸分析篩選出的高危因素構建Nomogram模型，其優點在于將回歸分析可視化，對于多種外周靜脈炎發生獨立危險因素賦予不同分數獲得的疊加評分來綜合進行風險預測，臨床可基于不同自變量得出可視化結果來評判風險提前做出預判做好外周靜脈炎預防措施，降低靜脈炎發生率，C-index指數評估模型[23]也檢驗了此列線圖模型可以有效評估外周靜脈炎發生風險，其結果具有良好臨床應用價值。但由于此次研究為回顧性分析，研究資料中缺少穿刺者工作年限及患者穿刺部位等可引起外周靜脈炎發生的信息，以后可以通過更多研究前瞻性全方位篩查風險因素，以期得出更加全面的外周靜脈炎危險因素，制訂準確防范措施來降低外周靜脈炎發生率。