老年慢性病患者虛弱的影響因素分析及風險預測模型的構建*

吳諾一,王亞玲,何海燕,劉書穎,蔡明玉,周 金,王羚入

(中國人民解放軍陸軍特色醫學中心:1.特勤醫學科;2.護理部;3.腎臟內科;4.神經內科,重慶 400042)

全球人口老齡化是一個重要的公共衛生問題,伴隨這一趨勢而來的老年人日益虛弱和高慢性病患病率已成為人口老齡化領域的主要問題[1]。虛弱是指老年人生理儲備下降導致機體易損性增加、抗應激能力減退的非特異性狀態,可導致一系列不良健康結局,如失能、住院時間延長、病死等[2],但虛弱是可以預防的[3]。慢性病被廣義地定義為持續1年或更長時間的疾病,主要包括心血管疾病(腦卒中、心臟病發作)、癌癥、糖尿病和慢性肺病[4]。老年人由于生理機能下降,慢性病成為其健康的一大威脅。國家衛生健康委員會2018年數據顯示,我國超過1.8億老年人患有慢性病,且患有1種及以上慢性病者占比高達75%[5]。有研究表明,虛弱和慢性病相關,并存在一定程度的重疊,慢性病的存在加劇虛弱發作[6]。與發達國家相比,我國對虛弱的研究起步較晚,且大多數研究集中在社區老年患者。此外,我國對老年住院患者虛弱的研究僅局限于現狀調查,并未針對老年慢性病患者構建有效的虛弱風險識別工具。因此,本研究旨在探討老年慢性病患者的虛弱發生率及其影響因素,并結合易獲得的預測因子,構建風險預測列線圖模型,為早期識別伴有虛弱的老年慢性病患者提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用便利抽樣法,選取2022年7月至2023年3月陸軍特色醫學中心神內科、腎內科、心內科、呼吸科、腫瘤科住院老年慢性病患者作為研究對象。參考相關研究,預測模型中每個自變量至少有10個事件用于模型的推導[7],本研究預計分析20個自變量,考慮10%的無效樣本率,需要樣本量最少為220例,最終納入樣本量542例。按照約7∶3的比例,建模組380例,驗證組162例。納入標準:(1)年齡≥60歲;(2)生命體征穩定;(3)神志清楚,溝通無障礙;(4)診斷有1種及以上慢性病;(5)愿意加入本項目,并簽署知情同意書。排除標準:(1)近期外傷引起骨折者;(2)關節疾病或創傷導致無法行走者;(3)擬行外科手術者。本研究已獲得醫院倫理委員會審批(2021第43號)。所有患者均知情同意并自愿參加本調查。

1.2 方法

1.2.1患者一般情況調查

根據研究目的及內容,通過文獻調查自行設計調查表,并由專家小組通過會議討論后確定,包括一般資料(性別、年齡、婚姻狀況、職業、教育水平、常住地、BMI、吸煙、飲酒等)和疾病資料(疾病診斷、慢病史、用藥史、手術史等)。

1.2.2營養風險篩查

采用由KONDRUP等[8]編制的營養風險篩查2002(nutrition risk screening 2002,NRS 2002),評估個體的營養風險狀態。量表包括營養評分(BMI、體重下降及食物攝入量下降)、疾病嚴重程度評分和年齡評分3個方面,總分為0～7分,總分≥3分表示患者有營養不良或存在營養不良的風險,應該采取營養支持方案。

1.2.3虛弱診斷

采用FRAIL量表[9](FRAIL scale)進行虛弱診斷,該量表2008年由國際營養、健康和老年工作組的專家提出,適用于臨床虛弱人群的篩查,包括5個條目:(1)疲乏,過去4周內大部分時間或者所有時間感到疲乏;(2)阻力增加/耐力減退,在不用任何輔助工具及不用他人幫助的情況下,中途不休息爬1層樓梯有困難;(3)自由活動下降,在不用任何輔助工具及不用他人幫助的情況下,走完1個街區(100 m)較困難;(4)疾病情況,醫生曾經告訴患者存在高血壓、糖尿病、腦卒中、惡性腫瘤、心臟病急性發作、充血性心力衰竭、哮喘、關節炎、慢性肺病、腎臟疾病、心絞痛等疾病中5種以上;(5)體重下降,1年或更短時間內出現體重下降≥5%。具備以上5條中3條及以上被診斷為虛弱;不足3條為虛弱前期;0條為無虛弱健壯老人。本研究將虛弱前期和無虛弱都視為無虛弱患者。

1.2.4體力狀況評估

采用美國東部協作腫瘤組(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG)-體能狀況(performance status,PS)評分[10],分為0～5分:(1)0分表示活動能力完全正常,與起病前活動能力無任何差異;(2)1分表示能自由走動及從事輕體力活動,包括一般家務或辦公室工作,但不能從事較重的體力活動;(3)2分表示能自由走動及生活自理,但已喪失工作能力,日間不少于一半時間可以起床活動;(4)3分表示生活僅能部分自理,日間一半以上時間臥床或坐輪椅;(5)4分表示臥床不起,生活不能自理;(6)5分表示死亡。

1.2.5資料收集

對數據收集員進行專門培訓,合格后開始臨床數據采集。嚴格篩選研究對象,征得患者同意并說明本研究的目的和意義,簽署知情同意書。進行一對一詢問,使用統一的方法測量體重。保證數據質量和準確度,結束時即刻檢查,如有漏項或其他問題,及時補充修改。最終問卷有效率100%,避免了問卷調查的無效數據問題和潛在的問卷數據質量低下問題。本研究資料來源于調查詢問、人體測量、實驗室檢查及電子病歷。

1.3 統計學處理

采用SPSS26.0軟件進行統計分析,不符合正態分布的計量資料以M(Q1,Q3)表示,計數資料以例數或百分比表示,單因素分析采用χ2檢驗和Wilcoxon秩和檢驗,多因素分析采用二元logistic回歸模型,篩選出獨立影響因素;采用R4.2.3軟件構建老年慢性病患者發生虛弱的風險預測模型,繪制列線圖進行模型可視化,采用Bootstrap法重復抽樣1 000次進行內部驗證,驗證組數據進行外部驗證,采用受試者工作特征(ROC)曲線、校準曲線和決策曲線分析(DCA)評價虛弱風險預測模型的診斷效能。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 老年慢性病患者虛弱現狀

納入的542例慢性病患者中,無虛弱442例(81.5%),虛弱100例(18.5%);男347例,女195例;步行狀態以自由步行為主,共499例(92.1%);BMI以18.5～<24.0 kg/m2為主,共282例(52.0%);吸煙史以不吸煙為主,占56.3%;飲酒史以不飲酒為主,占58.7%;此外,共312例合并多種慢性病(57.6%),有糖尿病史136例,有冠心病史128例,有腫瘤史213例,有腦血管疾病史125例,有高血壓史246例,有2種及以上慢性病210例。建模組中無虛弱患者309例,虛弱患者71例,虛弱發生率為18.7%;驗證組中無虛弱患者133例,虛弱患者29例,虛弱發生率為17.9%;兩組虛弱發生率無明顯差異(P>0.05)。

2.2 老年慢性病患者虛弱影響因素的單因素分析

單因素分析結果顯示:步行狀態、BMI、吸煙史、飲酒史、糖尿病史、冠心病史、腫瘤史、年齡、NRS 2002評分、ECOG-PS評分、離床活動時間對老年慢性病患者的虛弱發生有影響(P<0.05),見表1;而婚姻狀況、職業、常住地、教育水平、手術史、跌倒史、高血壓史、腦血管疾病史、睡眠時間等對老年慢性病患者虛弱發生無明顯影響(P>0.05)。

表1 老年慢性病患者虛弱影響因素的單因素分析

2.3 老年慢性病患者虛弱影響因素的多因素分析

以老年慢性病患者是否發生虛弱作為因變量(無虛弱=0,虛弱=1),以單因素分析中差異有統計學意義的變量作為自變量(賦值見表1),將各自變量進行共線性診斷,得出各自變量容忍度為0.882～0.971,VIF<2,所有自變量不存在共線性問題。將自變量納入二元logistic回歸模型中,結果顯示:BMI在正常范圍內(18.5～<24.0 kg/m2)是老年慢性病患者虛弱的保護因素,不飲酒、有冠心病史、NRS 2002評分高、ECOG-PS評分高是老年慢性病患者虛弱的危險因素(P<0.05),見表2。

表2 老年慢性病患者發生虛弱影響因素的多因素logistic回歸分析

2.4 繪制預測虛弱發生風險的列線圖并評估其檢驗效能

基于多因素logistic回歸篩選出的獨立影響因素建立老年慢性病患者發生虛弱的風險列線圖模型,列線圖模型中包括分數、5個獨立影響因素[BMI 在正常范圍內(18.5～<24.0 kg/m2)、不飲酒、冠心病史、NRS 2002評分、ECOG-PS評分]、總分和虛弱發生概率,見圖1。該列線圖模型預測老年慢性病患者發生虛弱的ROC曲線下面積(AUC)為 0.842(95%CI:0.799～0.885),最佳截斷值為0.187,其靈敏度為0.840,特異度為0.767,見圖2。校準曲線顯示,模型預測的發生風險與實際情況較為一致,校準度良好,見圖3。DCA顯示,決策曲線靠近右上方,顯示列線圖模型臨床實用性較好,見圖4。采用Bootstrap法重復抽樣1 000次進行內部驗證,驗證組數據進行外部驗證,得到平均AUC為0.841,C-index為0.837,提示模型區分度良好。

圖1 老年慢性病患者發生虛弱的風險預測列線圖模型

圖2 老年慢性病患者虛弱風險預測列線圖模型的ROC曲線

圖3 老年慢性病患者虛弱風險預測列線圖模型的校準曲線

圖4 老年慢性病患者虛弱風險預測列線圖模型的DCA曲線

3 討 論

3.1 老年慢性病患者的虛弱現狀分析

本研究納入542例老年慢性病住院患者,虛弱發生率為18.5%。一項全國多中心的橫斷面研究中老年住院患者的虛弱患病率為18%[11];而社區老年人的虛弱患病率為2.7%～13.6%[12-13]?？紤]本研究虛弱發生率較高可能是由于研究對象為住院的長期慢性病患者,其長期消耗導致機體儲備降低,且多種疾病相互作用較一般老年人更容易出現虛弱[14]。

3.2 老年慢性病患者虛弱的影響因素分析

3.2.1年齡對虛弱的影響

年齡被認為是虛弱的一個促成因素[15],本研究單因素分析也證實虛弱與年齡相關。分析可能與年齡相關的器官退化和儲備能力降低有關;但在多因素分析中,年齡對虛弱無明顯影響,考慮可能是本研究對象集中在60～80歲,>80歲的患者僅有28例,因此年齡對長期患有慢性病的患者影響并不明顯。

3.2.2BMI對虛弱的影響

本研究建模組BMI<18.5 kg/m2的患者虛弱發生率為37.50%,約為BMI在正常范圍內(18.5～<24.0 kg/m2)患者(14.14%)的2.65倍;在多因素分析中,BMI為18.5～<24.0 kg/m2是虛弱發生的獨立保護因素。低BMI被認為與營養不良和食物攝入量減少相關[16],BMI越低患者的營養狀況和肌肉力量越差。蛋白質和熱量缺乏可導致老年人肌肉消耗增加和肌肉質量降低,增加虛弱發生風險[17]。因此,BMI較低的患者需要補充蛋白質、氨基酸和維生素,以增強營養,防止虛弱的發展。但需要注意的是,BMI≥28 kg/m2的患者虛弱發生率為28.57%,約為BMI在正常范圍內患者的2.02倍,提示高BMI同樣會增加虛弱的發生。一項meta分析也提到,BMI與虛弱的發生率呈“U型曲線”關系[18],即BMI在正常范圍內時虛弱發生風險最低,過低或過高的BMI都與虛弱的發生風險增加有關,本研究進一步支持了該觀點。

3.2.3飲酒對虛弱的影響

本研究發現不飲酒是虛弱的危險因素,不飲酒與現在飲酒的患者虛弱發生率分別為24.55%和6.67%。據報道,適度飲酒可以降低體內炎癥因子水平和心血管疾病的發生風險[19],而心血管疾病與軀體功能和肌肉力量密切相關,從而可能降低虛弱的發生風險。KOJIMA等[20]研究顯示飲酒與較低的虛弱發生風險有關,SONG等[21]研究也顯示戒酒組的虛弱發生風險高于飲酒組。但另有研究表明,中年時大量飲酒與虛弱(OR=1.61)和虛弱前期(OR=1.42)的發生風險增加有關[22];一項最新的孟德爾隨機化研究表明酒精與虛弱的發生之間沒有因果關系[23]。以上結果差異可能與酒精量化、飲酒者的人口學特征和類型差異及“生病戒酒”效應等有關。飲酒與虛弱的關系仍需進一步深入研究。

3.2.4慢性病對虛弱的影響

本研究中慢性病主要包括高血壓、糖尿病、冠心病、腦血管疾病和腫瘤史,合并多種慢性病的老年患者有312例,占57.6%。單因素分析結果顯示,高血壓史和腦血管疾病史對虛弱發生無明顯影響,而糖尿病史、冠心病史和腫瘤史對虛弱發生有影響,且多因素分析結果顯示冠心病史是虛弱的獨立危險因素。ZENG等[15]研究顯示,高血壓是虛弱發生的一個危險因素,與高血壓相關的心血管疾病并發癥可能會加速虛弱的發展;據統計,冠心病患者虛弱的患病率為10%～60%[24]。研究表明,細胞代謝和再生減慢、氧化應激和炎癥標志物增加可能在虛弱的發生機制中發揮作用[25]。反過來,虛弱也成了心臟病患者的不利預后因素[26]。EVANS等[27]研究指出,腦卒中患者虛弱前期和虛弱的患病率分別為49%和22%,而本研究中有腦血管疾病史的患者虛弱發生率約為22.4%(28/125),與文獻較為相近,但本研究將虛弱前期和無虛弱都視為了無虛弱患者。既往研究顯示,腦血管疾病患者多處于虛弱前期,防止虛弱的進一步惡化或扭轉虛弱的軌跡對腦血管疾病患者生活質量的恢復至關重要[27],未來需要對腦血管疾病患者虛弱的評估方法與干預措施做深入研究。糖尿病與虛弱的關系在既往研究中已有闡述[28],結果與本研究一致。糖尿病是發生肌肉減少癥的高危因素,而肌肉減少癥與虛弱的發生密切相關。本研究中有腫瘤史的患者虛弱發生率為8.72%,低于無腫瘤史患者。這與既往研究結果相反,考慮與本研究患者多合并多種慢性病有關,不排除多種慢性疾病間的相互作用對結果產生影響,因此需要擴大樣本量排除干擾因素后進一步研究。

3.2.5NRS 2002和ECOG-PS評分對虛弱的影響

有研究報道,營養不良的老年人虛弱患病率高達68%[29]。本研究結果顯示,NRS 2002評分是虛弱的獨立影響因素。除營養不良,身體虛弱的另一個關鍵因素是肌肉減少癥,即與年齡相關的肌肉質量、力量和功能的下降[30]。肌肉流失會導致功能下降,如步行速度受損和肌肉無力。本研究中ECOG-PS評分也是老年慢性病患者虛弱的獨立影響因素,評分每增加1分,就有3.726倍的虛弱發生風險。因此,虛弱的老年患者除了應該加強營養攝入,也需要進行適當的運動鍛煉。已有研究表明,有鍛煉習慣的患者虛弱發生風險低于無鍛煉習慣者[17];運動可以增強肌肉力量,提高身體進行日常活動的能力,從而改善老年人的虛弱[31]。

3.3 構建的老年慢性病患者虛弱風險預測模型具有良好的有效性和實用性

處于虛弱前期的老年人在18個月內發展為虛弱的風險約為無虛弱老年人的5倍,且虛弱可轉化為易虛弱[32],早期干預可能會延遲甚至逆轉虛弱的發生,提高患者的生活質量。這表明臨床工作者應密切關注虛弱前患者,早期識別和及時干預。目前國內外研究主要集中在虛弱的發生和預防。本研究基于多因素logistic回歸分析篩選的獨立影響因子繪制老年慢性病患者虛弱風險預測列線圖,并通過繪制ROC曲線、校準曲線、DCA曲線對模型的有效性和實用性進行驗證,結果顯示該模型的診斷效能、校準度、區分度及臨床實用性均較好。

綜上所述,本研究中老年慢性病住院患者虛弱發生率較高,BMI、飲酒、冠心病、NRS 2002和ECOG-PS評分是老年慢性病患者發生虛弱的獨立影響因素,基于以上影響因素構建的風險預測模型有較好的預測價值,有助于臨床進行虛弱的早期篩查、早期干預,以減少不良結局。但本研究也存在一定局限性,本研究為單中心的橫斷面研究,樣本比較單一,后續可進行多中心大樣本研究,并結合運動方案和營養支持干預,進一步探討老年患者發生虛弱的預后。